计算机系统结构

1、计算机系统结构（ComputerArchitecture）讲课教师：龙翔讲课教师：龙翔 白跃彬白跃彬计算机学院 计算机科学技术系引 言 课程的地位和目标课程的地位和目标 课程安排和课程安排和主要内容主要内容 课程安排和参考书目课程安排和参考书目课程名称课程名称 Computer Architecture 计算机系统结构计算机系统结构 计算机体系结构计算机体系结构 建筑物的设计或式样建筑物的设计或式样, 通常指一个系统的外貌通常指一个系统的外貌研究内容研究内容 从外部来研究计算机系统从外部来研究计算机系统 使用者所看到的物理计算机的抽象使用者所看到的物理计算机的抽象 编写出能够在机器上正确运行的

2、程序所必须编写出能够在机器上正确运行的程序所必须 了解到的计算机属性了解到的计算机属性“Computer architecture is the computer as seen by the user”- Amdhal et al, (64)“The architecture of a computer is the interface between the machine and the software”- Andris Padges IBM 360/370 Architect地位和目标地位和目标CC1991（92个主领域）个主领域） CC2001（14个主领域）个主领域） 离散数学（

3、预备知识）离散结构（DS）程序设计语言引论程序设计基础（PF）算法与数据结构算法与复杂性（AL）计算机系统结构计算机系统结构系统结构（系统结构（AR）操作系统操作系统（OS）网络计算（NC）程序设计语言程序设计语言（PL）人机通信人机交互（HC）图形学和可视化计算（GV）人工智能与机器人学智能系统（IS）数据库与信息检索信息管理（IM）软件方法学与工程软件工程（SE）社会、道德和职业的问题社会和职业的问题（SP）数值与符号计算科学计算（SC）IEEE/ACM 课程大纲关于计算机学科主领域的划分比较课程大纲关于计算机学科主领域的划分比较学科方向学科方向 一级学科一级学科 1 个：个： 计算机科学

4、与技术计算机科学与技术 二级学科二级学科 3 个：个： 计算机系统结构计算机系统结构 计算机软件及理论计算机软件及理论 计算机应用技术计算机应用技术 本课程目标 建立计算机系统的完整概念 学习计算机系统的分析方法和设计方法 了解计算机系统的最新研究成果 使同学在具有一定的软硬件知识基础上能综合认识计算机系统的软硬件功能分配与各种不同结构类型机器的特性和性能评价方法。为研究、开发、应用高级计算机系统打下基础。地位和目标地位和目标与其他学科的交叉与其他学科的交叉 学科交叉学科交叉：计算机组成、计算机操作系统、汇编语计算机组成、计算机操作系统、汇编语言、数据结构、微计算机技术、计算机网络、言、数据结

5、构、微计算机技术、计算机网络、 新内容：新内容：超标量处理机、超流水线处理机、超标量处理机、超流水线处理机、VLIW处理机、向量处理机、并行处理机、多处理机、互处理机、向量处理机、并行处理机、多处理机、互连网络、连网络、 计算机系统结构正处于变革时期计算机系统结构正处于变革时期 软件软件-系统结构系统结构-实现技术实现技术, 两头发展，快中间慢两头发展，快中间慢 非冯计算机正兴起非冯计算机正兴起 系统结构的发展时期已经到来系统结构的发展时期已经到来第一章 基础知识第二章 数据表示与指令系统第三章 输入输出系统第四章 存储体系第五章 重叠、流水和向量处理机第六章 并行处理机和相联处理机第七章 多

6、处理机第八章 具有现代特色的计算机主要内容主要内容 所谓的计算机系统结构，是指所谓的计算机系统结构，是指程序员程序员所所看到的看到的计算机系统的属性计算机系统的属性, 即即概念性结构概念性结构和和功能特性功能特性，这里这里 程序员程序员：是指汇编语言的程序员：是指汇编语言的程序员 看到的看到的：是指程序员编写出能在机器上正确运：是指程序员编写出能在机器上正确运行的程序行的程序 所必须了解到所必须了解到的。的。 因此，学好计算机系统结构，是优秀程序员驾因此，学好计算机系统结构，是优秀程序员驾驭计算机系统的基础。驭计算机系统的基础。教学安排教学安排n课内：课内：36学时学时n课内外学时比例：课内课

7、内外学时比例：课内1：课外：课外1 除完成作业之外，还要多看参考书除完成作业之外，还要多看参考书 多看高质量文章，了解国内外最新研究成果和发多看高质量文章，了解国内外最新研究成果和发展动态展动态n讲课分工：讲课分工：白老师讲前白老师讲前4章，龙老师讲后章，龙老师讲后4章。章。教材：教材： 计算机系统结构（第三版）计算机系统结构（第三版） 李学干李学干 编著；西安电子科技大学出版社编著；西安电子科技大学出版社 主要参考书：主要参考书： 计算机组织与体系结构计算机组织与体系结构性能设计性能设计(第六第六版版)，William Stallings著，张昆藏等译著，张昆藏等译 2005年1月出版，清华

8、大学出版社清华大学出版社 计算机系统结构计算机系统结构(第二版第二版) ，郑纬民，汤志忠，郑纬民，汤志忠等编著，清华大学出版社等编著，清华大学出版社教材和参考书目教材和参考书目 其它参考书：其它参考书：(1)David A. Patterson and John L. Hennessy, Computer Architecture: A Quantitative Approach 2 Ed. San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers 中文译本：计算机系统结构：一种定量的方法中文译本：计算机系统结构：一种定量的方法(第二版第二版)，清华大学出版社，清华大

9、学出版社 (2)Kai Hwang，Advanced Computer Architecture Parallelism Scalability Programmability 中文译本：高等计算机系统结构：并行性中文译本：高等计算机系统结构：并行性 可扩可扩展性展性 可编程性，清华大学出版社、广西科学技可编程性，清华大学出版社、广西科学技术出版社术出版社参考书目参考书目主讲教师基本信息主讲教师基本信息 主讲教师：龙翔主讲教师：龙翔 教授教授 计算机学院计算机科学技术系系主任计算机学院计算机科学技术系系主任 嵌入式实验室嵌入式实验室 Email：主讲教师基本信息（续）主讲教师基本信息（续） 主讲教师：白跃彬主讲教师：白跃彬 副教授副教授 计算机学院计算机科学技术系计算机学院计算机科学技术系 计算机体系结构与网络技术实验室计算机体系结构与网络技术实验室（中德软件技术联合研究所）（中德软件技术联合研究所） 办公地点办公地点: 体育馆南配楼体育馆南配楼404室室 世宁大厦世宁大厦16层层 电话：电话：82339990（0） Email