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1. 课程定位与目标
 
 
     旨在培养国家和社会所需电子信息类专业型、研究型人才,电子科技大学计算机科学与工程学院在办学上积极培养德、智、体全面发展,知识结构合理、理论基础扎实、富于创新、勇于实践、具有良好的综合素质和竞争力的高级计算机人才。
     “计算机系统结构”课程作为计算机科学和工程的专业必修课,是研究计算机系统结构演化以及影响计算机系统硬、软件设计的一门重要课程。其教学目标是让学生学习计算机系统的设计方法和实现技术,使学生通过“量化研究方法”进行计算设计,掌握计算机系统结构的框架和基础知识,从而使学生深入理解影响计算机系统结构设计的各种因素以及计算机系统领域潜在的研究方向。本课程与计算机组成原理、计算机操作系统课程有紧密的联系。
 
     
  2. 课程特点  
 
       “计算机系统结构”是一门综合性很强的专业课程,学生在学习本课程之前需要一定的前修课程基础,例如,计算机组成原理、操作系统、编译原理、汇编语言、C语言等。
计算机系统结构及其前修课程示意图
    “计算机系统结构”是计算机科学与其他电子信息类应用学科的专业基础课,面向全校学生开放。本课程具备的内容设置具备以下几个特点:      
     重视理论基础。紧抓计算机系统结构的基本知识要点,帮助学生掌握基本的计算机系统设计方法和实现技术,使学生通过“量化研究方法”进行计算设计,掌握计算机系统结构的框架和基础知识,从而使学生深入理解影响计算机系统结构设计的各种因素以及计算机系统领域潜在的研究方向。
     注重课程内容的实效性。由于计算机系统演化迅速,课程既要讲授计算机系统结构中的核心概念和知识,又要与时俱进,把握计算机系统发展的最新状况,为学生讲解较新的结构体系和技术。
     强调实践能力的培养。计算机系统结构是一门注重实践的课程。本课程为学生提供了丰富的实际动手的题目和机会,使学生在实践中巩固知识,在应用中加深理解。
 
     
  3. 课程主要内容  
 
内容概要 具体内容
计算机系统结构的基本概念
计算机系统结构的概念,计算机系统结构的发展,计算机系统结构中并行性的发展,计算机系统设计技术,计算机系统的性能评价,计算机系统的分类等。
指令系统
数据表示,指令系统结构分类,寻址技术,指令格式的设计和优化,指令系统功能设计,编译技术与计算机系统结构设计等。
流水线技术
流水线的基本概念,流水线中的相关,流水线的性能分析,MIPS R4000流水线分析,向量处理机等。
指令级并行及限制
指令级并行的概念,指令的动态调度,转移预测技术,多发射技术,指令级并行的支持与限制,Intel Pentium 4实例分析等。
存储系统
存储系统的层次结构,高速缓冲存储器Cache,Cache性能的优化,主存储器及性能优化,虚拟存储器,进程保护和虚拟存储器实例,Alpha 21264存储层次结构等。
输入输出系统
输入输出系统概述,总线,通道处理机,外围处理机,I/O性能评测,磁盘冗余阵列RAID等。
多处理器系统
多处理器系统与多计算机系统概念,互连网络,对称式共享存储器多处理器系统,分布式共享存储器多处理器系统,多处理器系统的同步与通信,并行处理语言及算法,多处理器系统实例等。
多计算机系统
集群计算机的基本概念,典型集群系统实例,MPP多计算机系统结构及实例,网格技术,网格实例。