Knjiga Organizacija i arhitektura računara, projekat u funkciji performansi, prevod 9. izdanja je dragoceno štivo za sve one koji žele profesionalno da se bave projektovanjem ili korišćenjem računarskih sistema, kako za pripadnike akademskih krugova – nastavnike i studente računarstva i srodnih disciplina u okviru informacionih i komunikacionih tehnologija, za koje može da posluži kao osnovni udžbenik, tako i za profesionalne inženjere, za koje predstavlja osnovni referentni materijal, pogodan za samostalno usavršavanje u predmetnoj oblasti. Kako studentima i predavačima tako i profesionalcima deveto izdanje ove knjige ostaje nezamenljiv izvor znanja iz ove oblasti.
Zašto se izdaje knjiga
Organizacija i arhitektura računara: projekat u funkciji performansi, prevod devetog izdanja nudi sveobuhvatan, promišljen i savremen opis organizacije i arhitekture računara, uključujući memoriju, U/I uređaje, superscalarne i paralelne sisteme. Isto tako obrađena je arhitektura sa više jezgara, kao i arhitektura najnovijih procesora iz porodice Intel x86 i arhitektura procesora ARM. U novom, devetom izdanju nalazi se preko 100 novih problema isprobanih u praksi, a gradivo je u potpunosti prilagođeno najnovijim kretanjima i tehnikama u organizaciji i arhitekturi računara.
Opis knjige
Čuveni autor i konsultant William Stallings podrobno opisuje najnovija dostignuća u ovoj oblasti, od superskalarnih procesora do najnovijih kretanja u organizaciji sa paralelnim procesorima. Tokom cele knjige, objašnjavajući osnovne principe, svoju pažnju usredsređuje na veoma važnu ulogu koju performanse imaju u projektovanju računara, kao i na praktične tehnike za projektovanje usklađenih sistema kojima se na najbolji način iskorišćavaju svi elementi računara. Od početka do kraja, Stallings postepeno uvodi nove pojmove, pomažući studentima da bolje razumeju njihov značaj i povezanost sa ranije uvedenim pojmovima. Elementi sistema se objašnjavaju kako sa tačke gledišta arhitekture, sa koje računar posmatraju programeri na mašinskom jeziku, tako i sa stanovišta organizacije funkcionalnih celina i njihovih međusobnih veza kojima se ostvaruje ta arhitektura. Kao i uvek, Stallings predavačima i studentima nudi izuzetnu pomoć, uključujući raznovrsne dodatke i onlajn izvore informacija. Neki od ovih onlajan dodataka raspoloživi su za preuzimanje sa ove veb stranice.
Kratak sadržaj
Onlajn resursi ix
Predgovor xi
O autoru xix
Poglavlje 0 Vodič za čitaoce i nastavnike 1
0.1 Kratak pregled knjige 2
0.2 Vodič za čitaoce i nastavnike 2
0.3 Zašto studirati organizaciju i arhitekturu računara 3
0.4 Internet i veb resursi 5
DEO 1 PREGLED 6
Poglavlje 1 Uvod 6
1.1 Organizacija i arhitektura 7
1.2 Struktura i funkcija 8
1.3 Ključni pojmovi, kontrolna pitanja i problemi 14
Poglavlje 2 Evolucija i performansa računara 15
2.1 Kratka istorija računara 16
2.2 Projektovanje za performansu 37
2.3 Više jezgara, MIC i GPGPU 43
2.4 Evolucija arhitekture Intel x86 44
2.4 Ugrađeni sistemi i ARM 45
2.6 Procena performanse 49
2.7 Dodatna literatura 59
2.8 Ključni pojmovi, kontrolna pitanja i problemi 60
DEO 2 RAČUNARSKI SISTEM 65
Poglavlje 3 Pogled odozgo na računarsku funkciju i međusobno povezivanje 65
3.1 Računarske komponente 66
3.2 Računarska funkcija 68
3.3 Strukture za međusobno povezivanje 84
3.4 Međusobno povezivanje pomoću magistrale 85
3.5 Međusobno povezivanje od tačke do tačke 93
3.6 PCI express 98
3.7 Dodatna literatura 108
3.8 Ključni pojmovi, kontrolna pitanja i problemi 108
Poglavlje 4 Keš memorija 112
4.1 Pregled računarskog memorijskog sistema 113
4.2 Principi keš memorije 120
4.3 Elementi projektovanja keš memorija 123
4.4 OrganizacijA keš memorije procesora Pentium 141
4.5 Organizacija keš memorije procesora ARM 144
4.6 Dodatna literatura 146
4.7 Ključni pojmovi, kontrolna pitanja i problemi 147
DODATAK 4A Karakteristike performanse memorija u dva nivoa 152
Poglavlje 5 Unutrašnja memorija 159
5.1 Poluprovodnička glavna memorija 160
5.2 Ispravljanje grešaka 170
5.3 Napredna organizacija DRAM memorije 174
5.4 Dodatna literatura 180
Poglavlje 6 Spoljašnja memorija 185
6.1 Magnetni disk 186
6.2 RAID 195
6.3 Poluprovodnički diskovi 205
6.4 Optička memorija 210
6.5 Magnetna traka 215
6.6 Dodatna literatura 217
6.6 Ključni pojmovi, kontrolna pitanja i problemi 218
Poglavlje 7 Ulaz/Izlaz 221
7.1 Spoljašnji uređaji 223
7.2 U/I moduli 226
7.3 Programirani U/I 228
7.4 U/I upravljan prekidima 232
7.5 Direktan pristup memoriji 240
7.6 U/I kanali i procesori 246
7.7 Spoljašnji interfejs: Thunderbolt i Inifiniband 248
7.8 U/I struktura ibm zenterprise 196 256
7.9 Dodatna literatura 260
7.10 Ključni pojmovi, kontrolna pitanja i problemi 260
Poglavlje 8 Podrška operativnog sistema 265
8.1 Pregled operativnog sistema 266
8.2 Raspoređivanje 277
8.3 Upravljanje memorijom 283
8.4 Upravljanje memorijom procesora Pentium 294
8.5 Upravljanje memorijom procesora ARM 299
8.6 Dodatna literatura 304
8.7 Ključni pojmovi, kontrolna pitanja i problemi 305
DEO 3 ARITMETIKA I LOGIKA 309
Poglavlje 9 Brojni sistemi 309
9.1 Decimalni sistem 310
9.2 Pozicioni brojni sistemi 311
9.3 Binarni sistem 312
9.4 Pretvaranje između binarnog i decimalnog sistema 312
9.5 Heksadecimalna notacija 315
9.6 Dodatna literatura 317
9.7 Ključni pojmovi i problemi 317
Poglavlje 10 Računarska aritmetika 319
10.1 Aritmetička i logička jedinica 320
10.2 Predstavljanje celih brojeva 321
10.3 Celobrojna aritmetika 326
10.4 Predstavljanje pomoću pokretnog zareza 341
10.5 Aritmetika u pokretnom zarezu 349
10.6 Dodatna literatura 358
10.7 Ključni pojmovi, kontrolna pitanja i problemi 359
Poglavlje 11 Digitalna logika 364
11.1 Booleova algebra 365
11.2 Logička kola 368
11.3 Kombinaciona kola 370
11.4 Sekvencijalna kola 388
11.5 Programabilni logički uređaji 397
11.6 Dodatna literatura 401
11.7 Ključni termini i problemi 401
DEO 4 CENTRALNA PROCESORSKA JEDINICA 405
Poglavlje 12 Skupovi instrukcija: karakteristike i funkcije 405
12.1 Karakteristike mašinske instrukcije 406
12.2 Vrste operanada 413
12.3 Tipovi podataka procesora Intel x86 i ARM 415
12.4 Vrste operacija 418
12.5 Vrste operacija procesora Intel x86 i ARM 431
12.6 Dodatna literatura 441
12.7 Ključni pojmovi, kontrolna pitanja i problemi 441
Dodatak 12A Sa manjeg, većeg i sa oba kraja 447
Poglavlje 13 Skupovi instrukcija: načini i formati adresiranja 451
13.1 Načini adresiranja 452
13.2 Načini adresiranja procesora x86 i ARM 459
11.3 Formati instrukcije 464
13.4 Formati instrukcija procesora x86 i ARM 473
13.5 Asemblerski jezik 477
13.6 Dodatna literatura 479
13.7 Ključni pojmovi, kontrolna pitanja i problemi 479
Poglavlje 14 Struktura i funkcija procesora 483
14.1 Organizacija procesora 484
14.2 Organizacija registara 485
14.3 Instrukcijski ciklus 491
14.4 Protočna obrada instrukcija 495
14.5 Familija procesora x86 512
14.6 Procesor ARM 520
14.7 Dodatna literatura 526
14.8 Ključni pojmovi, kontrolna pitanja i problemi 527
Poglavlje 15 Računari sa smanjenim skupom instrukcija 531
15.1 Karakteristike izvršenja instrukcija 533
15.2 Korišćenje velike datoteke registara 538
15.3 Optimiziranje registara zasnovano na kompajleru 543
15.4 Arhitektura smanjenog skupa instrukcija 545
15.5 Protočna obrada RISC sistema 551
15.6 MIPS r4000 556
15.7 SPARC 562
15.8 Kontroverza – RISC ili CISC 568
15.9 Dodatna literatura 569
15.10 Ključni pojmovi, kontrolna pitanja i problemi 569
Poglavlje 16 Paralelizam na nivou instrukcija i superskalarni procesori 573
14.1 Pregled 574
16.2 Pitanja projektovanja 579
14.3 Pentium 4 589
16.4 ARM Cortex-A8 595
14.5 Dodatna literatura 603
16.6 Ključni pojmovi, kontrolna pitanja i problemi 605
DEO 5 PARALELNA ORGANIZACIJA 611
Poglavlje 17 Paralelna obrada 611
17.1 Organizacije sa više procesora 613
17.2 Simetrični multiprocesori 615
17.3 Koherentnost keš memorije i MESI protokol 619
17.4 Višenitna obrada i multiprocesori na čipu 626
17.5 Klasteri 633
17.6 Neuniformni pristup memoriji 640
17.7 Vektorsko računarstvo 644
17.8 Dodatna literatura 656
17.9 Ključni pojmovi, kontrolna pitanja i problemi 657
Poglavlje 18 Računari sa više jezgara 664
18.1 Pitanja performanse hardvera 665
18.2 Pitanja performanse softvera 669
18.3 Organizacija sa više jezgara 674
18.4 Organizacija sa više jezgara Intel x86 676
18.5 ARM11 MPCore 679
18.6 Glavni računar IBM zEnterprise 196 684
18.7 Dodatna literatura 687
18.8 Ključni pojmovi, kontrolna pitanja i problemi 687
Dodatak A Projekti za nastavu iz oblasti organizacije i arhitekture računara 691
A.1 Interaktivne simulacije 692
A.2 Istraživački projekti 694
A.3 Simulacioni projekti 694
A.4 Projekti u asemblerskom jeziku 695
A.5 Zadaci za čitanje i pravljenje izveštaja 696
A.6 Pismeni zadaci 696
A.7 Baza testova 696
Dodatak B Asemblerski jezik i povezane teme 697
B.1 Asemblerski jezik 698
B.2 Asembleri 706
B.3 Učitavanje i povezivanje 710
B.4 Dodatna literatura 718
B.5 Ključni termini, kontrolna pitanja i problemi 719
ONLAJN POGLAVLJA
DEO 6 UPRAVLJAČKA JEDINICA 19-1
Poglavlje 19 Rad upravljačke jedinice 19-1
19.1 Mikro-operacije 19-3
19.2 Upravljanje procesorom 19-13
19.3 Ožičena implementacija 19-30
19.4 Dodatna literatura 19-35
19.5 Ključni termini, kontrolna pitanja i problemi 19-35
Poglavlje 20 Mikroprogramirano upravljanje 20-1
20.1 Osnovni koncepti 20-3
20.2 Sekvenciranje mikroinstrukcija 20-16
20.3 TI8800 20-45
20.4 Dodatna literatura 20-59
20.5 Ključni termini, kontrolna pitanja i problemi 20-60
ONLAJN DODACI
Dodatak C Heš tabele
Dodatak D Strategije keša za žrtvovane blokove
D.1 Keš za žrtvovane blokove
D.2 Selektivni keš za žrtvovane blokove
Dodatak E Isprepletana memorija
Dodatak F Internacionalna referentna azbuka
Dodatak G Algoritmi za zamenu stranica virtuelne memorije
G.1 Optimalni
G.2 Najmanje nedavno korišćeni
G.3 Prema redosledu dolaska
G.4 Drugi algoritmi za zamenu stranica
Dodatak H Rekurzivne procedure
H.1 Rekurzija
H.2 Predstavljanje stabla aktivacije
H.3 Obrada steka
H.4 Rekurzija i iteracija
Dodatak I Dodatne teme o protočnoj obradi instrukcija
I.1 Tabele protočne obrade za rezervaciju
I.2 Baferi za preuređivanje
I.3 Tomasulov algoritam
I.4 Semafor
Dodatak J Tehnologija linearne otvorene trake (LTO)
J.1 Generacije LTO
J.2 Format LTO
J.3 Rad LTO
Dodatak K DDR SRAM
Dodatak L Protokoli i arhitekture protokola
L.1 Uvod
L.2 Arhitektura protokola TCP/IP
L.3 Uloga Internet Protokola
L.4 IPv4
L.5 IPv6
L.6 Arhitektura Protokola OSI
Dodatak M Šifrovanje
Dodatak N Vremenski dijagrami
Dodatak O Stekovi
O.1 Struktura steka
O.2 Implementacija steka
O.3 Izračunavanje izraza
Rečnik pojmova 723
Reference 733
Indeks 745
