计算机系统结构（双语）

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计算机体系结构2113是5261计算机科学与技术，软件工程等行业的核心课程之一. 4102专注于计算机系统的基本1653结构，设计技术和性能分析方法. 通过本课程，您将了解计算机系统的各种基本结构，掌握影响计算机设计各个方面性能的因素，以及提高性能的各种理论和方法.

本课程是一门计算机硬技术课程，专门为计算机科学与技术，软件工程和其他的高年级学生设计. 主要讲授内容包括: 计算机系统结构，计算机指令集结构设计，流水线技术，指令级并行性，存储层次结构，输入和输出系统，多处理器等.

结合提高计算机系统性能的技术路线和方法，分析了计算机体系结构的基本理论，基本技术和基本方法. 同时，使用最新的计算机体系结构示例来解释课程内容.

教学大纲

第1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并行处理系统结构，计算机系统结构，计算机组成，计算机实现，串行机）

2. 计算机系统结构的开发

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（计算机性能评估的基本概念，测试程序，性能设计和评估的基本原理，阿姆达尔定律，CPU性能）

5. 计算机系统体系结构中并行性的发展（并行性的概念，一种改进并行性的技术方法）

第二章计算机指令集的结构设计

1. 指令集结构分类

2. 寻址技术

3. 指令集结构的功能设计

4. 操作数的类型，表示形式和大小

5. 指令集格式的设计（寻址模式的表示方法，指令集格式的选择）

6. DLX指令集结构

第三章流水线技术

1. 管道的基本概念和分类

2. DLX的基本管道

3. 管道性能分析（时空图，吞吐率，加速比，效率，消除管道瓶颈的方法）

4. 管道中的相关性和解决方案（结构相关，数据相关，控制相关并行处理系统结构，方向技术，指令调度，分支预测，延迟分支等）

5. MIPS R4000管道计算机简介

6. 向量处理器（向量处理方法，向量处理器的概念，改善向量处理器性能的主要技术，向量处理器的性能评估）

第4章指令级并行性

1. 指令级并行性（循环扩展，相关性）的概念

2. 动态指令调度（动态调度原理，记分板技术，Tomasulo算法）

3. 控制相关的动态解决方案技术（分支预测缓冲区，分支目标缓冲区，基于硬件的前向执行）

4. 多指令流出技术（静态超标量，动态多指令流出，超长指令字）

第5章内存层次结构

1. 内存的层次结构（存储层次结构的性能参数，“高速缓存主内存”层

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