本书是《计算机系统结构教程》（清华大学出版社，2010年）的修订版。《计算机系统结构教程》是“十一五”国家级规划教材，并于2011年被评为国家级精品教材。为了跟踪和反映计算机技术的新发展，我们对该教材进行了修订，补充了新内容，并开发了配套的多媒体动画课件以及用于实验的一组模拟器。
本书适用于重点高等院校的计算机、软件工程等相关专业本科生和研究生。在内容的选取上，本书不仅强调采用目前国际上流行的量化分析方法，注意介绍新技术和新方法，而且还注重对经典的结构和思想等的论述和分析。本书借鉴了国内和国外最经典的相关教材，吸取了它们各自的优点，并将其内容有机地结合在一起。
本教材的主要特点是：
（1） 取材先进，体系完整，覆盖面广，深度与广度相结合，适合于重点大学。
（2） 配有基于动画解析教学法的近200个动画课件，使用它们进行教学或者自学，能达到非常好的教学效果。
（3） 配有基于模拟器的实验（见《计算机系统结构实践教程》（第二版），张晨曦，清华大学出版社），对于深入理解和掌握本课程内容有很大的帮助。模拟器是我们自己开发的，拥有自主版权。
（4） 重点突出，可读性好，语言简练，通俗易懂。
全书共有14章。各章内容如下：
第1章论述计算机系统结构的概念以及系统结构和并行性的发展，并介绍定量分析基础。
第2章为“指令系统的设计”，论述计算机指令系统设计的各个方面，包括指令系统的分类、寻址技术、功能设计、格式设计以及指令系统的发展和改进，并且介绍一种经典的RISC计算机——MIPS的指令系统。
第3章为“流水线技术”，论述流水线的基本概念、分类和性能分析、非线性流水线的调度，介绍流水线中的相关和冲突问题及其解决方法，并以MIPS为例讨论流水线的实现。
第4章为“向量处理机”，论述向量处理机的结构和特点、提高向量处理机性能的方法以及向量处理机的性能评价，并介绍了三个向量处理机实例。
第5章和第6章分别论述如何用硬件和软件的方法来开发指令级并行。第5章的具体内容包括指令级并行的概念、记分牌和Tomasulo动态调度算法、基于硬件的前瞻执行以及多指令流出技术等。
第6章的内容包括循环展开和基本指令调度、跨越基本块的静态指令调度、VLIW技术、显式指令并行执行EPIC等，并介绍一个实例——Intel Itanium 处理器。
第7章为“存储系统”，论述Cache的基本知识、降低Cache不命中率的方法、减少Cache不命中开销的方法以及减少命中时间的方法，并对并行主存和虚拟存储器做简要的讨论。最后，还介绍了一个存储层次实例——AMD Opteron的存储器层次结构。
第8章为“输入输出系统”，论述总线及其与CPU/存储器的连接、通道处理机及其流量分析，并详细论述了廉价磁盘冗余阵列RAID。
第9章为“互连网络”，论述互连函数、互连网络的特性参数、静态互连网络、动态互连网络以及消息传递机制等。
第10章为“多处理机”，论述对称式共享存储器系统结构、分布式共享存储器系统结构、多Cache一致性、同步、同时多线程以及MPP，并介绍了两个多处理机实例。
第11章为“多核架构与编程”，论述了对多核架构的需求、几种多核架构以及基于多核的并行程序设计。
第12章为“机群系统”，论述机群的结构、软件模型以及机群的分类，并介绍了4个典型的机群系统。
第13章为“阵列处理机”，论述阵列处理机的操作模型、结构和特点以及并行算法，并介绍了两个阵列处理机实例。
第14章为“数据流计算机”，论述数据流计算机模型、数据流程序图和数据流语言、静态数据流计算机结构以及动态数据流计算机结构。
本书的大部分内容由张晨曦教授编写，包括第1～3章和第7～9章，王志英教授编写了第10章，沈立副教授编写了第6章和第12章，李江峰编写了第4章和第5章，刘依编写了第13章和第14章，王伟副教授编写了第11章。
本书直接或间接地引用了许多专家和学者的文献或著作，在此向他们表示衷心的感谢。
由于作者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，敬请读者批评指正。
欢迎访问张晨曦的个人摄影网站
本书的教学课件和动画可从“系统结构”微信公众号（arch365）获得。请扫描以下二维码，关注后按提示操作。
Arch365 编者
2014年6月于上海
张晨曦，男，1960年9月生，汉族，福建龙岩人。同济大学软件学院教授，博士生导师。国家级“中青年有突出贡献专家”，国家杰出青年基金获得者，上海市高校教学名师和上海市模范教师。先后主持了一个国家973计划课题和5项国家自然科学基金项目。
作为课程负责人，张晨曦建设的计算机系统结构课程和计算机组成原理课程被评为上海市精品课程，系统结构课程于2008年被评为国家级精品课程，于2013年被评为国家级精品资源共享课。他主讲系统结构课程和从事系统结构的研究三十余年， 2008年开发出了国内第一套200个用于本课程的动画课件，2009年开发出了国内第一套系统结构实验模拟器。
张晨曦负责编写出版的计算机系统结构系列教材分别于2009年和2011年被评为国家级精品教材，全国至少有100所大学采用了该教材。他一共编写出版了5本“十一五”国家级规划教材。撰写了专著两部。其中专著《新一代计算机》由荷兰NorthHolland出版社出版。
张晨曦获部委级科技进步一等奖两项、二等奖一项；获部委级教学成果一、二、三等奖各一项。曾获宝钢优秀教师奖、上海市育才奖、上海高校教学名师奖、湖南省科技青年“十佳”、全军优秀教师、霍英东青年教师奖以及中国青年科技奖等十多个奖项。
从15岁起当中学教师，对教学方法和现代教育技术有深入的研究，提出了面向远程教育和CAI的动画解析教学法。
业余爱好： 摄影
摄影微信公众号： ZuiMeiJing （最美景）
系统结构资源微信公众号： Arch365
