《计算机系统结构》教学大纲
《计算机系统结构》教学大纲
一、《计算机系统结构》课程介绍
《计算机系统结构》是一门关注计算机系统结构的基础课程，旨在帮
助学生了解计算机系统的基础知识、原理与技术，从而更好地应用计算机
系统。《计算机系统结构》的教学内容涵盖了计算机的历史发展、组成结构、原理与技术,如有穷结构、流水线、指令集、存储器设计、I/O控制、中央处理器的技术、系统设计、性能分析等等。通过学习，学生能够掌握
计算机系统结构的基本概念、原理与技术，分析、设计、实现与操作计算
机系统，并能够理解计算机系统历史发展的趋势。
二、教学内容
1、计算机系统结构基础：计算机系统的发展趋势、硬件组成、系统
功能等；
2、计算机系统的组成单元：结构化系统设计、中央处理器、流水线
技术、存储器技术、I/O技术、指令系统等；
3、计算机系统的设计与技术：计算机系统的设计原则、计算机系统
的硬件、软件、通信设计与实施；
4、计算机系统的性能分析与优化：计算机系统的架构设计，性能指
标与评测模型，优化技术，内存优化；
《计算机系统》课程教学大纲
《计算机系统结构》教学大纲 （参考学时：约48学时） 1.课程的性质、目的和意义 计算机系统结构是计算机科学与技术专业（本科）必修的一门专业技术课。计算机系统结构是计算学科的重要分支之一。计算机的发展历史说明，计算机性能的不断提高主要依靠器件的变革和系统结构的改进。今天，在器件潜力几乎达到极限的情况下，计算机系统结构的改进尤为重要。 本课程是从外部来研究计算机系统,即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程序所必须了解到的计算机的属性;软硬件功能分配及分界面的确定。 通过本课程的学习，使学生建立计算机系统的完整概念;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，为学生熟悉现代计算机系统特别是微型计算机系统的开发、应用和发展打下良好的基础。本课程应该注重培养学生对系统结构的分析能力，掌握系统结构设计的基本原则。即如何最合理地利用新器件，最大限度地发挥其潜力，设计并构成综合性能指标最佳的计算机系统。 本课程为计算机专业（本科）高年级课程，需要综合几乎所有计算机专业基础和相关的前继专业课程知识。主要有：计算机组成原理、汇编语言程序设计、高级语言程序设计、数据结构、操作系统、编译原理等课程。本课程的新内容为超标量处理机、超流水线处理机、向量处理机、并行处理机、线程级并行、多核处理器、多处理器系统及其并行计算等。 1.教学内容 本课程知识结构图如图1所示。
第一部分计算机系统结构的基础 1.教学内容 2.计算机的发展及其分类； 3.计算机系统多级层次结构和计算机系统结构的基本概念； 4.计算机系统设计的评价标准和定量原理； 5.软件、器件、应用对计算机系统结构的影响； 6.计算机系统的分类。 2．教学基本要求 1.熟练掌握内容:计算机系统层次结构，计算机系统结构定义，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，计算机系统设计的定量分析原理（Amdahl定律，CPU性能公式，并行性原理，局部性原理），MIPS定义， MFLOPS定义。 2.掌握内容:弗林分类法，冯·诺依曼计算机特征，计算机系统结构的演变，软件、器 件、应用对计算机系统结构的影响，模拟与仿真。 3.了解内容:计算机系统结构的发展，计算机的分类，计算机系统设计的主要方法。 3．重点和难点 重点： 1.计算机系统结构，计算机组成和计算机实现是三个不同的概念； 2.计算机系统设计的定量分析原理（Amdahl定律，CPU性能公式，并行性原理，局部性 原理）； 3.系统结构的评价标准； 4.计算机系统结构的分类。 难点： 1.计算机系统设计的定量分析原理。 第二部分计算机指令系统 1.教学内容 1.数据类型； 2.寻址技术； 3.指令系统的设计； 4.指令系统的改进。 2．教学基本要求 1.熟练掌握内容：数据表示和数据结构，自定义数据表示，大端存储和小端存储，寻址 方式，指令格式的优化（Huffman编码法、扩展编码法），RISC的定义与特点,减少 指令平均执行周期数方法。
计算机组成原理 教学大纲
“计算机组成原理”教学大纲1.课程概要
2.课程教学内容及建议学时 第1章计算机系统概论 本章的主要知识点包括冯诺伊曼计算机的组成与工作原理；计算机软/硬件互动关系;计算机不同层次的抽象与表示；CPU性能公式及性能评价方法。 本章课堂教学学时3学时，建议学生课后学习3学时。 第2章数据表示 本章的主要知识点包括计算机内部数据的机器级表示及其不同数据表示的特点；浮点数据表示(包括表示形式、规格化、数据表示范围和IEEE754标准)及其应用；常见的数据校验方式(奇偶校验、海明校验和CRC校验)及其特点。 本章课堂教学学时5学时，建议学生课后学习5学时。 第3章运算器方法与运算器 本章的主要知识点包括整数和浮点数的运算方法；算术/逻辑运算单元ALU的设计；溢出检测及其实现。 本章课堂教学学时8学时，建议学生课后学习5学时。 第4章存储器层次结构 本章的主要知识点包括存储技术(SRAM、DRAM、ROM)及存储系统层次结构；存储期组织及其与CPU的链接；高速缓冲存储器及其在程序性能优化中的应用；虚拟存储器(重点掌握页式虚拟存储器和TLB的工作原理)；辅助存储器(RAID)。 本章课堂教学学时12学时，建议学生课后学习20学时。 第5章指令系统 本章的主要知识点包括指令格式及其设计；寻址方式；指令系统实例(以MIPS机为例) 本章课堂教学学时4学时，建议学生课后学习8学时。 第6章中央处理器 本章的主要知识点包括CPU的组成与功能；数据通路的概念；数据通路设计(单周期和多周期)；微程序控制器设计；硬布线控制器设计；流水线技术。 本章课堂教学学时10学时，建议学生课后学习20学时。 第7章系统总线 本章的主要知识点包括总线特性；总线事务的概念；总线结构；总线仲裁；总线操作；总线举例(PCI,USB);总线标准等。 本章课堂教学学时4学时，建议学生课后学习4学时。 第8章输入/输出系统 本章的主要知识点包括接口功能；常见I/O数据传送方式(程序查询、程序中断和DMA 方式)工作原理及其特点。 本章课堂教学学时4学时，建议学生课后学习4学时。 3.课程实验 实验一运算器组成实验 1、实验内容 使用74LS181运算器芯片和其他相关逻辑芯片，设计并实现支持有符号数和无符号数算术和逻辑运算、支持有符号数和无符号数的溢出检测等功能的运算器。 2、实验类型
计算机组成与结构教学大纲
计算机组成与结构教学大纲 理解计算机硬件组成的基本原理，把握冯·诺依曼体系的思想精髓，奠定计算机大类专业的系统基础，为后续专门领域的深入学习提供强有力的支撑。 课程概述 《计算机组成与结构》课程具有知识面广、内容多、难度大、更新快的特点。本课程在教学中着重计算机的基本原理、基本知识点的讲授，通过课堂教学和实践环节的训练，使学生掌握计算机各大部件的组成原理、逻辑实现、设计方法及其互连构成单机系统的技术。 课程内容以冯．诺依曼机基本结构为主线，介绍计算机的基本组成和内部工作机制，主要讲授计算机系统概论、运算基础、数值的机器运算、存储系统和结构、指令系统、中央处理器、外围设备和输入输出系统和总线等内容。 课程大纲 第一章计算机系统概论 1.2 计算机基本组成 1.1 计算机系统介绍 第一章课件 1.3 计算机硬件主要技术指标 系统概论单元测验 系统概论测试2 第二章计算机发展及应用 2.2 计算机应用领域及发展前景 2.1 计算机发展简史 单元测验2
发展及应用测验 第三章系统总线 3.5 总线控制 3.2 总线种类 3.4 总线的基本结构 3.3 总线特性及性能指标3.1 总线的基本概念 系统总线测验 系统总线测验2 第四章存储系统 4.2.7 提高存储速度的措施4.3 高速缓冲存储器Cache 4.2.4 只读存储器 4.4 辅助存储器 4.2.2 半导体存储器简介4.2.5 存储器与CPU的连接4.2.6 存储校验 4.2.3 随机存取存储器 4.1 概述 4.2 主存储器 4.2.1 主存概述 存储器单元测验
存储器单元测验2 第五章输入输出系统 5.3 IO接口 5.1 概述 5.2 IO设备 5.4 程序查询方式 5.6 DMA方式 5.5 程序中断方式 输入输出测验 I/O测验 第六章计算机的运算方法6.2 数的定点表示和浮点表示6.3 定点运算 6.4 浮点运算 6.5 算术逻辑单元 6.1 无符号数和有符号数运算方法测验 运算方法单元测验 第七章指令系统 7.1 机器指令 7.5 RISC技术 7.3 寻址方式
《计算机系统结构》课程简介
《计算机系统结构》课程介绍 “计算机系统结构”是计算机及相关学科的专业技术基础课程。它主要研究软件、硬件功能分配和对软件、硬件界面的确定，即确定哪些功能由软件完成，哪些功能由硬件实现。计算机系统结构是从外部来研究计算机系统。它是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程序所必须了解到的计算机的属性。本课程的学习目的是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，掌握新型计算机系统的基本结构及其工作原理。本课程将深入浅出地全面介绍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。内容包括计算机系统结构的基本概念、指令系统、存储系统、输入输出系统、标量处理机、向量处理机互连网络、并行处理机和多处理机等。 本课程是计算机及应用专业的主干课程和核心课程。是在‘计算机组成原理’课程的基础上，从系统分析和设计的角度，使学生建立起计算机系统的完整概念。 “计算机系统结构”是从计算机用户（包括应用程序员和系统程序员）角度所看到的、或必须掌握的计算机系统的属性。其中某些内容和先修课程中有重叠之处，例如数据表示、指令系统、存储系统、和输入输出系统等，但本课程是从系统分析和设计的角度来阐述这些内容的，主要目的不再是简单地让学生掌握其硬件原理，而更重要的是分析方法和设计方法。 通过本课程的学习让学生比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设计方法，建立起计算机系统的完整概念。 计算机科学是一门发展非常迅速的学科，在组织课程内容时要有较高的起点。对于计算机系统结构的新进展，例如超标量、超流水线、SIMD、互连网络、多处理机等部分内容应该酌情分配足够的学时，力图使学生了解计算机系统结构的新进展。 通过本课程的学习，使学生了解和掌握计算机系统结构基本原理和方法，掌握计算机系统的基本设计思路,与C语言、计算机组成原理、数据结构等先修课程的内容呼应，加深理解，提升层次，与编译原理、操作系统等后续课程相辅相成，相互促进，进一步形成计算机专业知识架构。了解当代计算机系统结构发展的状态，为进一步学习和研究计算机学科中其他专业知识打下基础。
计算机组成与结构 教学大纲
《计算机组成与结构》 课程名称：计算机组成与结构 先修课程：计算机基础、数字电子技术基础 一、目的与任务 本课程是计算机类专业本科生必修的专业基础课。本课程的任务是讨论计算机各部件和系统的组成和内部工作机制，从计算机组成和结构的角度上学习和领会计算机系统。通过教学使学生掌握计算机各大部件的组成原理、逻辑实现、设计方法及其互连构成整机系统的技术，培养学生分析、开发、维护计算机的能力，同时也为后继课程的学习打好基础。 二、教学内容 第1章概论 ●计算机发展史 ●计算机的硬件组成 ●计算机系统 ●计算机的工作过程和主要性能指标 ●计算机系统结构初步 第2章数据的机器层次表示 ●进位计数制 ●数值数据的表示 ●数的定点表示与浮点表示 ●非数值数据的表示 ●十进制数的表示 ●数据校验码 第3章计算机中的逻辑部件 ●基本门电路 ●组合逻辑电路 ●时序逻辑电路 ●总线电路 ●可编程逻辑器件PLD 第4章指令系统 ●指令格式
●寻址技术 ●堆栈与堆栈操作 ●指令类型 第5章数值的机器运算 ●基本算术运算的实现 ●定点加减运算 ●带符号数的移位运算和舍入操作 ●定点乘法运算 ●定点除法运算 ●规格化浮点运算 ●运算器的基本组成与实例 第6章存储系统和结构 ●存储系统的组成 ●主存储器的组织 ●半导体随机存储器和只读存储器 ●主存储器的连接与控制 ●高速缓冲存储器 ●虚拟存储器 第7章中央处理器 ●中央处理器的功能和组成 ●控制器的组成和实现方法 ●时序系统与控制方式 ●微程序控制原理 ●流水线技术 第8章外部设备 ●外部设备概述 ●磁介质存储器的性能和原理 ●磁介质存储设备 ●光存储设备 ●键盘输入设备 ●打印输出设备
研究生课程教学大纲-计算机科学与技术学院
研究生课程教学大纲 《计算机高级体系结构》 《Advanced Computer Architecture》 36 学时； 2 学分 一、课程简介 并行计算的性能与并行算法的并行性和计算机系统的并行处理能力有很大关系。如何开发计算机系统软、硬件的并行性，以适应并行计算的性能需求和规模需求是当今计算机领域的研究热点。 《高级计算机体系结构》主要是在微型计算机结构的基础上，分析并行计算机体系结构，讨论系统性能的评测及其可扩展性，以期在系统资源增长时使计算性能按比例增长。主要内容包括并行计算机模型与体系结构、性能评测方法、编程模型与通信模型，互连与通信技术、共享存储与Cache一致性、分布存储与可扩展性、可信计算及云计算等。 通过本课程的学习，希望学生能够从并行计算机模型、并行程序编程模型、可扩展性原理等基础理论出发，掌握并行计算机的结构原理、组成技术、互连与通信技术，并为并行算法研究和并行程序设计打下坚实的基础。 二、预修课程及适用专业 预修课程：计算机原理、操作系统、数据结构，程序设计等 适用专业：计算机科学与技术、计算机技术、软件工程、信息安全 三、课程内容及学时分配 第一章系统结构设计基础（4） 第一节计算机系统结构概念 第二节系统设计的定量原理 第三节计算机系统性能评价 第四节系统结构中并行性的发展 第二章微处理器结构与技术（4） 第一节微处理器结构 第二节存储系统
第三节标量流水线技术 第四节指令集并行技术 第三章并行计算机体系结构（8） 第一节并行计算机系统简介 第二节并行计算机体系结构 第三节并行计算机系统性能模型 第四节可扩展设计原理 第四章性能评测（4） 第一节引言 第二节机器级性能评测 第三节算法级性能评测 第四节程序级性能评测 第五节提高性能的途径 第五章互连网络（4） 第一节互连网络基本知识 第二节网络拓扑 第三节网络路由算法 第四节交换机的设计 第六章共享存储多处理机（6） 第一节共享存储多处理机 第二节基于监听的Cache一致性协议 第三节基于监听的Cache一致性协议实现 第四节同步操作的设计与实现 第七章机群系统（4） 第一节机群化体系结构 第二节单一系统映像 第三节作业管理 第四节负载平衡 第八章可信计算与云计算（2） 主要介绍可信计算技术、云计算技术及应用的现状及发展趋势。
《计算机组成原理》教学大纲
一、课程概述 《计算机组成原理》是计算机专业的最重要的基础课程之一,主要以信息在计算机内部的加工、处理为主线介绍计算机的结构、工作原理和功能特性；从一台计算机的整体结构出发,介绍计算机硬件系统内部各部件之间的互连、指令系统和指令在计算机中的执行过程；详细介绍组成计算机的各部件的组成原理、逻辑实现和设计方法；为了便于学生对基本概念的理解,培养学生对硬件系统的分析、设计、使用方面的能力,给出一种或者两种有代表性的机型的结构介绍。本课程的教学目的是使学生掌握计算机的基本组成部件、逻辑功能、工作原理、设计方法和实现技术等的有关基础知识和技术,建立完整、清晰的计算机整机概念。并使学生具备对计算机系统整机和部件进行分析和设计的能力。 计算机组成原理课程的教学任务环绕机器指令级以及与此密切相关的微操作级和汇编 语言级,从计算机硬件到计算机软件以及软硬件的有机结合,从计算机内部工作机制与编程求解问题相结合,从CPU 部件与整机系统两个层次,从逻辑组成、内部工作机制、程序设计等三个方面,通过课堂授课和实验,达到计算机组成原理课程的教学基本目的,并培养本学科的学生在设计、分析和解决大型数字系统的基础理论和基本的实际动手能力,为学习后续课程打下良好的基础。 《大学物理》、《计算机导论》、《电路与电子学》、《数字电路》、《汇编语言程序设计》等课程,是《组成原理》的先修课程。而《计算机组成原理课程设计》、《操作系统》、《计算机接口技术》、《单片机原理与应用》、《计算机体系结构》、《计算机外部设备》及《计算机网络》等课程是它的后续课程。 二、课程目标
1．知道《计算机组成原理》这门学科的性质、地位和独立价值。知道这门学科的研究范围、分析框架、研究方法、学科发展和未来方向。 2．理解计算机系统的运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大组成部件的有关基本概念和基本原理。了解相应的有关新技术和方法。 3．理解数值数据的表示方法以及运算器的计算方法,了解非数值数据的表示和处理方法以及校验码的表示方法。 4．理解运算器、控制器、存储器、以及有关的输入设备和输出设备等各个部件的组成结构和基本功能。了解典型的计算机系统结构和基本功能。 5．掌握基本的定点数的加、减、乘和除的运算和实现的基本逻辑电路框图以及浮点数的表示和基本运算。 6．掌握主存系统的设计和分析方法。 7．掌握指令的执行过程和各种寻址方式的分析和设计方法。 8．掌握组合逻辑控制器和微程序控制器的基本的设计和分析方法。 9．掌握计算机整机系统的基本设计和分析方法。 10．了解典型的弱小型机系统和计算机的新发展。 三、课程内容和要求 这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。这四个层次的一般涵义表述如下： 知道———是指对这门学科和教学现象的认知。 理解———是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释,能提示所涉及到的教学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。
计算机专业教学大纲
计算机专业教学大纲 一、课程概述 计算机专业教学大纲旨在培养学生的计算机科学和技术实践能力，使 其具备解决实际问题和创新的能力。本教学大纲涵盖了计算机科学的基本 原理、编程语言、软件开发和网络技术等方面的知识。通过理论课程和实 践项目的结合，学生将能够掌握计算机科学的基本概念和方法，并能够应 用所学知识进行软件设计和开发。 二、教学目标 1.培养学生的计算机科学和技术实践能力，使其具备解决实际问题和 创新的能力； 2.培养学生的编程和算法设计能力，使其能够熟练运用各种编程语言； 3.培养学生的软件工程和项目管理能力，使其能够进行软件设计和开发； 4.培养学生的网络技术和信息安全意识，使其能够应对网络攻击和安 全威胁； 5.培养学生的团队合作和沟通能力，使其能够在跨学科环境中工作。 三、教学内容 1.计算机科学基础 -计算机系统结构 -数据结构与算法
-操作系统原理 -计算机网络基础 2.编程语言 -C/C++语言 - Java语言 - Python语言 - Web前端开发技术 3.软件开发 -软件工程基础 -需求分析与系统设计 -软件测试与质量保证 -软件项目管理 4.网络技术 -网络协议与通信原理 -网络安全与防护 -云计算与大数据技术 -物联网技术 四、教学方法 1.理论讲授：通过课堂讲解，将基本概念和原理传授给学生；
2.实践项目：通过实际项目的设计和开发，培养学生的实际操作能力； 3.实验课程：通过实验操作，让学生深入了解计算机科学和技术； 4.讨论研究：通过小组讨论和研究，培养学生的团队合作和沟通能力； 5.远程教学：通过在线教学平台，提供远程教学和学习资源。 五、考核方式 1.课堂测试：通过课堂测试，考察学生对理论知识的掌握程度； 2.实践项目：通过实际项目的设计和开发，考察学生的实际操作能力； 3.实验报告：通过实验操作和报告撰写，考察学生对实验内容的理解 和掌握程度；
计算机教学大纲
计算机教学大纲 一、引言 在当今数字化时代，计算机教学已成为教育领域的重要组成部分。 为了提供更好的计算机教学，制定一份全面的教学大纲显得尤为重要。本文将从课程目标、教学内容、教学方法和评估方式等方面，编写一 份完整的计算机教学大纲。 二、课程目标 1. 增强学生对计算机科学基本概念和原理的理解。 2. 培养学生的计算思维和问题解决能力。 3. 培养学生的信息素养和网络安全意识。 4. 提高学生的计算机操作和应用能力。 5. 培养学生的协作与沟通能力。 三、教学内容 1. 计算机科学基础知识 - 计算机体系结构 - 操作系统原理 - 数据结构和算法 - 编程语言和软件开发基础
2. 计算机应用技术 - 办公软件的使用 - 图像处理与设计 - 多媒体技术与应用 - 数据库管理与应用 3. 信息安全与网络素养 - 网络基础知识与应用 - 网络安全风险与防范 - 个人隐私保护与数字著作权意识 4. 计算思维与问题解决能力 - 算法设计与分析 - 逻辑思维与思维导图 - 程序设计思维与问题求解 四、教学方法 1. 讲授与示范：通过教师的讲解和演示，向学生介绍计算机原理、操作方法和应用技术。 2. 实践与操作：提供计算机实践环境，让学生亲自操作和实践，巩固所学知识。
3. 项目与实训：组织学生开展计算机应用项目和实训活动，培养学生的协作与实际应用能力。 4. 讨论与互动：通过讨论和互动，激发学生的思维，提高问题解决能力。 五、评估方式 1. 课堂表现评估：包括出勤率、课堂参与度和学习态度等方面的评价。 2. 作业与实验成绩：根据学生完成的作业和实验报告进行评分，考察学生对知识的理解和实际应用能力。 3. 项目评估：对学生完成的实际应用项目进行评估，考察学生的团队协作能力和项目管理能力。 4. 考试评估：通过理论知识考试，测试学生对计算机科学基础知识的掌握程度。 六、总结 本教学大纲旨在为计算机教学提供一个全面、系统的指导框架。通过合理的课程目标、教学内容、教学方法和评估方式的设定，可以有效地提高学生的计算机科学素养和实际应用能力。作为教师，我们应根据教学大纲的要求，制定相应的教学计划，并灵活运用不同的教学策略，激发学生的学习兴趣，提高教学效果。
计算机组织与结构教学大纲
计算机组织与结构教学大纲 《计算机组织与结构》是一门带领我们探索计算机世界奥秘的课程，为我们揭示计算机的硬件组成与工作原理，让我们了解数据是如何在计算机中存储和表示，程序是如何在计算机中解释和运行，为我们开启通往计算机世界的大门。 课程概述 《计算机组织与结构》系我国教育部计算机教指委制定的计算机专业课程体系中的专业主干课程，其内容涵盖了IEEE&ACM计算机课程知识领域“CS-AR计算机体系结构与组织”的核心知识单元和知识点，是我国各大专院校计算机专业学生的必修课程，全国计算机专业研究生入学考试专业综合统考的四门专业课之一，体现了本课程在本专业中的地位。本课程也是相关专业工程技术人员和计算机爱好者学习了解计算机硬件基本组成和工作原理的基础课程。 课程共分8章，第1章到第7章全面讲述了单处理机系统的硬件组织和结构，包括计算机的数据表示和运算、汇编级机器组织、存储系统的组织与结构、输入输出系统的组织、CPU的组织与结构及总线和接口等；第8章介绍了当前并行处理机系统的一些主流技术和体系结构，包括流水线技术、多处理机系统和多核CPU等。 课程大纲 第1章计算机系统概述 1.1 计算机的基本组成 第1章单元测试 第2章数据的机器级表示及运算 2.1 数值数据的机器表示 2.2 定点数的运算与实现 2.3 浮点数的运算与实现 2.4 数据校验码 第2章单元测试
第3章汇编级机器组织3.1 汇编级机器指令系统3.2 指令格式 3.3 数据的存储与寻址方式第3章单元测试 第5章输入/输出系统组织5.1 输入/输出系统概述5.2 输入/输出控制方式5.3 外部存储器的组织 5.4 RAID技术 第5章单元测试 第6章总线与接口组织6.1 总线互连结构 6.2 总线标准及外部接口第6章单元测试 第7章CPU组织与结构7.1 CPU的功能和组成 7.2 指令周期 7.3 CPU的时序和控制 7.4 控制部件的硬布线实现7.5 微程序控制器 7.6 微程序设计技术
计算机系统基础教学大纲
计算机系统基础教学大纲 课程简介 本课程是计算机科学与技术专业必修的一门课程，主要讲解计算机系统的基本知识和原理，包括计算机体系结构、处理器、存储器、输入输出系统、操作系统等多个方面。 通过本课程的学习，学生将掌握计算机系统的基本知识和原理，了解计算机体系结构、处理器、存储器、输入输出系统、操作系统等多个方面的基本概念和原理，具备计算机系统设计和分析的能力。 课程目标 •熟练掌握计算机系统的主要组成部分，包括计算机体系结构、处理器、存储器、输入输出系统、操作系统等； •理解计算机系统中各部件的功能和相互关系，掌握计算机系统设计和分析的方法和工具，能够运用所学知识解决计算机系统设计和分析中的实际问题； •熟悉现代计算机系统的发展历程、趋势和未来发展方向，了解计算机系统中存在的一些问题和挑战，为未来的学习和研究打下基础。
课程大纲 第一章：计算机系统的概述 本章主要介绍计算机系统的基本概念、组成部分和发展历程，以及计算机系统的性能指标和性能评价方法。 •计算机系统的概念和基本组成部分 •计算机系统的发展历程和分类 •计算机系统性能指标和性能评价方法 第二章：计算机体系结构 本章主要介绍计算机体系结构的组成部分、功能和性能指标，以及CPU的结构、指令系统、微指令和CPU的时序控制。 •计算机体系结构的组成部分和功能 •计算机体系结构的性能指标 •CPU的组成结构和基本原理 •CPU指令系统和微指令 •CPU时序控制 第三章：存储器 本章主要介绍存储器的基本概念、分类、组成结构和性能指标，以及主存储器和辅助存储器的工作原理和特点。 •存储器的基本概念和分类 •存储器的组成结构和性能指标
《计算机体系结构》教学大纲
《计算机体系结构》教学大纲 英文名称：Computer Architecture 预修课程：计算机原理、数据结构、操作系统、编译原理、高级语言 总学时数：45学时，其中讲授36学时，课内实验4学时。 学分：2.5 教学对象：计算机科学与技术专业本科学员 开课学期：第6学期 一、课程的性质、地位和任务 该课程是计算机专业一门非常重要的专业基础课。课程系统介绍进行计算机系统设计所必须了解与掌握的专业知识，重点介绍计算机体系结构的基本思想、基本概念、设计原理、设计方法与评价分析方法。本课程内容广、概念多、系统性强、实例多，涉及计算机体系结构技术领域前沿。本课程的任务是要使学生能够系统全面正确理解和掌握计算机体系结构技术的基本思想，并培养学生按照定量分析的方法初步设计和评价计算机系统的能力。 二、教学内容和要求 （一）计算机体系结构基础 内容和要求：了解计算机系统设计的基本任务；了解计算机技术发展的趋势；了解计算机性能与成本的影响因素，以及性能的评价方法，掌握计算机体系结构基本概念和定量分析方法的基本原理。 重点：计算机设计的基本任务，计算机体系结构基本概念，定量分析方法基本原理 （二）计算机指令集结构设计 内容和要求：从计算机系统指令集结构设计出发了解典型指令集结构的技术特点及其发展，掌握计算机系统指令集结构的设计方法以及各种设计方案的优缺点；掌握一种RISC指令集结构实例。 重点：计算机系统指令集结构设计，RISC指令集结构实例 （三）流水线技术 内容和要求：掌握流水线技术的基本原理及其性能评价方法；掌握RISC指令集结构流水线的基本设计方法，并能够从数据相关与控制相关两个方面分析流水线性能，掌握提高流水线性能的软硬件方法。掌握向量处理机原理；了解基本的向量处理机结构；掌握向量处理机性
《计算机系统结构》教学大纲
《计算机系统结构》教学大纲 一、课程的性质、目的与任务 本课程是计算机专业的一门专业基础课。其目的是提高学生从总体结构、系统分析这一层次来研究和分析计算机系统的能力，帮助学生建立整机的概念；使学生掌握计算机系统结构的基本概念、基本原理、基本结构、基本设计和分析方法，并对计算机系统结构的发展历史和现状有所了解。 通过本课程的学习，要求学生达到: 1.掌握计算机系统结构的基本概念、组成部分及设计原则。 2.掌握计算机系统结构各组成部分的分析、设计原则和方法。 3.掌握现代微机所采用的流水技术工作原理和实现方法。 4.掌握计算机并行处理技术和并行程序设计方法。 5．了解计算机系统结构的发展历史和现状。 二、课程教学基本内容与要求 第一章计算机系统结构概论 （一）基本教学内容 1.1 计算机系统的多级层次结构 1.2计算机系统结构、组成与实现 1.3计算机系统的软硬取舍、性能评测及定量设计原理 1.4软件、应用、器件对系统结构的影响 1.5系统结构中的并行性发展和计算机系统的分类 （二）基本要求 教学目的：掌握计算机体系结构的基本概念，以及与组成、实现之间的关系；计算机系统的层次概念；软件和硬件的功能分配原则；软件可移植性的途径、方法、适应场合、存在的问题和对策；并行性概念系统中开发并行性的途径等。计算机操作系统的基本知识。 教学重点：计算机体系结构的基本概念，奖学金系统层次结构，透明性及其判断 教学难点：透明性的判断与分析 第二章数据表示、寻址方式与指令系统 （一）基本教学内容 2.1 数据表示 2.2寻址方式 2.3指令系统的设计和优化 2.4指令系统的发展和改进 （二）基本要求 教学目的：掌握定义数据表示；浮点数尾数的基值选择；数的下溢处理方法；寻址方式中的
计算机系统结构课程教学大纲
《计算机系统结构》课程教学大纲 二、课程简介 本课程是计算机科学与技术及网络工程专业一门重要的专业课，对于培养学生的 抽象思维能力和自顶向下、系统地分析和解决问题的能力有非常重要的作用。其目标是使学生掌握计算机系统结构的基本概念、基本原理、基本结构、基本设计和分析方法，并对计算机系统结构的发展历史和现状有所了解。通过学习本课程，能把在“计算机组成原理”等课程中所学的软、硬件知识有机地结合起来，从而建立起计算机系统的完整概念。 三、课程性质与教学目的 《计算机系统结构》作为计算机科学与技及网络工程专业高年级本科生的专业课程，目的是介绍计算机系统结构的概念、技术和最新动态，着重介绍软，硬件功能分配以及如何最佳、最合理地实现软、硬件功能分配。要求了解基本概念、基本原理、基本结构和基本分析方法。使学生对计算机系统结构、组成和实现有一个整体掌握。 四、教学内容及要求 第一章计算机系统结构的基本概念 （一）目的与要求 1.掌握计算机系统的多级层次结构，掌握计算机系统结构、计算机组成与计算 机实现的定义及三者之间的关系。理解透明性、虚拟机的概念。 2.理解系列机和软件兼容的基本思想。 3.了解计算机的分代和分型，了解应用需求和计算机实现技术的发展对系统 结构的影响。 4.掌握存储程序计算机在系统结构上的主要特点。了解对这种系统结构所作 的改进。 5.了解计算机性能的若干定义。知道评估计算机性能的测试程序。 6.掌握计算机系统结构设计的三个基本原则，并能熟练应用Amdahl定律 和CPU生能公式求解问题。 （二）教学内容 1.主要内容 计算机系统结构层次、计算机系统结构定义、计算机组成与实现、计算机系统 结构的分类、计算机系统设计的定量原理、计算机系统设计者的主要任务、计 算机系统设计的主要方法、计算机系统结构的评价标准。 2.基本概念和知识点 计算机系统层次结构、系统结构和组成以及实现三者之间的关系、透明性、 Amdahl定律、CPU性能公式、局部性原理、MIPS定义、MFLOP定义、系统结构
本科专业认证《计算机体系结构》教学大纲
《计算机体系结构》教学大纲 课程名称：计算机体系结构 英文名称：Computer Architecture 课程编号：0812000485 课程性质：选修 学分/学时：2/32。其中，讲授 32学时，实验 0学时，上机 0学时，实训 0 学时。 课程负责人： 先修课程：模拟电路，数字电路，计算机组成原理，汇编语言，操作系统，算法与程序设计方法 一、课程目标 通过本课程的教学，使学生先掌握计算机系统结构的基本概念，以及计算机系统结构的形成和发展过程，再以现代计算机系统结构为主线，掌握计算机系统结构的合成、存储系统结构、流水线结构、多处理机系统、RISC结构、分布计算环境结构及数据流计算机结构等现代计算机的系统结构，并了解软件对计算机系统结构的影响，最后了解现代计算机系统结构的最新发展。 本课程帮助学生了解计算机系统结构的基本概念，基本原理、基本结构、基本分析方法以及近年来的重要进展。 通过本课程的学习，达到以下教学目标： 1. 工程知识 1.1 掌握必要的计算机体系结构基础理论知识。 1.2 能够应用计算机体系结构理论知识解决复杂工程技术问题。 2. 问题分析 2.1 能够理解并恰当表述计算机体系结构的实际问题。 2.2 能够找到合适的解决计算机体系结构实际问题的程序与方法。 2.3 在一定的限制条件下能够合理解决计算机体系结构方面的实际问题。3．设计/开发解决方案 能够运用计算机系统结构基础知识初步进行计算机系统的规划与设计并体现创新意识。 4. 研究 4.1能够采用计算机系统结构理论知识进行研究并合理设计实验方案。 4.2具备采集有效数据的能力。 5. 使用现代工具 能够正确运用工具与资源对计算机系统的性能提升等问题进行设计与实现。 6. 终身学习
《计算机体系结构》教学大纲
《计算机体系结构》 教学大纲 目录 1 教学目的和要求 (2) 2 教学中应注意的问题 (2) 3 教学内容 (3) 3.1 第一章计算机系统结构的基本概念 (3) 3.2 第二章指令与寻址 (3) 3.3 第三章输入输出系统 (4) 3.4 第四章存储体系 (5) 3.5 第五章重叠、流水和向量处理机 (6) 3.6 第六章阵列处理机 (7) 3.7 第七章多处理机 (8) 3.8 第八章其他计算机结构 (9) 4 学时分配 (9) 5 参考书目 (9)
《计算机体系结构》教学大纲 1 教学目的和要求 本课程是计算机应用专业本科生的选修课程，其先修课程为数字逻辑与数字系统、计算机组成原理。本课程主要向学生介绍计算机系统的组织和体系结构，先从标准的冯.诺依曼模型开始，然后推进到最近的体系结构概念中。 随着计算机硬件、软件技术的不断发展，怎样合理地分配计算机软、硬件功能，最大限度地开发计算机的并行性，达到最佳性能/价格，是计算机系统设计人员最关心的课题。对计算机专业本科生而言，不仅要掌握计算机的软、硬件系统组成及工作原理，具有开发与应用技能；而且必须进一步掌握计算机系统设计的基本原理和方法。《计算机系统结构》正是这样一门面向计算机系统分析与设计的课程。 本课程要求学生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。主要包括提高存储器存取速度的方法与策略、总线结构与数据通信方式、计算机的体系结构等，此外，还要求学生能够掌握计算机系统结构的分析和设计方法，熟悉Client/Server结构，同时掌握最新的计算机流水线技术和并行处理技术。 除课程内以外要求学生撰写一篇课程研究报告。参考题目参见附录。 2 教学中应注意的问题 1、深入浅出地阐述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。 2、为了加深学生学习的兴趣和锻炼学生的自学研究能力，可以让学生2至3人一组自 我选题并撰写相关课题研究报告。 3、介绍近年来出现的一些比较成熟的新概念和新技术，充分反映现代计算机发展水平。 4、由于课本是参照CC1991编写的，与CC2001中对本课程的定义有所差别，所以对 课程内容作恰当地增删。 5、加强典型例题和习题的讲解。
《计算机组成原理》课程教学大纲
计算机组成原理 一、课程概况 所属专业：物联网工程专业开课单位：数学计算机科学学院课程类型：学科基础课程课程代码：07415130 开课学期：3学分：3 学时：48核心课程：查 拟使用教材： 袁春风.计算机组成与系统结构（第2版）.北京：清华大学出版社.2015.8 国内（外）现有教材: [I]王诚，宋佳兴.计算机组成与体系结构（第2版）.北京：清华大学出版社. 2011.6 [2]罗福强.计算机组成与体系结构.北京：人民邮电出版社.2014.1 [3]亨尼西（John L.Hermessy）（著），帕特森（David A.Patterson）（著），贾洪峰（译）.计算机体系结构:量化研究方法（第5版）.北京：人民邮电出版社.2013.1 [4]David A. Patterson, John L. Hennessy. Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface （5th [5]胡伟武，陈云霁，肖俊华，章隆兵.计算机体系结构.北京：清华大学出版社.2011.6 [6J唐朔飞.计算机组成原理（第2版）.北京：高等教育出版社.2008 [7]李梅静.现代计算机体系结构.北京：清华大学出版社.2009.5 [8]赵姝，陈洁，段震，陈付龙，刘路路.计算机组成与体系结构.合肥：安徽大学出版社.2014.8学习参考资料 [1]李春葆，肖忠付，杭后庆.计算机组成原理联考辅导教程.北京：清华大学出版社.2012.6 [2]王道论坛.2016年计算机组成原理联考复习指导（第1版）.北京：电子工业出版社.2015.5 [3]李梅静等.现代计算机体系结构.北京：清华大学出版社.2009.5 [4]傅麒麟，徐勇.现代计算机体系结构.北京：希望电子出版社.2002.8 [5]William Stallings（著），张昆藏（译）.计算机组织与体系结构（第7版）.北京：清华大学出版社.2006.3教学重点：先行控制技术；流水线技术的概念和原理；流水线相关及其处理方法; 流水线处理器的设计方法。
计算机组织与结构课程教学大纲
大连民族学院 计算机科学与技术专业 软件工程专业 网络工程专业 教学大纲汇编 计算机科学与工程学院 2005年8月
计算机科学与工程学院（专业）教学大纲编写委员会 主任：刘勇奎 副主任：李锡祚 成员：魏晓鸣刘向东李笑牛郑海旭王德高宋海玉王玲芬 计算机科学与技术专业教学大纲编写组 组长：刘勇奎 副组长：郑海旭 成员：李笑牛商周张恒博吴延清云健李灵华包书哲李威 软件工程专业教学大纲编写组 组长：魏晓鸣 副组长：宋海玉 成员：段晓东焉德军王玲芬王鹏杰赵晶莹魏巍赵丹丹 网络工程专业教学大纲编写组 组长：李锡祚 副组长：王德高 成员：刘向东姜楠王立明袁克杰何丽君王晓强郭海
前言 教学大纲是根据学科内容及其体系和教学计划的要求编写的教学指导文件，它以纲要的形式规定了课程的教学目的、任务；知识、技能的范围、深度与体系结构；教学进度和教学法的基本要求。它是编写教材和进行教学工作的主要依据，也是检查学生学业成绩和评估教师教学质量的重要准则。教学计划设置的每一门课程，都应有相应的教学大纲。 为了进一步加强教学管理，促进专业建设，推进教学内容改革，提高教学质量，使我系的教学工作更加科学化、规范化和制度化，根据新的05级专业培养方案，特对计算机科学与技术、软件工程和网络工程专业的学科基础课和专业教育课程进行了的认真讨论，制定了教学大纲（包括课内实验教学大纲、独立设课的实验教学大纲），并汇编成册。 本次修订教学大纲的基本原则： 1、教学大纲的制订要符合2005版教学计划所体现的培养目标和基本规格。 2、教学大纲的制定要努力体现教学内容、教学方法与教学手段的更新与改革。从 课程在人才培养中的地位及作用的角度，规定课程的基本教学任务和要求，设计课程的教学目的、内容、各教学环节安排；注意相关课程的衔接和配合，避免课程教学内容的重复和遗漏。 3、坚持科学性、先进性、思想性、可行性与少而精的修订原则，根据学生的实际 情况，合理分配实践教学与理论教学、课内教学与课外教学的比重。 本次教学大纲的制订工作，在学院领导的关心和支持下，经过各专业教研室的共同努力，圆满地完成了本次的大纲制订任务。 由于时间仓促，经验不足，本次制订的教学大纲难免存在一些缺陷、甚至错误，还望各位教师提出宝贵的意见，以便修订时进行补充和更改。 编者 2005年8月