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计算机系统结构 (一) 基本概念及指令集

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课程概述

    本门课程属于计算机偏硬技术课程,针对计算机科学与技术、软件工程等专业高年级学生开设。主要讲授内容为:计算机系统结构、计算机指令集结构设计、流水线技术、指令级并行、存储层次结构、输入输出系统、多处理机等。

    采用分部分,逐步分析的方式进行课程的讲解,结合计算机系统性能提升的技术路线及方法分析计算机体系结构的基本理论、基本技术和基本方法,与此同时,采用最新计算机体系结构实例讲解课程内容。

证书要求

课程设置有合格证书和优秀证书,总成绩在80分以上的学生将得到优秀证书;考试成绩在大于等于60分,但小于80分的学生将获得合格证书。

预备知识

计算机导论、数字逻辑、操作系统、编译原理。

授课大纲

    本部分是计算机体系结构课程的引导部分,从基本概念介绍计算机系统的各种基本结构,了解在计算机设计各个环节中影响性能的因素,以及提高性能的各种理论和方法。与此同时,介绍计算机系统结构的程序接口部分-计算机指令集结构的设计,从而让读者对计算机系统结构有一个完整的认识。

第一章 计算机系统结构的基本概念

1. 计算机系统结构的概念(计算机系统的层次结构,计算机系统结构,计算机组成,计算机实现,系列机)

2. 计算机系统结构的发展

3. 影响计算机系统结构的成本和价格因素

4. 定量分析技术基础(计算机性能评测的基本概念,测试程序,性能设计和评测的基本原则,Amdahl定律,CPU的性能)

5. 计算机系统结构中并行性的发展(并行性概念,提高并行性的技术途径)

第二章 计算机指令集结构设计

1. 指令集结构的分类

2. 寻址技术

3. 指令集结构的功能设计

4. 操作数的类型、表示和大小

5. 指令集格式的设计(寻址方式的表示方法,指令集格式的选择)

6. DLX指令集结构

课时安排:4周

序号

课程内容

课内课时

课外课时

1

计算机系统结构的基本概念

4

2

2

计算机指令集结构设计

6

3

参考资料

[1].计算机体系结构  张晨曦 编著 高等教育出版社

[2].Patterson D. A. and Hennessy J. L.,Computer Architecture: A QuantitativeApproach, 5rd edition, Morgan Kaufmann

[3].William Stallings.计算机组织与结构—性能设计(第八版)

[4].徐炜民 计算机体系结构(第三版) 电子工业出版社

授课老师

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