ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.12.2021
Просмотров: 4623
Скачиваний: 5
Содержание 9
Глава 5. Память 197
Характеристики систем памяти 197
Иерархия запоминающих устройств 199
Основная память 203
Блочная организация основной памяти 204
Организация микросхем памяти 207
Синхронные и асинхронные запоминающие устройства 213
Оперативные запоминающие устройства 213
Постоянные запоминающие устройства 225
Энергонезависимые оперативные запоминающие устройства 229
Специальные типы оперативной памяти 230
Обнаружение и исправление ошибок 236
Стековая память
Ассоциативная память 245
Кэш-память 249
Емкость кэш-памяти 251
Размер строки 252
Способы отображения оперативной памяти на кэш-память 252
Алгоритмы замещения информации в заполненной
кэш-памяти 257
Алгоритмы согласования содержимого кэш-памяти
и основной памяти 259
Смешанная и разделённая кэш-память , 260
Одноуровневая и многоуровневая кэш-память 261
Дисковая кэш-память 262
Понятие виртуальной памяти 263
Страничная организация памяти 264
Сегментно-страничная организация памяти
Организация защиты памяти 269
Внешняя память 271
Магнитные диски 271
Массивы магнитных дисков избыточностью.. 275
Оптическая память 286
Магнитные ленты 290
Контрольные вопросы 291
Глава 6. Устройства управления , 293
центрального устройства управления 293
Модель устройства управления 295
Структура устройства управления 296
Микропрограммный автомат с жесткой логикой 300
Микропрограммный автомат с программируемой логикой.... 302
Принцип управления по хранимой в памяти микропрограмме 303
Содержание
Кодирование микрокоманд 304
Обеспечение последовательности выполнения микрокоманд 309
Организация памяти микропрограмм 315
Пути повышения быстродействия автоматов микропрограммного
управления 323
Контрольные вопросы 325
Глава 7. Операционные устройства
вычислительных машин 327
Структуры операционных устройств 329
Операционные устройства с жесткой структурой 329
Операционные устройства с магистральной структурой 331
Базис целочисленных операционных
337
Сложение и вычитание . 337
Целочисленное умножение 339
Умножение чисел без знака 340
Умножение чисел со знаком 343
Умножение целых чисел и правильных дробей 346
Ускорение целочисленного умножения ... 347
Логические методы ускорения умножения 347
Аппаратные методы ускорения умножения 351
Целочисленное деление 370
Деление с восстановлением остатка 371
Деление без восстановления остатка 371
Деление чисел со знаком 372
Ускорение целочисленного деления 376
Замена деления умножением на обратную величину 376
Ускорение вычисления частичных остатков 377
SRT 377
Деление в избыточных системах счисления 380
Операционные устройства с плавающей запятой 380
Подготовительный этап 381
Заключительный этап 382
Сложение и вычитание 382
Умножение 383
Деление 384
Реализация логических операций 384
Контрольные вопросы 385
Глава 8.
387
Адресное пространство системы ввода/вывода 388
Внешние устройства 390
Модули
, 392
модуля
392
Структура модуля 396
Содержание
Методы управления вводом/выводом 398
Программно управляемый
399
по прерываниям 400
Прямой доступ кпамяти
'.
403
Каналы и процессоры ввода/вывода 407
Канальная подсистема 410
Контрольные вопросы
Глава 9. Основные направления в архитектуре
процессоров 413
Конвейеризация
413
Синхронные линейные конвейеры 414
Метрики эффективности конвейеров 415
Нелинейные конвейеры 416
Конвейер команд 417
Конфликты в конвейере команд 418
Методы решения проблемы условного перехода 423
Предсказание переходов 425
Суперконвейерные процессоры 445
Архитектуры с полным и сокращенным набором команд 447
Основные черты RISC-архитектуры 448
Регистры в RISC-процессорах 449
Преимущества и недостатки RISC 452
Суперскалярные процессоры 453
Особенности реализации суперскалярных процессоров 458
Аппаратная поддержка суперскалярных операций 461
Контрольные вопросы 474
Глава
Параллелизм как основа
высокопроизводительных вычислений 477
Уровни параллелизма 477
Параллелизм уровня задания 478
Параллелизм уровня программ 480
Параллелизм уровня команд 481
Метрики параллельных вычислений 481
Профиль параллелизма программы 481
Ускорение, эффективность, загрузка и
483
Закон Амдала
Закон Густафсона 488
Классификация
систем 490
Классификация Флинна 490
Контрольные вопросы 492
12 Содержание
Глава 11. Организация памяти вычислительных
систем 493
Память с чередованием адресов 494
Модели архитектуры памяти вычислительных систем 495
архитектур совместно
памяти 496
Модели архитектур распределенной памяти 499
Мультипроцессорная когерентность кэш-памяти 501
Программные способы решения проблемы когерентности 501
Аппаратные способы решения проблемы когерентности 502
Контрольные вопросы 522
Глава
Топологии вычислительных систем 524
Метрики сетевых соединений 527
маршрутизации данных 528
Перестановка 529
Тасование 529
Баттерфляй 530
Реверсирование битов
531
Сдвиг 531
Сеть ILLIAC IV 531
Циклический сдвиг 532
Статические топологии 532
Линейная топология 533
Кольцевые топологии 533
Звездообразная топология ..: 534
Древовидные топологии
535
Решетчатые топологии 536
Полносвязная топология 537
Топология гиперкуба 537
Топология k-ичного п-куба 539
Динамические топологии 540
Блокирующие и неблокирующие многоуровневые сети 540
Шинная топология 541
Топология перекрестной коммутации («кроссбар») 542
Коммутирующие
сетей с динамической топологией 543
Топология «Баньян» 544
Топология «Омега» 545
Топология «Дельта» 546
Топология Бенеша 547
Топология Клоша 548
Топология двоичной n-кубической сети с косвенными
549
Топология базовой линии 549
Контрольные вопросы 550
Содержание
Глава
Вычислительные системы класса SIMD 552
Векторные и векторно-конвейерные вычислительные системы 553
Понятие вектора и размещение данных в памяти 553
Понятие векторного процессора 554
Структура векторного процессора 556
Структуры типа «память-память» и «регистр-регистр» 560
Обработка длинных векторов и матриц 561
Ускорение вычислений 561
Матричные вычислительные системы 563
Интерфейсная ВМ 565
Контроллер массива процессоров 565
Массив процессоров 566
Ассоциативные вычислительные системы 571
Вычислительные системы с систолической структурой 572
Классификация систолических структур 574
Топология систолических структур 575
Структура процессорных элементов 577
Пример вычислений с помощью систолического процессора 578
Вычислительные системы с командными словами сверхбольшой
длины (VLIW)
Вычислительные системы с явным параллелизмом команд (EPIC) 582
Контрольные вопросы 585
Глава 14. Вычислительные системы класса
586
Симметричные мультипроцессорные системы 587
Архитектура SMP-системы 589
Кластерные вычислительные системы 593
Классификация архитектур кластерных систем 594
Топологии кластеров 597
Системы с массовой параллельной обработкой
600
системы с неоднородным доступом к памяти 603
Вычислительные системы на базе транспьютеров 606
Архитектура транспьютера 607
Вычислительные системы с обработкой по принципу волнового фронта 609
Контрольные вопросы
Глава
Потоковые и редукционные
вычислительные системы 613
Вычислительные системы с управлением вычислениями
от потока данных 614
Вычислительная модель потоковой обработки 614
Архитектура потоковых вычислительных систем 618
Статические потоковые вычислительные системы 620