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存储体系结构
来源：IT168 &责任编辑：王小亮 &时间: 7:41:35
在操作系统中，什么是分级的存储体系结构，它主要...答：计算机存储系统的设计主要考虑容量、速度和成本三个问题。容量是存储系统的基础，都希望配置尽可能大的存储系统；同时要求存储系统的读写速度能与处理器的速度相匹配；此外成本也应该在一个合适的范围之内。但这三个目标不可能同时达到最优。一...计算机采用分层次存储体系结构的原因答完整问：分条答不要东扯一点西扯一点答：随着CPU不断的升级和总线速度的不断提高，存储器的速度远远不能与之匹配，高速缓存的存取速度和CPU相匹配，但价格高，且容量小；内存由DRAM构成，速度比高速缓存慢，但容量大；辅助存储器速度比内存慢的多，但容量又比内存大得多。为使存储空间...存储器的层次体系结构是什么样的?答：各存储器之间的关系按照与CPU的接近程度，存储器分为内存储器与外存储器，简称内存与外存。内存储器又常称为主存储器（简称主存），属于主机的组成部分；外存储器又常称为辅助存储器（简称辅存），属于外部设备。CPU不能像访问内存那样，直接访...简述计算机存储系统的三级存储体系概念？？问：这是一个简答题。答：最快的是CPU里的寄存器其次是一级缓存和二级缓存然后是内存储器(分为只读和随机,静态和动态)最后是外存储器(硬盘光驱)等外存储器件简介文件在存储介质（如磁盘和磁带）上的实在组织方式称为文件的存储结构或物理结构，常见的有四种：顺序组...存储系统为什么采用分级结构？答：为了解决对存储器要求容量大，速度快，成本低三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。名称简称用途特点高速缓冲存储器Cache高速存取指令和数据存取速度快，但存储容量小主存储器主存存放计...存储体系结构(图1)存储体系结构(图2)存储体系结构(图3)存储体系结构(图4)存储体系结构(图5)存储体系结构(图6)存储系统为什么采用分级结构？答：为了解决对存储器要求容量大，速度快，成本低三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。名称简称用途特点高速缓冲存储器Cac。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。==========以下对应文字版==========计算机存储系统分为哪几个层次问：如题答：计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处理器的速度匹配问题辅助存储器用于扩大存储空,即硬盘，光盘。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。
-1- 基于PCM的存储系统研究简述计算机三级存储体系结构问：简述计算机三级存储体系结构并列出各级存储器组织方式。答：最快的是CPU里的寄存器其次是一级缓存和二级缓存然后是内存储器(分为只读和随机,静态和动态)最后是外存储器(硬盘光。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。现状与分析 舒继武 清华大学计算机系 ARM920T体系结构支持两种方法存储字数据，大端...问：小端格式：字数据的高字节存储在低地址单元，低字节存储在高地址单元中...答：大端格式和小端格式是两种存储字数据的方法。具体讲是在ARM体系的。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。shujw@
冯·诺依曼结构指出计算机硬件系统由什么组成答：美籍匈牙利科学家冯·诺依曼最新提出程序存储的思想，并成功将其运用在计算机的设计之中，根据这一原理制造的计算机被称为冯·诺依曼结构计算机，世界上第一台冯·诺。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。-2- 提纲 PCM概述与挑战 一 计算机体系结构的设计思想是由谁提出的问：计算机体系结构的设计思想是由谁提出的答：(1)计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部分.(2)计算机内部应采用二进制来表示指令和数据.每条。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。PCM在主存中的应用与技术 二 什么是分级的存储体系结构?rfr。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。PCM在外存中的应用与技术 三 计算机多层次的存储体系结构包括哪些?外存,内存,缓存。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。研究展望&实验室研究简介 四 计算机采用分层次存储体系结构的原因答完整但容量大;辅助存储器速度比内存慢的多,但容量又比内存大得多。为使存储空间足够大且又能满足CPU的存取速度要求而且价格适中,计算机采用层次化的存储体系结构,在系统。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。-3- 提纲 PCM概述与挑战 一 计算机体系结构的设计思想是由谁提出的问：计算机体系结构的设计思想是由谁提出的答：(1)计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部分.(2)计算机内部应采用二进制来表示指令和数据.每条。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。PCM在主存中的应用与技术 二 什么是分级的存储体系结构?rfr。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。PCM在外存中的应用与技术 三 计算机多层次的存储体系结构包括哪些?外存,内存,缓存。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。1.1 背景简介 世界首次提出存储程序计算机体系结构的科学家是谁美籍匈牙利科学家冯?诺依曼。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。1.2 PCM的优势与不足 世界上首次提出存储程序计算机体系结构的是谁?冯.诺依曼先生最早提出来的。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。1.3 PCM的前景与挑战 世界上首次提出存储程序计算机体系结构的是?A莫奇莱B艾伦...冯诺依曼。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。研究展望&实验室研究简介 四 计算机采用分层次存储体系结构的原因答完整但容量大;辅助存储器速度比内存慢的多,但容量又比内存大得多。为使存储空间足够大且又能满足CPU的存取速度要求而且价格适中,计算机采用层次化的存储体系结构,在系统。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。-4- 1.1 背景简介 世界首次提出存储程序计算机体系结构的科学家是谁美籍匈牙利科学家冯?诺依曼。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。Flash Memory 作为一个爱好美妆的段子手，介绍了很多底妆产品，所以今天还是决定来介绍一下现在很多人都喜欢的气垫，虽然七七比较喜欢隔离+粉底，但是气垫补妆比较方便，而且也方便携带，那么今天我们就来看看气垫产品究竟有哪些。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。s
三大通讯运营商今天开始取消长途费、漫游费是一个好消息，但这个好消息“迟到”了好多年。请注意，不同于以前“煲电话粥”，现在流量消费是主流。在手机开始成为通讯的主要工具之后，高昂的通讯费是一直是消费者心中。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。Paper tape 不说哪对，说到衣品，最值得说的便是吴昕的飞跃式蜕变。▼说实话，刚开始宣布这俩人组CP内心是拒绝的因为实在是太不搭、太不配、太违和了▼万万没想到看了几期后发现这对夫妇居然是最甜der~各种爱的小互动看的。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。Punched card ROM 一生爱得太深，看到周星驰这三个字写出来就已经内心风起云涌。“功夫2”40亿是有的，毕竟有第一部在。星爷如果真的要拍，自己出演一下吧，有生之年不一定能见到你，希望在电影里可以弥补一下遗憾的大有人在。大话。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。CD-R Floppy Disk HDD 谢邀魅蓝Note6今天开始线上首销，不，准确的来说应该是今天凌晨就已经开始了，这次李楠说备货比较充足，不用担心购买不到的问题。所以首销肯定会有很多人购买到，这一点是毫无疑问的，不过因为是线上首销晒单分。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。1988 10/29/2013 如果有时间自己训练完全可以的。没有时间的话送去训练，一般都是三千多至六七千不等，主要是训练的项目所决定的！一般家里的狗狗价值都没有训练费用高，个人建议还是自己训练的好，你送去训练，回来还要主人和狗狗有。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。? Evolution of Nonvolatile Memory 我的朋友圈里，我最不能忍受的不是晒孩子、晒美食、炫富，而是P自拍图P的太过分了，还很自信的说，我就是长这样的啊！我就是天生丽质！不知道说什么了……回答关注(30)|查看更多问答26个回答萌宠爱搞怪03。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。-5- 1.1 背景简介 世界首次提出存储程序计算机体系结构的科学家是谁美籍匈牙利科学家冯?诺依曼。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。10/29/2013 如果有时间自己训练完全可以的。没有时间的话送去训练，一般都是三千多至六七千不等，主要是训练的项目所决定的！一般家里的狗狗价值都没有训练费用高，个人建议还是自己训练的好，你送去训练，回来还要主人和狗狗有。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。-6- 1.1 背景简介 世界首次提出存储程序计算机体系结构的科学家是谁美籍匈牙利科学家冯?诺依曼。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。? ITRS（International Technology Roadmap for 最怕空气突然安静最怕体重称破了新高最怕去年的裤子今年穿不上怕胖是大部分女性的心理更是做了妈妈后首要解决的事但是野百合都能有春天吃货们也可以满足嘴巴的同时也窈窕可人哦！推荐几个食谱香菇肉碎茄子材料：茄子。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。Semiconductors：国际半导体技术蓝图） Projection 林俊杰被称为“行走的CD”，有如此美称，足已说明林俊杰的实力，无论在唱功还是创作上，JJ的能力都是有目共睹的，一直喜欢着JJ，喜欢他的人，更喜欢他的歌，从他的歌里听懂了听不懂的，也听懂了听得懂的，“修。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。-7- ? One transistor/diode and one GST (GeSbTe). 传祺GS4在马路上发生解体是怎么一回事？对于这个问题，这几天可谓甚是火爆，至于是怎么回事呢，主要还得从几张图片和一个视屏说起。从现场视频和照片中可以看出，这辆发生事故的传祺GS4是被解体了，零部件散落。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。? In-place updating (IPU)
骁龙系列是高通旗下的移动端处理器平台，比较骁龙625和骁龙820及821，我们可以从3个方面进行分析，结果供参考：01骁龙625骁龙625处理器于日，正式发布，定位中端市场。在性能方。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。1.1 背景简介 世界首次提出存储程序计算机体系结构的科学家是谁美籍匈牙利科学家冯?诺依曼。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。High resistance: ‘0’ Low resistance: ‘1’ 这个看不同的家庭是否有这个需要。有些爸爸妈妈经济条件好，要孩子要的晚的，有一定的基础实力，可以自己选择带孩子，我觉得这种方式比较好。还有的爸爸妈妈没有提前规划好什么时候要孩子，孩子有时候来得突然，然后。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。Top Electrode 聊文玩，找空空，关注南红讲堂头条号，学习文玩知识！空空觉得，应该这么说:保山南红开采得早，而且现在基本已经封矿，所以市面上流通的保山南红大都比较成熟了，好料总数基本不会再往上升。所以大家看保山南红似乎。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。GST Substrate 1980年老一角纸币值多少钱？据现货之家小编了解，第四套人民币80版1角发行于日。图案正面左侧为高山族，右侧为满族，主色为深棕色，正面主景都是我国有代表性的民族人物头像。【网上售价】。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。Bottom 相比如城里，乡下人更会教育孩子。1:某人50多岁，自己都有了孙子，脾气暴躁，但在父亲面前，象一只乖猫，有一次因为和父亲犟嘴，被父亲打了出去，天黑回家，照样孝顺。2:一位母亲5.6个男孩，每到吃饭时要求。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。Electrode 真正喝酒之技巧窍门(适用于经常应酬者)1、不要空腹饮酒，因为空腹时酒精吸收快，人容易喝醉；而且空腹喝酒对胃肠道伤害大，容易引起胃出血、胃溃疡，最好的预防方法就是在喝酒之前，先行食用油质食物，如肥肉、蹄。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。Heater 男人要多吃枸杞六大功效不容忽视1、可以壮阳，很多男人都是通过枸杞子来壮阳的，并且枸杞子的壮阳功能会常常的让你喜出望外的。2、肾虚的人可以经常的使用，对于精子质量不好的男人，也可以经常的吃一些。因为枸杞。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。+N Top Electrode 聊文玩，找空空，关注南红讲堂头条号，学习文玩知识！空空觉得，应该这么说:保山南红开采得早，而且现在基本已经封矿，所以市面上流通的保山南红大都比较成熟了，好料总数基本不会再往上升。所以大家看保山南红似乎。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。GST Substrate 1980年老一角纸币值多少钱？据现货之家小编了解，第四套人民币80版1角发行于日。图案正面左侧为高山族，右侧为满族，主色为深棕色，正面主景都是我国有代表性的民族人物头像。【网上售价】。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。Bottom 相比如城里，乡下人更会教育孩子。1:某人50多岁，自己都有了孙子，脾气暴躁，但在父亲面前，象一只乖猫，有一次因为和父亲犟嘴，被父亲打了出去，天黑回家，照样孝顺。2:一位母亲5.6个男孩，每到吃饭时要求。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。Electrode 真正喝酒之技巧窍门(适用于经常应酬者)1、不要空腹饮酒，因为空腹时酒精吸收快，人容易喝醉；而且空腹喝酒对胃肠道伤害大，容易引起胃出血、胃溃疡，最好的预防方法就是在喝酒之前，先行食用油质食物，如肥肉、蹄。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。Heater 男人要多吃枸杞六大功效不容忽视1、可以壮阳，很多男人都是通过枸杞子来壮阳的，并且枸杞子的壮阳功能会常常的让你喜出望外的。2、肾虚的人可以经常的使用，对于精子质量不好的男人，也可以经常的吃一些。因为枸杞。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。+N Amorphous Crystalline 大约半年之前，支付宝爆发了“圈子事件”，全国哗然。而就在同一时期，马化腾在内部给微信支付团队奖励了1个亿，据说是微信支付在当时的线下市场已经超越了支付宝。痛定思痛的支付宝在经历了一系列人事调整之后，开。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。10/29/2013 如果有时间自己训练完全可以的。没有时间的话送去训练，一般都是三千多至六七千不等，主要是训练的项目所决定的！一般家里的狗狗价值都没有训练费用高，个人建议还是自己训练的好，你送去训练，回来还要主人和狗狗有。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。? PRAM Cell 其实简历造假是很普遍的事情，关键是在于你的造假必须有证据可寻，毕竟人资的小伙伴也不是傻子，既然这样一个话题，新闻部的人就让人资的我来回答这个问题了。在来aliquis有人科技之前，我曾经在京东的一个分。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。-8- 1.1 背景简介 世界首次提出存储程序计算机体系结构的科学家是谁美籍匈牙利科学家冯?诺依曼。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。? PCM ? Phase Change Memory 相变存储器 ?通过晶态与非晶态之间阻值的不同表示0/1 ? PCM读写特点 ?读写不对称，写速率远慢于读速率 ?非易失，数据保持时间长 ?字节寻址 ? PCM能耗 ?写入能耗高，静态能耗低 ? PCM寿命 ?107~109, 当前镁光的产品寿命是106次 -9- 1.2 PCM的优势与不足 世界上首次提出存储程序计算机体系结构的是谁?冯.诺依曼先生最早提出来的。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。?优势 ?更好的扩展性，更大容量 ?非易失性，极低的静态功耗 ?相近的读速率（PCM慢2-4倍） ?可靠性高，不受射线影响 ?劣势 ?写入速率太慢（慢1个量级） ?动态能耗高 ?寿命太低（ 107-108次写）
? PCM 对比 DRAM ?优势 ?字节寻址，本地更新 ?读写快（~1us vs. ~500us） ?寿命高（107 vs. 105） ?劣势 ?无 ? PCM 对比 Flash From: Numonyx,
Phase Change Memory (slide),
-10- 1.3 PCM的前景与挑战 世界上首次提出存储程序计算机体系结构的是?A莫奇莱B艾伦...冯诺依曼。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。? PCM 替代 DRAM 做主存 DRAM面临难扩展、高能耗等的问题，已经难以满足当前应用对主存空间、功耗的要求，PCM是替代DRAM的最有力竞争者 1. 传统计算机体系结构不能充分发挥PCM的优势 ? 需重新设计主存架构
2. PCM写入寿命太短，但基于Flash的方法却不适用或太复杂 ? 新的磨损均衡、纠错算法 3. PCM自身写入劣势会严重影响主存性能，必须规避? 设计PCM读写策略 -11- 1.3 PCM的前景与挑战(续) ? PCM 替代 Flash 做外存 Flash性能虽然高于HDD，但是当前存储系统的性能仍远远落后于计算系统，依旧是制约整个计算机系统的瓶颈。当前PCM几乎各个指标均优于Flash，PCM替代Flash将会大大提升系统I/O能力，缓解外存对整个系统的制约 1. 传统的系统调用的I/O路径，系统接口，均不能发挥PCM的优势 ? 需要重新设计I/O路径。2. Flash的FTL设计复杂，不适用的PCM ? 是否还需要FTL？ 如何设计？ 3. 传统的软件算法优化方向不完全适用于PCM ? 算法设计新思路 -12- 提纲 PCM概述与挑战 一 计算机体系结构的设计思想是由谁提出的问：计算机体系结构的设计思想是由谁提出的答：(1)计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部分.(2)计算机内部应采用二进制来表示指令和数据.每条。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。PCM在主存中的应用与技术 二 什么是分级的存储体系结构?rfr。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。PCM在外存中的应用与技术 三 计算机多层次的存储体系结构包括哪些?外存,内存,缓存。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。研究展望&实验室研究简介 四 计算机采用分层次存储体系结构的原因答完整但容量大;辅助存储器速度比内存慢的多,但容量又比内存大得多。为使存储空间足够大且又能满足CPU的存取速度要求而且价格适中,计算机采用层次化的存储体系结构,在系统。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。-13- 提纲 PCM概述与挑战 一 计算机体系结构的设计思想是由谁提出的问：计算机体系结构的设计思想是由谁提出的答：(1)计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部分.(2)计算机内部应采用二进制来表示指令和数据.每条。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。PCM在主存中的应用与技术 二 什么是分级的存储体系结构?rfr。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。PCM在外存中的应用与技术 三 计算机多层次的存储体系结构包括哪些?外存,内存,缓存。防恶意抓取，请查看原文，，真格学网提供内容。2.1 PCM主存架构 2.2 PCM主存写操作优化 2.3 PCM主存磨损均衡 2.4 PCM主存硬件纠错 2.5 PCM主存坏块复用 -14- DAC’09，ICCD’12，SAFARI’11 ISCA’09，MICRO’10，ICCD’12 2.1 PCM主存架构 CPU CACHE PCM SSD/HDD CPU CACHE SSD/HDD PCM DRAM CPU CACHE SSD/HDD PCM DRAM ISCA’09 ? PCM主存架构包含如下三种形式： ?使用PCM完整替换DRAM ?PCM与DRAM并列共同组成 ?DRAM作为PCM的Cache -15- PCM cell array 2.1 PCM主存架构（续） ? PCM主存： ?主存结构简单 ?可按照传统DRAM模式组织数据 ?读写效率低（读性能比DRAM慢2-4倍，写性能又严重低于读性能，比DRAM慢一个数量级以上） PCM 主存 ISCA’09 -16- PCM与DRAM并列主存 (DAC’09) 2.1 PCM主存架构（续） ? PCM与DRAM混合主存： ?具有PCM容量大、功耗低的特点 ?具有DRAM读写快的特点 ? 主存结构复杂 ? 复杂的数据分布迁移策略 DRAM为PCM的缓存 (ISCA’09) -17- 2.2 PCM主存写操作优化 -18- 2.2 PCM主存写操作优化（续） ?减少无用写(redundant bit-write)： ISCA’09 ?写前先读 ?对比将写入数据和已存在数据的不同 ?将不同的bit写入 ?只更改不同的bit，可以有效减少对PCM每个cell的写次数 ?有效提升PCM可用时间 -19- 2.2 PCM主存写操作优化（续） ?提前对数据块进行SET操作： ISCA’12 ? PCM‘set’与写‘ reset’耗时不同 ? Di
计算机存储系统分为哪几个层次问：如题答：计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处理器的速度匹配问题辅助存储器用于扩大存储空,即硬盘，光盘等，容量大，但存取数据慢，计算机都是先把辅存中要读的东西放到主存后...简述计算机三级存储体系结构问：简述计算机三级存储体系结构并列出各级存储器组织方式。答：最快的是CPU里的寄存器其次是一级缓存和二级缓存然后是内存储器(分为只读和随机,静态和动态)最后是外存储器(硬盘光驱)等外存储器件简介文件在存储介质（如磁盘和磁带）上的实在组织方式称为文件的存储结构或物理结构，常见的有四种：顺序组...ARM920T体系结构支持两种方法存储字数据，大端...问：小端格式：字数据的高字节存储在低地址单元，低字节存储在高地址单元中...答：大端格式和小端格式是两种存储字数据的方法。具体讲是在ARM体系的嵌入式系统结构中存储器存放数据的两种叫法，在嵌入式体系结构中将存储器看作是从零地址开始的字节的线性组合。从第0~3字节放置第一个存储的字数据，从第4~7字节放置第二个存储的...冯·诺依曼结构指出计算机硬件系统由什么组成答：美籍匈牙利科学家冯·诺依曼最新提出程序存储的思想，并成功将其运用在计算机的设计之中，根据这一原理制造的计算机被称为冯·诺依曼结构计算机，世界上第一台冯·诺依曼式计算机是1949年研制的EDVAC，由于他对现代计算机技术的突出贡献，因此冯·诺...
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原书名：Distributed and Cloud Computing: From Parallel Processing to the Internet of Things
ISBN：2上架时间：出版日期：2013 年1月开本：16开页码：473版次：1-1
所属分类：
Distributed and Cloud Computing，1E
经过30年的发展，并行处理和分布式计算在计算机科学和信息技术中方兴未艾。许多高校现在已经开设相关课程。教师和学生一直在寻找一本可以全面涵盖计算理论和信息技术（包括设计、编程和分布式系统应用）的教材。本书正是为了满足这一需求而设计，而且本书还可以作为相关领域专业技术人员的参考书。
本书介绍了硬件和软件、系统体系结构、新的编程范式，以及强调速度性能和节能的生态系统方面的最新进展。这些最新发展说明了如何创建高性能集群、可扩展网络、自动数据中心和高吞吐量云/网格系统。我们还介绍了云编程以及如何将分布式系统和云系统应用于创新的互联网应用中。本书的目的是将传统的多处理器和多计算机集群转换为Web规模网格、云以及在未来互联网中泛在使用的对等(P2P)网络，包括近年来快速发展的大型社会网络和物联网。
本书主要内容
我们已经在单独的一卷中介绍了许多里程碑式的发展。我们呈现的成果不仅来自于我们自己的研究团队，还来自于美国、中国和澳大利亚的主要研究组织。总的来说，本书总结了近年来从并行处理到分布式计算和未来互联网的进展。
本书从现代分布式模型概述开始，揭示并行、分布式与云计算系统的设计原理、系统体系结构和创新应用。本书试图将并行处理技术与基于网络的分布式系统结合。书中通过开源和商业厂商的具体例子，重点介绍了用于研究、电子商务、社会网络、超级计算等应用的可扩展物理系统、虚拟化数据中心和云系统。
全书共9章内容，分为三部分：第一部分覆盖系统模型和关键技术，包括集群化和虚拟化。第二部分介绍数据中心设计、云计算平台、面向服务的体系结构、分布式编程范式和软件支持。第三部分研究计算/数据网格、对等网络、普适云、物联网和社会网络。
本书有6章内容涉及云计算方面的相关材料，分别是第1章、第3~6章和第9章。书中描述的云系统包括公有云：谷歌应用引擎、亚马逊Web服务、Facebook、SalesForce?com等。这些云系统在升级Web服务和互联网应用方面发挥着越来越重要的作用。计算机架构师、软件工程师和系统设计师可能想要利用云技术来建造未来计算机和基于互联网的系统。
随着信息技术的广泛应用和快速发展，云计算作为一种新兴的商业计算模型日益受到人们的广泛关注。本书是一本完整讲述云计算与分布式系统基本理论及其应用的教材。书中从现代分布式模型概述开始，介绍了并行、分布式与云计算系统的设计原理、系统体系结构和创新应用，并通过开源应用和商业应用例子，阐述了如何为科研、电子商务、社会网络和超级计算等创建高性能、可扩展、可靠的系统。
《云计算与分布式系统:从并行处理到物联网》内容丰富，叙述深入浅出，适合作为计算机及相关专业云计算、分布式系统或分布式计算课程的教材，同时也适合专业技术人员参考使用。
Kai Hwang（黄铠）拥有加州大学伯克利分校博士学位。现为美国南加州大学电子工程与计算机科学终身教授，并先后担任清华大学计算机与网络系统方面EMC讲座教授、分布式与云计算IV讲习教授组的首席讲座教授。他曾获中国计算机学会颁发的第一届（2004年）海外杰出学者奖，并于2012年获得国际（IEEE）云计算大会（CloudCom）的终身成就奖。
Geoffrey C. Fox 美国印第安纳大学计算机科学、信息与物理学院的杰出教授和院长。他毕业于英国剑桥大学，在并行与分布式计算方面著作丰硕。他曾任职加州理工学院、Syracuse等校，指导毕业了60余位博士生。他目前也是清华大学的IV讲座访问教授。
Jack J. Dongarra 美国田纳西大学电子工程与计算机科学杰出教授，美国橡树岭国家实验室首席研究员。他是世界知名的超级计算机与并行计算专家，也是美国工程院院士，清华大学的IV讲座访问教授。
《云计算与分布式系统:从并行处理到物联网》
出版者的话
第一部分系统建模、集群化和虚拟化
第1章分布式系统模型和关键技术
1.1互联网之上的可扩展计算
1.1.1互联网计算的时代
1.1.2可扩展性计算趋势和新的范式
1.1.3物联网和CPS
1.2基于网络的系统技术
1.2.1多核CPU和多线程技术
1.2.2大规模和超大规模GPU计算
1.2.3内存、外部存储和广域网
1.2.4虚拟机和虚拟化中间件
1.2.5云计算的数据中心虚拟化
1.3分布式和云计算系统模型
1.3.1协同计算机集群
1.3.2网格计算的基础设施
　　关于本书
　　经过30年的发展，并行处理和分布式计算在计算机科学和信息技术中方兴未艾。许多高校现在已经开设相关课程。教师和学生一直在寻找一本可以全面涵盖计算理论和信息技术（包括设计、编程和分布式系统应用）的教材。本书正是为了满足这一需求而设计，而且本书还可以作为相关领域专业技术人员的参考书。
　　本书介绍了硬件和软件、系统体系结构、新的编程范式，以及强调速度性能和节能的生态系统方面的最新进展。这些最新发展说明了如何创建高性能集群、可扩展网络、自动数据中心和高吞吐量云/网格系统。我们还介绍了云编程以及如何将分布式系统和云系统应用于创新的互联网应用中。本书的目的是将传统的多处理器和多计算机集群转换为Web规模网格、云以及在未来互联网中泛在使用的对等(P2P)网络，包括近年来快速发展的大型社会网络和物联网。
　　本书主要内容
　　我们已经在单独的一卷中介绍了许多里程碑式的发展。我们呈现的成果不仅来自于我们自己的研究团队，还来自于美国、中国和澳大利亚的主要研究组织。总的来说，本书总结了近年来从并行处理到分布式计算和未来互联网的进展。
　　本书从现代分布式模型概述开始，揭示并行、分布式与云计算系统的设计原理、系统体系结构和创新应用。本书试图将并行处理技术与基于网络的分布式系统结合。书中通过开源和商业厂商的具体例子，重点介绍了用于研究、电子商务、社会网络、超级计算等应用的可扩展物理系统、虚拟化数据中心和云系统。
　　全书共9章内容，分为三部分：第一部分覆盖系统模型和关键技术，包括集群化和虚拟化。第二部分介绍数据中心设计、云计算平台、面向服务的体系结构、分布式编程范式和软件支持。第三部分研究计算/数据网格、对等网络、普适云、物联网和社会网络。
　　本书有6章内容涉及云计算方面的相关材料，分别是第1章、第3~6章和第9章。书中描述的云系统包括公有云：谷歌应用引擎、亚马逊Web服务、Facebook、SalesForcecom等。这些云系统在升级Web服务和互联网应用方面发挥着越来越重要的作用。计算机架构师、软件工程师和系统设计师可能想要利用云技术来建造未来计算机和基于互联网的系统。
　　本书特点
　　覆盖现代分布式计算技术，包括计算机集群、虚拟化、面向服务的体系结构、大规模并行处理器、对等系统、云计算、社会网络和物联网。
　　强调开发并行、分布式和云计算系统的普适性、灵活性、有效性、可扩展性、可用性和可编程性。
　　硬件、网络和系统体系结构方面的最新进展：
　　 多核CPU和众核GPU(Intel、 Nvidia、AMD)。
　　 虚拟机和虚拟集群(CoD、Violin、Amazon VPC)。
　　 Top500体系结构（Tianhe1A、Jaguar、Roadrunner等）。
　　 谷歌应用引擎、亚马逊AWS、微软Azure、IBM蓝云。
　　 TeraGrid、DataGrid、ChinaGrid、BOINIC、Grid 5000和FutureGrid。
　　 Chord、Napster、BiTorrent、KaZaA、PPlive、JXTA和NET。
　　 RFID、传感器网络、GPS、CPS和物联网。
　　 Facebook、ForceCom、Twitter、SGI Cylone、Nebula和GoGrid。
　　Distributed and Cloud Computing，1E
　　本书是《Distributed and Cloud Computing:From Parallel Processing to the Internet of Things》的中译本，其英文原版由美国的Morgan Kaufmann出版公司于2011年出版发行。机械工业出版社华章公司获得了本书的影印版授权，并于2012年在国内影印出版。本书适合作为高等院校计算机相关专业的教材，也适合作为专业技术人员的参考书籍。
　　我于2007年在美国南加州大学开始筹划此书。2008年，我在中国科学院计算技术研究所开设了这门课，当时教材还在初期框架建构中。2009年，我在北京大学做客座教授时完成了全部大纲，并在应聘清华大学EMC讲座教授时邀请了美国的Geoffrey C. Fox与Jack J. Dongarra教授加入这本书的撰写队伍。
　　本书中文版与英文版的版权完全是独立的，换句话说，中文版是在英文版的基础上修订、补充完成的，文责全部由本人负责。我邀请了国内四位一线学者参与中文版的翻译工作，现在简单介绍四位学者如下：
　　武永卫教授执教于清华大学计算机系。他是网格计算与云存储方面国内的重要学者，在国际同行中也很有影响。他负责了本书第1章、第2章和第7章的翻译工作。
　　秦中元博士是东南大学信息科学与工程学院副教授。他从事计算机系统与安全领域教学多年，曾于2010年访问美国南加州大学。他对本书第9章物联网方面内容的撰写有直接的贡献。他负责了本书第5章和第6章的翻译工作。
　　李振宇博士是中国科学院计算技术研究所的副研究员。他主要从事互联网通信和对等计算（P2P）方面的研究，与中国科学院计算技术研究所的谢高岗研究员合作发展未来互联网的系统与路由技术。他负责翻译本书第8章和第9章。
　　钮艳博士于2012年毕业于北京大学计算机系，她目前在工信部国家计算机网络应急技术中心担任工程师。她的博士论文是关于计算机虚拟化与云计算应用。她负责翻译本书第3章和第4章。
　　我目前担任清华大学分布式与云计算领域讲席教授组的客座首席讲座教授。本书中文版完成时，我恰好正在清华大学访问讲学，审校了中文版全书。对于四位同仁的精心翻译，我在此表示由衷感谢。在翻译的过程中，清华大学的赵勋与郭维超同学以及东南大学的宋云燕、郑勇鑫与杨中云同学都曾给予协助，在此对他们表示诚挚的感谢！
　　本书的中文版与影印版能够在国内出版，机械工业出版社华章公司做了大量工作，其中温莉芳、姚蕾和王春华给予了全力支持，在编辑、排版和制作索引方面做了很多细致工作。本人仅代表原著者与四位译者向以上所有工作人员表示感谢。
　　为了便于教师使用本书教学，我已将本书的英文版PPT和部分习题答案交给出版社，用书教师可以登录华章网站（wwwhzbookcom）下载。
　　最后，希望读者通过阅读本书获益。读者如果在阅读过程中发现错误或不足，请发送至邮箱hzjsj@hzbookcom。
　　于清华大学，北京
　　Distributed and Cloud Computing，1E
理查德?费曼（Richard Feynman）在他精彩的传记《别闹了，费曼先生》中叙述了1944年他如何在洛斯阿拉莫斯负责管理人类计算机执行曼哈顿计划要求的长而繁琐的计算。使用当时的机械计算器，最好的人类计算机每隔几秒钟仅可以实现一次加法或乘法。 因此，费曼和他的团队研究了一些方法：将问题分解为较小的任务，这些小任务可以由不同的人同时执行（他们传递卡片，这些卡片带有人们操作加法器、乘法器、整理器和分类器的中间结果）；每次以相同的计算复杂度运行乘法计算（使用不同颜色的卡片）；有效地检测和恢复错误 (相关的卡片及其后代被移除，并重新开始计算）。
　　70年后，计算机架构师面临类似的挑战，并且采用了类似的解决方案。虽然单个计算设备计算速度很快，但是物理约束对其速度仍然有限制。因此，如今的计算趋势是普适并行计算。 单处理器包含流水线、并行指令、预测执行和多线程。本质上，从台式计算机到强大的超级计算机，每个计算机系统都包含多处理器。未来亿亿级超级计算机（每秒可以进行1018次运算）的设计师告诉我们，这些计算机将需要支持107次并发运算。
　　并行性基本上是关于通信和协作的，并且伴随着技术的巨大变革，这两项活动过去70年中也在发生变化。光速没有比费曼时间更快，光纤中每纳秒8英寸或20厘米。我们很难想象在50毫秒内从洛杉矶向奥克兰发送一条消息。但是现今的数据传输速率已经发生了巨大变化，已从1910年（早期电报）每秒几个字符发展到1960年（ARPANET）每秒数千字符，到2010年光纤每秒超过100亿字符。
　　拟普适高速通信不仅允许将电话呼叫中心重新迁移至印度，而且允许将计算转移至集中式设备，以达到巨大的规模经济效益，并且允许收集和组织大量数据来支持世界范围的人做决策。因此，政府机关、研究实验室和需要模拟复杂现象的企业创建和操作庞大的超级计算机，它们都有成百上千的处理器。类似地，像谷歌、Facebook和微软这类需要处理大量数据的公司操作众多大规模“云”数据中心，每个中心可能占地几万平方英尺，拥有几万或几十万台计算机。像费曼的洛斯阿拉莫斯团队一样，这些计算综合体把计算作为服务向多人提供，处理许多不同目的的计算。
　　第一部分
　　Distributed and Cloud Computing，1E
　　系统建模、集群化和虚拟化
　　前三章介绍了系统模型，并回顾了两个关键技术。第1章讲述了分布式系统模型和云平台。第2章介绍了集群化技术，第3章描述了虚拟化技术。这两个技术可以实现分布式计算和云计算。系统模型包括计算机集群、计算网格、P2P网络和云计算平台。系统集群化需要硬件、软件和中间件支持。虚拟化用于创建虚拟机、虚拟集群、数据中心的自动化，并构建弹性云平台。
　　第1章分布式系统模型和关键技术
　　本章介绍过去30年在并行、分布式、云计算领域发生的一些变革。我们研究了科学计算领域的高性能计算（HPC）系统和商业计算领域的高吞吐量计算（HTC）系统。我们检查了集群/MPP、网格、P2P网络和互联网云。这些系统在硬件体系结构、操作系统平台、处理算法、通信协议、安全需求、提供的服务模型等方面均有所不同。本章最后重点介绍了分布式系统中可扩展性、性能、可用性、安全、节能、负载外包、数据中心保护等方面的基本问题。
　　本章主要由Kai Hwang（黄铠）撰写， Geoffrey Fox (141节)和Albert Zomaya (154节)撰写了部分内容， Nikzad Rivandi、YoungChoon Lee、Xiaosong Lou（楼肖松）和Lizhong Chen（陈理中）做了一些辅助工作。最终稿由Jack Dongarra审校。
　　第2章可扩展并行计算集群
　　集群化使得构建满足HPC与HTC应用的可扩展并行和分布式系统成为可能。现在的集群节点用物理服务器或虚拟机构建。本章主要研究集群计算系统和大规模并行处理器。我们专注于硬件、软件、中间件的设计原则和评估。我们讨论可扩展性、实用性、可编程性、单系统镜像、作业管理和容错能力。我们将研究近年来报告的3个顶尖超级计算机系统(分别名为Tianhe1A、Gray XT5 Jaguar和IBM Roadrunner)中的集群化MPP体系结构。
　　本章由Kai Hwang(黄铠)和Jack Dongarra共同撰写，Rajkumar Buyya 和Ninghui Sun做了部分贡献。
　　Zhiwei Xu（徐志伟）、 Zhou Zhao（赵洲）、Xiaosong Lou（楼肖松）和Lizhong Chen（陈理中）提供了技术帮助。
　　第3章虚拟机和集群与数据中心虚拟化
　　虚拟化技术通过在同一组硬件主机上多路复用虚拟机（Virtual Machine，VM）的方式来共享昂贵的硬件资源。近年来，虚拟机的大量涌现扩展了系统应用的范围，并且提升了计算机性能和效率。我们介绍了虚拟机、虚拟机在线迁移、虚拟集群构建、资源配置、虚拟配置适应，以及用于云计算应用的虚拟化数据中心的设计。我们强调使用虚拟集群的作用，以及构建动态网格和云平台的虚拟化资源管理。
　　本章由Zhibin Yu（喻之斌）和Kai Hwang(黄铠)共同撰写，金海、廖小飞、秦中元、陈理中和赵洲提供了技术帮助。
　　第1章分布式系统模型和关键技术
　　Distributed and Cloud Computing，1E
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