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本書借鑒了國內和國外最經典的相關教材，系統地論述了計算機系統結構的基本概念、基本結構、基本方法等，強調從開發并行性的角度、用量化分析（性能評價）的方法來研究和分析計算機系統。
全書共有14章。第1章論述基本概念、并行性的發展和定量分析基礎。第2章論述計算機指令系統的設計和MIPS指令系統。第3章論述流水線技術，包括性能分析、調度、相關和沖突以及流水線的實現。第4章論述向量處理機的結構、特點和性能評價。第5章和第6章分別論述如何用硬件和軟件的方法來開發指令級并行性，包括記分牌和Tomasulo算法、基于硬件的前瞻執行、多指令流出技術、循環展開、VLIW、EPIC等。第7章論述存儲系統，重點論述Cache的基本知識及提高Cache性能的各種方法。第8章論述總線、通道處理機和RAID。第9章論述互連網絡的特性參數、靜/動態互連網絡以及消息傳遞機制等。第10章論述SMP、DSM、MPP等并行計算機系統結構，論述多Cache一致性、同步、同時多線程。第11章論述多核架構、實例以及基于多核的并行程序設計。最后三章分別論述機群系統、陣列處理機、數據流計算機。