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IT Text コンピュータアーキテクチャ

IT Text コンピュータアーキテクチャ

  • 著者内田 啓一郎小柳 滋
  • 定価3,080円 (本体2,800円+税)
  • 判型A5
  • 232頁
  • ISBN978-4-274-13304-6
  • 発売日2004/08/26
  • 発行元オーム社

コンピュータアーキテクチャの理論、技術をわかりやすく解説!

大学や高専の情報関連学部・学科におけるコンピュータアーキテクチャの教科書として、学習するうえでの予備知識から、基本概念、構造・役割、新しい概念まで、基礎から体系的に理解できるよう解説。また、最新技術のトピックスも囲み記事として取り込んでいる。
第1章 概要
 1.1 コンピュータの進歩
  1 コンピュータの歴史
  2 国内のコンピュータの歴史
  Column コンピュータ以前の歴史
  3 デバイス技術の進歩
 1.2 コンピュータアーキテクチャとは
 1.3 コンピュータの基本構造
  1 プロセッサアーキテクチャの基本
  Column ノイマン型コンピュータ
  2 メモリアーキテクチャの基本
  3 入出力アーキテクチャの基本
  4 アーキテクチャとシステムソフトウェア
 1.4 コンピュータの性能
  1 評価の尺度
  2 評価方法
  3 アムダールの法則
 演習問題
第2章 命令セットアーキテクチャ
 2.1 命令セットとは
 2.2 命令形式
 2.3 アドレッシング
 2.4 命令セットの例
  1 命令の種類
  2 アドレッシング
  Column Inrel社80x86の命令セット
 2.5 命令セットの設計指針
 演習問題
第3章 メモリアーキテクチャ
 3.1 メモリデバイス
  1 SRAMとDRAM
  2 DRAMの高速化
 3.2 記憶階層
 3.3 キャッシュ
  1 キャッシュの方式
  2 キャッシュの構成
  3 キャッシュの置換
  4 キャッシュから主記憶への書き込み
  5 キャッシュの性能
  6 命令キャッシュとデータキャッシュ
  7 多階層キャッシュ
  Column キャッシュミスの原因
 3.4 仮想記憶
  1 仮想記憶の概念
  2 仮想記憶の方式
  3 仮想記憶の動作
  4 ページの保護
  5 キャッシュと仮想記憶の融合
 演習問題
第4章 入出力アーキテクチャ
 4.1 割込み
  Column 割込みとOS
 4.2 入出力制御
  1 DAM制御方式
  2 入出力チャネル
 4.3 バス
  1 同期バスと非同期バス
  2 バスの基本操作
  3 バスの調停
  4 標準バス
  Column PCの構成
 4.4 入出力機器
  1 ハードディスク装置
  2 ディスクアレイ
 演習問題
第5章 プロセッサアーキテクチャ
 5.1 データ形式
  1 情報の単位
  2 データの種類
  3 固定小数点数
  4 2進数の表現
 5.2 演算装置
  1 加減算
  2 シフト演算
  3 乗算
  4 除算方式
  5 論理演算
  6 浮動小数点四則演算
 5.3 命令制御方式
  1 CPUの基本的な命令制御
  Column フォンノイマンによる電子計算機の構想メモ
  2 命令制御
 5.4 パイプライン方式
  1 パイプラインとは
  2 データパイプライン
  3 命令パイプライン
 5.5 パイプライン命令制御
  1 パイプラインの乱れ
  2 命令の追越し制御
 5.6 高速命令実行方式
  1 主記憶アクセスの高速化
  2 命令の先読み
  3 分岐命令の高速処理
 Column 命令キャッシュと分岐命令の高速化
 演習問題
第6章 命令レベル並列アーキテクチャ
 6.1 命令レベル並列実行の分類
  1 命令パイプライン方式
  2 演算器並列方式
  3 命令並列処理
  Column RISCとCISC
 6.2 スーパスカラとVLIW
  1 スーパスカラ方式
  2 VLIW方式
  3 両者の比較
  Column VLIWとマイクロ命令
 6.3 命令実行の最適化
  1 リザーベーションステーション
  2 リネーミングレジスタ
  Column IBM360/91
  3 コンパイラの最適化
 6.4 多重命令実行と制御フロー
  1 投機的命令実行
  2 条件処理命令
  3 マルチスレッド方式
  Column 命令レベル並列処理を実現したプロセッサの実例
 演習問題
第7章 ベクトルアーキテクチャ
 7.1 ベクトル処理とは
  Column スーパコンピュータとは
 7.2 ベクトルプロセッサ
  1 ベクトルレジスタとベクトル命令
  2 ベクトル演算パイプライン
 7.3 ベクトル命令制御
 7.4 条件付ベクトル処理
 7.5 ベクトルプロセッサのメモリシステム
 7.6 大規模データとキャッシュミス
 演習問題
第8章 並列処理アーキテクチャ
 8.1 並列処理の概要
  1 並列処理の歴史
  2 並列処理の分類
 8.2 バス結合型並列アーキテクチャ
  1 スヌープキャッシュ
  2 同期方式
 8.3 ネットワーク結合型並列アーキテクチャ
  1 相互結合網
  2 データ転送方式
  3 ルーティングアルゴリズム
  Column 地球シミュレータ
 8.4 クラスタ
  1 Beowulf型PCクラスタ
  2 Score型クラスタ
  Column グリッドコンピューティング
 演習問題