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電腦組織與結構實驗教程--基於鯤鵬處理器(示範性軟體學院聯盟軟體工程系列教材)

  • 作者：編者:賴曉晨//遲宗正//董索宇|責編:趙冠群
  • 出版社：高等教育
  • ISBN：9787040611748
  • 出版日期：2023/10/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：191
人民幣：RMB 35 元      售價：元
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內容大鋼
    本書為「電腦組成與結構」「電腦組成原理」等相關課程的實驗指導用書，基於華為公司的鯤鵬處理器技術而設計，採用華為雲作為實驗環境，，通過C語言及彙編語言編寫程序驅動鯤鵬處理器運行，以此探索鯤鵬硬體特性，進而理解電腦硬體的工作原理。
    本書的基本設計思路是「用軟體的方法講硬體的故事」，通過編程去分析硬體的宏觀架構與細微特性。全書內容分為12章，並附4個附錄，內容涉及開發環境介紹、C語言與鯤鵬彙編語言混合編程、基於鯤鵬硬體特性的C程序優化和彙編程序優化、鯤鵬處理器的增強型SIMD運算，以及鯤鵬處理器的異常處理、中斷、Cache特性，同時，本書還介紹了鯤鵬處理器的性能分析工具、並行計算，以及x86彙編代碼向鯤鵬架構的遷移。
    本書讀者應具備C語言編程的基本技能，了解或正在學習電腦硬體的基本知識。本書可作為高校電腦硬體相關課程的實驗指導書，也可作為鯤鵬處理器學習者的參考書。
作者介紹
編者:賴曉晨//遲宗正//董索宇|責編:趙冠群
    賴曉晨，大連理工大學軟體學院副教授、博士、碩士生導師，「寶鋼教育」教師獎獲得者，中國電腦學會會員。主要科研方向為人工智慧、嵌入式系統，參與多項國家自然科學基金、國家重大研發計劃、科技部973項目、863項目研究，發表SCI/EI收錄學術論文20余篇，獲得遼寧省技術發明三等獎1次。先後主持教改與課程建設項目3項、省部級項目14項、主持國家金課一門。與Google、Intel、ARM、Xilinx等國際公司有長期教學合作關係。 
目錄
第1章  鯤鵬處理器與openEuler操作系統
  1.1  國產自主可控技術
  1.2  鯤鵬處理器
    1.2.1  主流處理器架構
    1.2.2  ARM架構
    1.2.3  鯤鵬處理器
    1.2.4  TaiShan伺服器
  1.3  openEuler操作系統
    1.3.1  開源軟體
    1.3.2  GNU與Linux
    1.3.3  openEuler
  1.4  本書內容安排
第2章  基於QEMU的鯤鵬處理器開發環境
  2.1  實驗目的
  2.2  實驗環境
  2.3  實驗原理
    2.3.1  QEMU簡介
    2.3.2  QEMU使用
  2.4  實驗任務
    2.4.1  QEMU安裝與配置
    2.4.2  openEuler操作系統安裝
    2.4.3  網路配置
第3章  C語言與鯤鵬處理器彙編語言混合編程
  3.1  實驗目的
  3.2  實驗環境
  3.3  實驗原理
    3.3.1  C代碼調用彙編代碼
    3.3.2  C代碼內嵌彙編代碼
  3.4  實驗任務
    3.4.1  C代碼調用彙編代碼
    3.4.2  C代碼內嵌彙編代碼
  3.5  思考題
第4章  鯤鵬處理器C程序優化
  4.1  實驗目的
  4.2  實驗環境
  4.3  實驗原理
    4.3.1  平台特性
    4.3.2  數據類型
    4.3.3  結構體定義
  4.4  實驗任務
    4.4.1  數據類型優化
    4.4.2  結構體優化
  4.5  思考題
第5章  鯤鵬處理器彙編程序優化
  5.1  實驗目的
  5.2  實驗環境
  5.3  實驗原理
    5.3.1  循環展開
    5.3.2  指令流水線
    5.3.3  內存突發傳輸

  5.4  實驗任務
    5.4.1  基礎代碼設計
    5.4.2  循環展開優化
    5.4.3  流水線優化
    5.4.4  內存突發傳輸優化
  5.5  思考題
第6章  鯤鵬處理器增強型SIMD運算
  6.1  實驗目的
  6.2  實驗環境
  6.3  實驗原理
    6.3.1  SIMD概述
    6.3.2  SIMD運算
  6.4  實驗任務
    6.4.1  基礎運算
    6.4.2  增強型SIMD運算
  6.5  思考題
第7章  鯤鵬處理器異常處理
  7.1  實驗目的
  7.2  實驗環境
  7.3  實驗原理
    7.3.1  異常機制
    7.3.2  SVC系統調用
    7.3.3  core dump機制
  7.4  實驗任務
    7.4.1  gdb安裝
    7.4.2  SVC指令應用
    7.4.3  core dump
  7.5  思考題
第8章  鯤鵬處理器核間中斷
  8.1  實驗目的
  8.2  實驗環境
  8.3  實驗原理
    8.3.1  中斷控制器
    8.3.2  核間中斷
    8.3.3  內核模塊
  8.4  實驗任務
  8.5  思考題
第9章  鯤鵬處理器Cache估測
  9.1  實驗目的
  9.2  實驗環境
  9.3  實驗原理
    9.3.1  Cache工作原理
    9.3.2  Cache訪問策略
    9.3.3  Cache容量估測
  9.4  實驗任務
    9.4.1  L1 Cache和L2 Cache容量估測
    9.4.2  Cache line長度估測
  9.5  思考題
第10章  基於鯤鵬性能分析工具的程序優化
  10.1  實驗目的

  10.2  實驗環境
  10.3  實驗原理
    10.3.1  鯤鵬性能分析工具Hyper-Tuner
    10.3.2  Hyper-Tuner應用場景
    10.3.3  Hyper-Tuner實現原理
  10.4  實驗任務
    10.4.1  環境配置
    10.4.2  標準矩陣乘法
    10.4.3  矩陣乘法優化
  10.5  思考題
第11章  基於任務級並行的鯤鵬處理器程序優化
  11.1  實驗目的
  11.2  實驗環境
  11.3  實驗原理
    11.3.1  多核處理器
    11.3.2  多線程技術
    11.3.3  多線程程序設計方法
  11.4  實驗任務
    11.4.1  單線程矩陣乘法
    11.4.2  shell級任務並行
    11.4.3  多線程矩陣乘法
  11.5  思考題
第12章  x86到鯤鵬處理器的彙編代碼遷移
  12.1  實驗目的
  12.2  實驗環境
  12.3  實驗原理
    12.3.1  鯤鵬代碼遷移工具簡介
    12.3.2  鯤鵬代碼遷移工具主要功能
    12.3.3  鯤鵬代碼遷移工具實現原理
  12.4  實驗任務
    12.4.1  基礎代碼設計
    12.4.2  遷移流程
    12.4.3  代碼遷移
  12.5  思考題
附錄A  華為雲實驗環境搭建
附錄B  openEuler常用命令
附錄C  鯤鵬處理器常用指令
附錄D  x86架構處理器常用指令

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