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第1章 计算机系统构成1

1.1 计算机组件与特征参数1

1.2 软件5

1.2.1 BIOS5

1.2.2 操作系统6

1.2.3 应用软件栈7

1.2.4 设备驱动程序8

1.3 计算机系统层次8

1.4 计算机系统性能评测8

1.4.1 性能度量参数与均值9

1.4.2 评测程序10

1.5 量化设计原则16

1.5.1 加速经常性事件的原则16

1.5.2 Amdahl定律17

1.5.3 CPU性能公式18

1.5.4 访问局部性19

1.6 计算机分类19

习题121

第2章 数据类型与数据表示39

2.1 数制和编码39

2.1.1 数制和数的机器表示39

2.1.2 字符编码40

2.2 整型数表示45

2.2.1 Intel体系结构整型数据表示45

2.2.2 补码46

2.3 实型数表示47

2.3.1 Intel体系结构浮点数据表示47

2.3.2 移码48

2.4 指针型变量表示50

2.4.1 存储器编址50

2.4.2 寄存器52

2.5 结构型变量表示53

2.5.1 存储对齐54

2.5.2 字节排序55

2.6 合成式SIMD数据类型57

2.6.1 64位SIMD合成式数据类型57

2.6.2 128位SIMD合成式数据类型58

习题260

第3章 程序翻译和链接77

3.1 程序预处理77

3.1.1 预处理制导类型77

3.1.2 头文件的作用80

3.1.3 条件包含的应用83

3.2 程序翻译84

3.2.1 编译84

3.2.2 解释88

3.2.3 双重翻译89

3.3 链接90

3.3.1 库的基本概念91

3.3.2 静态链接93

3.3.3 动态链接97

3.4 集成开发环境的配置101

3.4.1 关于头文件指向的配置102

3.4.2 关于库指向的配置103

3.4.3 关于平台选择的配置104

习题3106

第4章 程序的并行执行116

4.1 程序存储映像116

4.1.1 代码段117

4.1.2 数据段121

4.1.3 栈124

4.1.4 堆125

4.2 指令并行执行126

4.2.1 指令流水线126

4.2.2 流水线性能128

4.2.3 流水化并行的瓶颈129

4.3 线程级并行执行130

4.3.1 多核处理器130

4.3.2 多核处理器对多线程同时执行的支持131

4.3.3 Intel HT技术132

4.4 并行程序设计135

4.4.1 加速for循环的并行构造135

4.4.2 基于共享存储的并行编程模型136

4.4.3 fork-join并行执行模型139

习题4141

第5章 存储层次与访问优化155

5.1 存储资源的层次结构155

5.1.1 存储层次的平均访问时间156

5.1.2 存储体系的构建基础156

5.1.3 多级cache157

5.2 内存空间158

5.2.1 内存与程序空间158

5.2.2 虚拟地址到内存地址的映射159

5.3 交换空间160

5.3.1 Linux对交换空间的管理162

5.3.2 Windows对交换空间的管理163

5.4 内存维护管理164

5.4.1 内存碎片164

5.4.2 内存泄露165

5.4.3 垃圾回收167

5.5 高级语言程序数据组织与访问的优化168

5.5.1 数据结构的声明168

5.5.2 针对访问性能的循环变换170

习题5172

参考文献196