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按照“因材施教”的基本原则，考虑到学生理解水平的个体差异，我们将《计算机系统结构》实验大致设计为三个层次，如图所示：
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在基础型实验部分，主要要求学生在充分理解系统理论的基础上，掌握使用VC开发平台模拟如指令调度、页面置换算法等的编程和测试技巧。比如：模拟流水线指令调度实验、模拟加法乘法静态多功能流水线调度实验、模拟加法乘法动态多功能流水线调度实验、页面置换算法性能分析实验等。
在设计型实验部分，主要要求学生熟悉和学会使用DLX模拟器进行分析和测试的方法。因为DLX是贯穿本课程的一个流水线处理实例，课程中的许多讨论、模拟结果和例题都是基于DLX的。它不仅体现了当今多种机型指令集结构的共同特点，而且还体现了未来一些机型指令集的特点。
在创新型实验部分，实验内容主要是结合团队所承担的科研任务进行展开。在实验方式上也与前述实验有所区别。在这个环节，我们采用了“逻辑箱+PC机+模拟器”的实验方式，学生以计算机硬件为基础，通过软件配置扩充功能，形成一个较为复杂的有机组合的计算机系统。最后通过模拟器中测试数据的统计获得此系统性能的结论数据。
通过层次化的实验教学，使学生由浅入深、由点到面地掌握了计算机系统结构的理论知识，对于学生以后面向新型计算机体系结构的模拟仿真、操作系统、应用建模和优化技术，高端处理器的微体系结构等诸多方面问题的设计和研究打下坚实的基础。
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