计算机系统结构

本课程讲授现代计算机系统结构,主要研究计算机硬件和软件接口及系统内部组成方式。课程将讨论计算机系统中的主要硬件结构和常用设计技术,包括系统性能效率指标、指令格式和指令集、处理器结构、存储层次、输入输出设备、以及专用硬件技术。课程从计算机整体系统的角度,以各组成部分的功能和交互为核心,抽象底层实现细节,展示如何通过理解硬件结构来优化软件性能和效率。同时鉴于并行计算和专用计算的广泛应用,课程将在基本内容之上进一步讨论现代计算机系统对并行化技术和专用硬件技术的支持以作为拓展内容。课程也将简要介绍计算机系统结构领域最新研究方向的进展。课程实验将涉及程序汇编分析及优化、处理器流水线仿真、缓存功能实现等。通过本课程的学习,学生将理解系统中各个组成部分的基本概念、主要功能和交互方式,学习计算机系统的分析方法和设计原理,并初步体会系统性能、效率与成本之间的权衡关系。