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计算机原理与系统结构模拟实验 张晨曦 李江峰 刘依 高等教育出版社
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商品名称:计算机原理与系统结构模拟实验
ISBN:9787040429961
出版社:高等教育出版社
出版年月:2015-06
作者:张晨曦 李江峰 刘依
定价:26.00
页码:229
装帧:平装
版次:1
字数:300
开本:16开
套装书:否

本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材《计算机组成与结构》(张晨曦等编著,高等教育出版社)、《计算机系统结构》(张晨曦等编著,高等教育出版社)的配套参考书。全书设计和编写了15个实验,包括计算机执行程序的过程,寻址方式,CPU数据通路的构建,微程序控制器的组成,4×4阵列乘法器,存储器组成,中断的屏蔽、响应和处理,指令系统和体系结构,流水线及流水线中的冲突,指令调度和延迟分支,Cache性能分析,Tomasulo算法,再定序缓冲(ROB)工作原理,多Cache一致性——监听协议和多Cache一致性——目录协议。这些实验是基于MIPS指令集结构的,书中同时提供了实验所需相关知识的介绍。本书覆盖面广,内容丰富,有利于加深学生对计算机原理与系统结构知识的理解。为便于学生学习,本书提供了作者专门为计算机原理与系统结构实验开发的一套运行于Windows平台的模拟器。这些模拟器界面友好,使用方便、直观,交互性很强。本书可作为普通高等学校本科计算机与相关专业计算机组成原理、计算机系统结构、计算机组成与结构等课程的实验教材,也可作为自学者的参考书。

前言
实验1 计算机执行程序的过程
  1.1 实验目的
  1.2 实验软件
  1.3 实验内容和步骤
  1.4 相关知识:计算机的硬件组成
   1.4.1 计算机系统的硬件组成
   1.4.2 计算机执行程序的过程
实验2 寻址方式
  2.1 实验目的
  2.2 实验软件
  2.3 实验内容和步骤
  2.4 相关知识:寻址方式
实验3 CPU 数据通路的构建
  3.1 实验目的
  3.2 实验软件
  3.3 实验内容和步骤
  3.4 相关知识:CPU 数据通路
   3.4.1 关于模型机
   3.4.2 构建基本的数据通路
   3.4.3 指令分步执行过程(按周期分步)
实验4 微程序控制器的组成
  4.1 实验目的
  4.2 实验软件
  4.3 实验内容和步骤
  4.4 相关知识:微程序控制器
   4.4.1 微程序控制的基本原理
   4.4.2 微程序控制器的组成与工作过程
   4.4.3 微程序的顺序控制
实验5 4×4 位阵列乘法器
  5.1 实验目的
  5.2 实验软件
  5.3 实验内容和步骤
  5.4 相关知识:阵列乘法器
实验6 存储器组成
  6.1 实验目的
  6.2 实验软件
  6.3 实验内容和步骤
  6.4 相关知识:存储器的组成
实验7 中断的屏蔽?响应及处理
  7.1 实验目的
  7.2 实验软件
  7.3 实验内容和步骤
  7.4 相关知识:中断的屏蔽?响应和处理
  7.4.1 中断请求信号的建立与屏蔽
  7.4.2 中断响应与处理
  7.4.3 多重中断与中断屏蔽
实验8 MIPS 指令系统和MIPS 体系结构
  8.1 实验目的
  8.2 实验软件
  8.3 实验内容和步骤
  8.4 MIPSsim 使用手册
   8.4.1 启动模拟器
   8.4.2 MIPSsim 的窗口
   8.4.3 MIPSsim 的菜单
实验9 流水线及流水线中的冲突
  8.5 相关知识:MIPS 指令系统
  9.1 实验目的
  9.2 实验软件
  9.3 实验内容和步骤
  9.4 相关知识:流水线?相关与冲突
   9.4.1 一条经典的5 段流水线
   9.4.2 相关与流水线冲突
   9.4.3 流水线的实现
实验10 指令调度和延迟分支
  10.1 实验目的
  10.2 实验软件
  10.3 实验内容和步骤
  10.4 相关知识:指令调度和延迟分支
   10.4.1 指令调度
   10.4.2 延迟分支
实验11 Cache 性能分析
  11.1 实验目的
  11.2 实验软件
  11.3 实验内容及步骤
  11.4 MyCache 模拟器使用方法
  11.5 相关知识:Cache 的基本原理
   11.5.1 Cache 的映像规则
   11.5.2 查找方法与替换算法
   11.5.3 写策略与改进Cache 性能
   11.5.4 3 种类型的不命中
   11.5.5 降低不命中率的方法
   11.5.6 分离Cache 和混合Cache
实验12 Tomasulo 算法
  12.1 实验目的
  12.2 实验软件
  12.3 实验内容及步骤
  12.4 Tomasulo 算法模拟器使用方法
  12.5 相关知识:Tomasulo 算法
   12.5.1 基本思想
   12.5.2 具体算法
实验13 再定序缓冲(ROB)工作原理
  13.1 实验目的
  13.2 实验软件
  13.3 实验内容及步骤
  13.4 ROB 模拟器的使用方法
  13.5 相关知识:再定序缓冲ROB
实验14 多Cache 一致性———监听协议
  14.1 实验目的
  14.2 实验软件
  14.3 实验内容及步骤
  14.4 监听协议模拟器使用方法
  14.5 相关知识:监听协议
   14.5.1 监听协议的基本思想
   14.5.2 监听协议的实现
实验15 多Cache 一致性———目录协议
  15.1 实验目的
  15.2 实验软件
  15.3 实验内容及步骤
  15.4 目录协议模拟器使用方法
  15.5 相关知识:目录协议
   15.5.1 目录协议的基本思想
   15.5.2 目录协议实例
附录A MIPSsim 的指令列表(MIPS 64 指令集的一个子集)
附录B MIPSsim 的指令格式及功能(MIPS 指令集的一个子集)
附录C 模拟器MIPSsim 的汇编语言
参考文献
版权

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