无标题文档

当前位置：教学内容/组织安排

一.教学内容组织

计算机系统结构课程作为电子科技大学计算机学院的核心课程之一，采取理论和实践相结合的方式，对计算机系统的设计基础、指令集系统结构、流水线与指令级并行技术、多处理系统等重要知识作了详尽的讲解，并结合具体的实验项目，使学生既能对计算机系统结构有一个全面而系统的把握，又能通过动手实践对计算机系统结构的重要概念有深入而切实的理解。
因此在教学内容的组织上，首先讲解计算机系统结构的基础知识，包括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；然后对指令系统、流水线技术、指令级并行及限制、存储系统、输入输出系统、多处理器系统、多计算机系统等知识做了全面系统地介绍。

二. 教学内容安排

2.1 理论课程的组织形式
目前理论课程使用李学干编写的《计算机系统结构》（第四版）教材，同时也融入自编讲义的内容。自编教材《计算机系统结构》，预计2011年由中国铁道教育出版社出版。

“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结构的发展趋势。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。
《计算机系统结构》主要介绍计算机体系结构的设计方法和实现技术，讲授众多计算机系统的设计精髓，而不针对某一特定的平台。为了提高《计算机系统结构》课程的教学质量，课程组就教学内容组织安排方面进行了精心的部署。该课程以理论讲授为主，理论讲授占课程总学时的3/4（48学时），同时配有16学时上机实践，此外还配有应用实践和综合实验环节。

章节	主要内容与知识点	学时
第一章概述	计算机系统的层次结构，系统结构的定义、分类、设计技术，性能评价指标和标准，计算机系统结构的发展等。	4学时
第二章指令系统	数据表示，指令系统结构分类，寻址技术，指令格式的优化设计，CISC指令系统和RISC指令系统，编译技术与计算机系统结构设计。	5学时
第三章流水线技术	流水线的概念、分类和特点，流水线的时空图及性能分析，流水线中的相关，MIPS R4000流水线分析，向量处理机的概念、结构、链接技术、性能分析等	6学时
第四章指令级并行及限制	指令级并行的概念，指令的动态调度原理与算法，静态与动态转移预测技术，多发射技术，指令级并行的支持与限制，微体系结构实例	8学时
第五章存储系统	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	8学时
第六章输入输出系统	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	5学时
第七章多处理器系统	多处理器系统与多计算机系统的概念、多处理器系统分类，互连网络，对称式共享存储器多处理器系统结构、多处理器Cache一致性、监听协议、性能分析，分布式共享存储器多处理器系统结构和基于目录的一致性，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	8学时
第八章多计算机系统	集群计算机的基本概念和结构、特点、通信技术、资源管理和调度，并行程序设计环境，典型集群系统实例（POWER CHALLENGEarray系统，IBM SP系统），MPP多计算机系统结构及实例，网格技术，网格实例	4学时

     2.2 实验课程的安排及教师指导方式
     在每次实验课之前，实验教师和助教需要建立好实验所需的软硬件环境，准备好实验所需资料，实验课时，先由实验教师对实验内容进行统一讲解，包括实验要求和目的、实验步骤、注意事项等，需要时对实验过程进行演示。教师讲解完毕，学生开始进行实验，根据学生需要，实验教师、授课教师或助教现场随时进行个别指导，遇到一些共性的问题时再统一进行讲解。
     在课程设计阶段，教师给出若干题目，学生选择其中之一，在教师的指导下制定工作计划，通过会议讨论、电话、电子邮件等手段，定期或不定期地开展交流和沟通，监督计划的执行，以保证学生能够顺利地完成课程设计。