开放教育本科《计算机系统结构》课程教学实施细则
《计算机系统结构》课程是开放教育(本科)计算机科学与技术专业的必选课。为搞好本课程的教学与管理工作,确保本课程的教学质量,实现开放教育本科的培养目标,特制订《计算机系统结构》课程教学实施细则。
一、课程性质与教学目的一课程的学科性质、学科特点与任务《计算机系统结构》是计算机科学与技术专业的一门基础理论性课程,该课程承担着奠定学员的计算机系统理论基础的任务。
二教学目的通过具体介绍指令系统、存储系统、输入输出系统、流水线和并行处理技术,使学生能够较全面地掌握计算机系统结构的基本概念、基本原理、基本结构和基本分析方法。
二、课程主要内容与教学要求(一)教学主要内容1计算机系统层次结构;系统结构、组成与实现的定义;系统结构、组成与实现的三者关系;计算机系统结构的分类;计算机系统设计的定量原理;计算机系统结构的评价标准;高性能技术2基本指令系统;复杂指令系统CISC;精简指令系统RISC3存储系统原理;交叉访问存储器;Cache存储器;虚拟存储器4输入输出原理;中断系统;通道处理机;输入输出处理机5流水线工作原理;时空图;线性流水线性能分析;超标量处理机;超流水线处理机;超流水线超标量处理机6向量处理的基本概念;一般的向量处理机;提高向量处理机性能的常用技术;向量处理机的性能评价7互连网络的基本概念;消息传递机制;互连网络实例8SIMD计算机模型;SIMD计算机的基本结构9多处理机结构;多处理机性能;多处理机的Cache一致性;多处理机实例
(二)各章节教学要求第一章计算机系统结构的基本概念
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f1重点掌握:计算机系统层次结构,系统结构定义,计算机组成定义,计算机实现定义,系统结构、组成与实现的三者关系,透明性,Amdahl定律,CPU性能公式,局部性原理,MIPS定义,MFLOPS定义。2掌握:系统结构分类,冯诺依曼计算机特征。3了解:计算机系统结构的发展,价格、应用、VLSI和算法对系统结构的影响。
第二章指令系统1重点掌握:RISC的定义与特点减少指令平均执行周期数方法。2掌握:延时转移技术指令取消技术重叠寄存器窗口技术。3了解:指令流调整技术RISC优化编译技术。
第三章存储系统1重点掌握:存储系统的定义存储系统的性能参数地址映象与变换方法替换算法Cache存储器工作原理虚拟存储器工作原理。2掌握:低位交叉访问存储器高位交叉访问存储器替换算法实现。3了解:Cache分析,Cacr