计算机体系结构课程介绍和教学大纲
《计算机体系结构》课程简介
课程编号
1240513108
课程名称
计算机体系结构
课程性质
限选
学    时
48
学    分
3
学时分配
授课：48    实验：    上机：    实践：    实践（周）：
考核方式
闭卷考试，平时成绩占30% ，期末成绩占70% 。
开课学院
关于教师节的诗信息工程学院
更新时间
适用专业
计算机科学与技术
先修课程
数字电路，计算机组成原理，操作系统
课程内容：
《计算机体系结构》是为计算机科学与技术专业学生开设的一门选修课程。这门课程既是计算机体系结构设计的入门课，又是计算机专业的总结型专业核心课程，体现了计算机组成原理、计算机操作系统、数据结构、微机原理等课程的综合运用。其主要任务是较为全面系统地讲述计算机体系结构的基本概念、基本原理、量化分析和优化方法。
通过本课程的学习，使学生掌握计算机组织和系统结构的基本知识，熟悉现代计算机中各种典型系统结构的原理、组织、关键技术和定量的分析方法；了解体系结构设计的基本方法；学会分析、评价和优化计算机系统的整体性能，具有一定的选择和使用计算机系统的能力，能够正确选择和匹配应用领域与计算机系统结构，并且具备进入高性能计算领域进一步学习和深入研究的初步能力。
Brief Introduction Computer Architecture
 Code
1240513108
Title
Computer Architecture
Course nature
Limited optional
Semester Hours
48
Credits
3
Semester Hour Structure
Lecture：48  Experiment：怎么改路由器密码   Computer Lab：  Practice：
Practice (Week)：
Assessment
Closed book examination, usually results accounted for 30%, the final grade accounted for 70%.
Offered by
School of Information Engineering
Date
for
Computer science and technology
Prerequisite
Digital circuit technology，Computer composition theory，Operating system
Course Description:
This course is the elective subject for the college students of the major of the computer science and technology. It is the prerequisite course of the computer architecture, and it is the summary of the computer curriculum. The course embodies the principle of computer 采矿工程就业前景composition theory, operating system, data structure and the principle of microcomputer. The basic task of this course is to introduce the basic concepts, principles, quantitative analysis and optimization methods relatively systematically.
Through the study of the course, the students will master the basic knowledge of the computer organization and computer architecture, familiar with the principle, organization, key technology and quantitative analysis method of the typical architecture in modern computer. The student will understand the method of design the computer architecture, master to analysis, evaluation and optimization of computer architecture, having the ability of selection and using the computer. At last, the course will cultivate the ability of learning and research in the domain of high performance computing.


《计算机体系结构》课程教学大纲
课程编号
1240513108
课程名称
计算机体系结构
课程性质
限选
学    时
48
学    分
3
学时分配
授课： 48    实验：    上机：    实践：    实践（周）：
考核方式
闭卷考试，平时成绩占30% ，期末成绩占70% 。
开课学院
信息工程
更新时间
适用专业
计算机科学与技术
先修课程
数字电路，计算机组成原理，操作系统
一、教学内容
第一章 计算机系统结构的基础知识
1.1 引言
1.2 计算机系统结构的基本概念
1.3 计算机系统的设计
1.4 计算机系统的性能评测
1.5 计算机系统结构的发展
1.6 计算机系统结构中并行性的发展
1.7 小结
教学难点：计算机体系结构概念的建立、层次模型的建立。
教学重点：计算机体系结构的概念、体系结构和并行性概念的发展、计算机系统设计的定量原理及性能评测指标
第二章  指令系统的设计
2.1 指令系统结构的分类
2.2 寻址方式
2.3 指令系统的设计和优化
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2.4 指令系统的发展和改进
2.5 操作数的类型和大小
2.6 MIPS指令系统结构
2.7 小结
教学难点：指令操作码和指令字格式的优化方法、RISC技术。
教学重点：寻址方式、指令系统的设计和优化原则、指令格式的优化。
第三章  流水线技术
3.1 流水线的基本概念
3.2 流水线的性能指标
3.3 非线性流水线的调度
3.4 流水线的相关与冲突
3.5 流水线的实现
3.6 小结
教学难点：流水线时空图的画法、流水线中的相关与冲突解决。
教学重点：流水线的基本概念、分类以及性能计算方法、非线性流水线的调度问题。
第四章  向量处理机
4.1 向量的处理方式
4.2 向量处理机的结构
4.3 提高向量处理机性能的常用技术
4.4 向量处理机的性能评价
4.5 小结
教学难点：链接技术的基本思想。
教学重点：向量处理机的结构、提高向量处理机性能的常用技术：设置多个功能部件、链接技术、分段开采技术和采用多处理机系统。
第五章  存储系统
5.1 存储系统的基本知识
5.2 Cache基本知识
5.3 降低Cache不命中率
5.4 减少Cache不命中开销
5.5 减少命中时间
5.6 并行主存系统
5.7 虚拟存储器
5.8 小结
教学难点：映象规则、查方法、替换算法、写策略、Cache性能分析与改进Cache性能的方法
教学重点：Cache的基本知识、存储层次的四个问题、降低Cache失效率的方法、虚拟存储器。
第六章  输入输出系统
6.1 I/O系统的性能
6.2 I/O系统的可靠性、可用性和可信性
6.3廉价磁盘冗余阵列RAID
6.4 总线
6.5 通道处理机
6.6 I/O与操作系统
6.7 小结
教学难点：I/O系统性能分析。
教学重点：I/O系统的基本概念、总线的基本工作原理及分类以及通道处理机的定义。
第七章  多处理机
7.1 引言诗的体裁
7.2 对称式共享存储器系统结构
7.3 分布式共享存储器系统结构
7.4 互联网络
7.5同步
7.6 小结
教学难点：监听协议的实现、目录协议的基本思想。
教学重点：多处理机结构、多处理机Cache一致性、实现一致性的基本方案。
二、教学基本要求
qq空间签名大全第一章 计算机系统结构的基础知识
教学要求：本章是关于计算机系统结构的概括性说明和介绍。通过本章的学习帮助学生掌握计算机系统的多级层次结构；掌握计算机体系结构设计的三个基本原则；掌握并行性的概念；掌握计算机系统中提高并行性的三种技术途径；掌握计算机系统的性能评测指标；熟悉计算机系统结构的分类；了解单机系统和多机系统中并行性的发展。
第二章  指令系统的设计
教学要求：掌握指令集结构的各种分类方法；掌握指令系统的设计和优化原则；掌握指令操作码和指令字格式的优化方法；掌握指令集结构功能设计上的两种不同方向：CISC计算
机指令集和RISC计算机指令集结构；熟悉各种操作数类型、操作数类型大小；熟悉操作数类型与操作数表示的定义及表示方法；熟悉各种控制指令的定义、四种改变控制流程的操作及三种表示分支条件的技术；了解当前指令集结构中所使用的一些操作数寻址方式；了解MIPS指令系统的结构。

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