天津大学《计算机系统结构》课程教学大纲.PDF

天津大学《计算机系统结构》课程教学大纲 课程编号： 2160286 课程名称： 计算机系统结构 学 时： 40 学 分： 2 学时分配： 授课：28 上机： 实验：12 实践： 实践（周）： 授课学院： 计算机学院 适用专业： 计算机工程 先修课程： 数字逻辑 一．课程的性质与目的 该课程介绍计算机的组织与结构，课程目的是向学生展示计算机系统的特性 与结构。通过该课程的学习，使同学掌握计算机体系结构的基本概念，基本理论， 包括 CPU 结构和功能、精简指令集计算机、指令级并行性和超标量处理器、并行 处理等内容。为同学继续深造和就业奠定重要的理论基础。 二．教学基本要求 该课程重点讲解计算机的主要结构部件，包括 CPU 结构和功能、精简指令集 计算机、指令级并行性和超标量处理器、并行处理等。要求学生了解这些部件的 基本结构和功能。并结合在教学、科研中取得的新成果及最新发展，进行讲授。 三．教学内容 第 1 章 导论 1.1 计算机组织与体系结构 1.2 结构和功能 1.3 本书概要 1.4 网络资源 第 2 章 计算机的演变和性能 2.1 计算机简史 2.2 性能设计 2.3 Pentium 和 PowerPC 的演变 2.4 参考文献和 Web 站点 2.5 复习题和习题 第 7 章操作系统支持 7.1 操作系统概述 7.2 调度 7.3 存储器管理 7.4 Pentium II 和 PowerPC 存储器管理 7.5 参考文献和 Web 站点 7.6 复习题和习题 第 11 章 CPU 的结构和功能 11.1 处理器组织 11.2 寄存器组织 11.3 指令周期 11.4 指令流水线技术 11.5 Pentium 处理器 11.6 PowerPC 处理器 11.7 参考文献 11.8 复习题和习题 第 12 章 精简指令集计算机 12.1 指令执行特征 12.2 大寄存器文件的使用 12.3 基于编译器的寄存器优化 12.4 精简指令集结构 123.5 RISC 流水线技术 12.5 MIPS4000 12.6 SPARC 12.7 RISe 与 CISC 的争论 12.8 参考文献 12.9 复习题和习题 第 13 章 超标量处理器 13.1 概述 13.2 设计问题 13.3 Pentium4 13.4 PowerPC 13.5 MIPS R10000 13.6 UltraSPARC 13.7 IA-64/Pentium 13.8 参考文献 13.9 复习题和习题 第 16 章并行处理 16.1 多处理器组织 16.2 对称多处理器 16.3 高速缓存一致性和 MESI 协议 16.4 机群系统 16.5 非对称存储器存取 16.6 向量计算 16.7 参考文献 16.8 复习题和习题 四．学时分配 教学内容 授课 上机 实验 实践 实践(周) 第 1 章 导论 1 第 2 章 计算机的演变和性 2 能 第 7 章操作系统支持 4 第 11 章 CPU 的结构和功能 5 第 12 章 精简指令集计算 4 4