计算机系统结构 北大计算机系
北大软微 研究生科目
北大软微研究生科目北大软微研究生课程，是一门涵盖计算机科学、软件工程、微电子学等多个领域的综合性研究生教育项目。
该课程旨在培养学生深厚的专业知识和创新能力，使他们能够在计算机软件、信息技术、电子信息等领域取得突出的成就。
北大软微研究生课程的教学内容涵盖广泛，包括计算机体系结构、计算机网络、数据库系统、算法设计与分析、软件工程原理、嵌入式系统设计与开发、数字信号处理、微电子器件原理等等。
下面将从主要科目方面进行介绍。
计算机体系结构是研究生阶段重要的专业课程之一。
该科目主要介绍了计算机系统的结构、运行原理、体系结构设计方法等内容，旨在培养学生对计算机硬件结构的深刻理解和分析能力。
数据库系统是研究生课程中不可或缺的一环。
学生将学习数据库系统设计、数据模型、数据管理技术、数据库应用开发等内容，为学生在企业信息管理、数据分析等领域提供扎实的理论基础和实践技能。
算法设计与分析也是北大软微研究生课程的重点科目之一。
学生将系统地学习和研究基本算法、高级算法设计与分析方法、算法复杂性等内容，培养学生的分析问题和解决问题能力，为他们从事计算机科学和工程领域的研究和实践奠定基础。
微电子器件原理也是该研究生项目中的重要科目。
学生将学习微电子器件的基本原理、工艺制作技术、半导体器件的物理与工艺等内容，为他们从事微电子器件研究、设计和制造提供必要的理论和技术支持。
软件工程原理也是北大软微研究生课程的重要组成部分。
学生将学习软件工程的基本原理、软件开发方法和流程管理、软件测试与质量保障等内容，旨在培养学生的软件设计与开发能力，使他们能够在工业界和学术界中应对复杂的软件工程挑战。
北大软微研究生课程的教学内容涵盖了计算机科学、软件工程、微电子学等多个领域的知识和技能，旨在培养学生的综合素质和创新能力，使他们能够在相关领域取得突出的研究和实践成就。
北京大学信息科学技术学院考研考情分析及经验指导【盛世清北】
北京大学信息科学技术学院考研考情分析及经验指导【盛世清北】【简介】本文重点说明北京大学信息科学技术学院考研招生变化，复试内容及分数线，参考书，历年真题，盛世清北内部资料，北京大学信息科学技术学院考研经验等。
【考情分析】北京大学信息科学技术学院专业课历年考试难度大，考的深，考的活，即使是同一本教材，但是掌握程度与考生高校要求不可同日而语。
考什么，怎么考，怎么学，怎么考高分是在报考北京大学考生面前的拦路虎。
因此，考生要了解和掌握北京大学考试风格，考试题型，考试重点，难点，突破跨越顶尖名校的障碍。
由于北京大学考试要求及难度大于其他高校，因此，北京大学专业课程的备考，也可用于其他高校通科目专业课程备考使用。
【2021招生目录】【院系招生变化】对比北京大学信息科学技术学院2021年与2020年招生目录，总结出：1、招生专业不变；2、各专业研究方向不变；3、信号与信息处理、计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术专业的招生目录备注增加招生计划人数情况；4、考试科目由801计算机专业基础变为408计算机学科专业基础综合；912半导体物理或934 数字与模拟电路变更为838电子线路或 855半导体物理；5、统招人数发生变化：电磁场与微波技术专业的招生人数增加1人，通信与信息系统专业招生人数增加1人，信号与信息处理专业招生人数减少1人，计算机软件与理论专业招生人数增加3人，其他专业招生人数不变；6、科目代码发生变化，即866变更为838，806变更为805，总数，北大信息科学技术学院招生变化较大，备考考生注意报考。
【复试分数线】【复试内容】一、复试规则1. 复试基本内容：包括专业知识、科研能力、逻辑思维与表达能力、英语听力及口语测试等。
2. 成绩权重：初试成绩占总成绩的50%，复试成绩占总成绩的50%。
3. 外语听力及口语测试均在复试中进行，成绩计入复试总成绩。
4. 总成绩计算公式：总成绩=50%×初试总成绩/5+复试成绩(百分制)×50%。
北大软微考研真题
北大软微考研真题
北大软微考研真题是计算机科学与技术专业考研的国家级考试题库之一，是考生备战考研的重要参考资料。
该题库包含了软件工程、计算机系统结构、操作系统、数据库原理与应用、计算机网络等多个专业课的考题，覆盖了计算机科学与技术专业的核心知识点。
北大软微考研真题为考生提供了模拟考试的机会，通过解答真题可以熟悉考试形式和内容，了解自己的知识掌握情况。
同时，考生在解答真题的过程中，还可以发现自己的不足之处，并通过分析解题思路和方法，提高解题的效率和准确性。
北大软微考研真题的难度和范围与实际考试相当，考生可以通过解答真题，评估自己的复习情况，并根据评估结果调整复习进度和内容。
考生可以将解答过的真题进行整理和总结，形成自己的备考资料，方便复习时查阅和回顾。
总的来说，北大软微考研真题是考生备战考研的重要参考资料之一，通过解答真题可以熟悉考试形式和内容，了解自己的知识掌握情况，发现和解决问题，并评估复习情况。
考生可以将解答过的真题整理成备考资料，提高复习效率。
希望每位考生都能在备考过程中充分利用好北大软微考研真题，顺利通过考试，实现自己的考研目标。
【盛世清北】2021北京大学801计算机专业基础考研真题
【盛世清北】2021北京大学801计算机专业基础考研真题盛世清北分享：北京大学801计算机专业基础考试真题，适用北京大学以下院系+专业：北京大学地球与空间科学学院070921地质学（石油地质学）北京大学前沿交叉学科研究院0701J3数据科学（数学）北京大学前沿交叉学科研究院0714J3数据科学（统计学）北京大学前沿交叉学科研究院0812J3数据科学（计算机科学与技术）北京大学深圳研究生院081203计算机应用技术北京大学信息科学技术学院081201计算机系统结构北京大学信息科学技术学院081202计算机软件与理论北京大学信息科学技术学院081203计算机应用技术北京大学801计算机专业基础科目的考研真题为：数据结构：1.写出AVL树并计算平均查找长度。
2.n个数组成二叉树，证明排序时间复杂度为O(nlogn) (这个记忆得有点模糊)3.一个数组，有最多X个极值，设计一个时间复杂度尽可能低的算法。
、计算机体系结构：1.结合流程图阐述乘法器的工作原理，然后对其改进。
2.MIPS指令集计算机网络：一个用户通过交换机，集线器向另一个用户发送IP报文，问交换机的作用，源地址和目的地址。
北京大学801计算机基础2018年研究生入学试题关于真题使用方法，盛世清北建议这样使用：认真分析历年试题，做好总结，对于考生明确复习方向，确定复习范围和重点，做好应试准备都具有十分重要的作用。
分析试题主要应当了解以下几个方面：命题的风格（如难易程度，是注重基础知识、应用能力还是发挥能力，是否存在偏、难、怪现象等）、题型、题量、考试范围、分值分布、考试重点、考查的侧重点等。
考生可以根据这些特点，有针对性地复习和准备，并进行一些有针对性的练习，这样既可以检查自己的复习效果，发现自己的不足之处，以待改进；又可以巩固所学的知识，使之条理化、系统化。
除了真题使用方法，盛世清北还建议考生掌握学习笔记的整理方法：A:通过目录法、体系法的学习形成框架后，在仔细看书的同时应开始做笔记，笔记在刚开始的时候可能会影响看书的速度，但是随着时间的发展，会发现笔记对于整理思路和理解课本的内容都很有好处。
北大计算机专业考研题库
北大计算机专业考研题库
北大计算机专业考研题库涵盖了计算机科学与技术领域的多个重要知
识点，包括但不限于数据结构、计算机组成原理、操作系统、计算机
网络、软件工程等。
以下是一些模拟题目，供参考：
# 一、选择题
1. 在数据结构中，以下哪个算法的时间复杂度是O(n^2)？
A. 冒泡排序
B. 快速排序
C. 归并排序
D. 堆排序
2. 在计算机组成原理中，以下哪个部件不参与指令的执行？
A. CPU
B. 内存
C. 硬盘
D. I/O设备
# 二、简答题
1. 简述冯·诺依曼计算机体系结构的主要特点。
2. 解释操作系统中的死锁概念，并列举导致死锁的四个必要条件。
# 三、计算题
1. 给定一个具有n个元素的数组，编写一个函数来实现快速排序算法，并计算其平均时间复杂度。
# 四、编程题
1. 编写一个程序，实现单链表的反转，并输出反转后的链表。
# 五、论述题
1. 论述计算机网络中的TCP/IP协议栈，并解释各层的功能。
# 六、案例分析题
1. 假设你是一名软件工程师，你的团队正在开发一个大型在线多人游戏。
请分析可能遇到的性能瓶颈，并提出优化策略。
请注意，以上题目仅为示例，实际的考研题库会更加全面和深入，包
括更多的题型和知识点。
考生在准备考研时，应广泛阅读教材、参考
书和历年真题，以确保对各个知识点有充分的理解和掌握。
考研是一个系统性的过程，需要考生有计划地复习，不断练习和总结。
希望每位考生都能够取得理想的成绩，实现自己的学术目标。
祝所有考生考研顺利！。
计算机系统结构课后答案
习题四
1、解释下列术语 RISC CISC 装载延迟
低端排序 高端排序 延迟转移技术 重叠窗口技术
4、某计算机有
10 条指令，它们的使用频率分别为：
0.3、0.24、0.16、0.12、0.07、0.04、0.03、0.02、0.01、0.01 若用霍夫曼编码对它们的操作码进行编码，其操作码的平均码长 为多少？
5、
6、某模型机有
8 条指令，使用频率分别为：
0.3、0.3、0.2、0.1、0.05、0.02、0.02、0.01 试分别用霍夫曼编码和扩展码对其操作码进行编码，限定扩展编 码只有两种长度， 则它们的平均编码长度各比定长操作码的平均编码 长度减少多少？ 答：编码如下表：
指令 1 2 3 4 5 6 7 8 平均指令长度 频率 0.3 0.3 0.2 0.1 0.05 0.02 0.02 0.01 霍夫曼编码 00 01 10 110 1110 11110 111110 111111 2.38 霍夫曼扩展编码 00 01 10 11000 11001 11010 11011 11100 2.6 定长编码 000 001 010 011 100 101 110 111 3
方面加以比较。 答：向量的加工方法有三种：(1)横向加工(2)垂直加工(3)纵横向加工或称为 分组加工。 横向加工用到一个暂存单元，出现 N 次相关和 2N 次功能转换。 垂直加工一次相关一次切换，但要一个中间暂存向量。 横向加工各组有一次数据相关，2 次切换，n 个中间向量寄存器单元。
习题五
1、解释下列术语：
超长指令字机： （VLIW：Very Long Instruction Word）以一条长指令（或一组指 令形式） 来实现每个时钟周期发动多个操作的并行执行， 以减少对存储器的访问。 超标量机：借助对硬件资源重复设置来实现空间的并行操作。 超级流水机：通过提高流水线的运行速度来增强机器的性能，加深流水深度。
计算机科学与技术本科专业，有哪些核心课程？
谢谢邀请！目前，就本科阶段而言，全国设置有计算机科学与技术专业的院校有许多许多，可见这是一个热门专业。
但是，其中真正出类拔萃的却不多。
除了院校的专业排名不同，更为重要的是，它们为学生配备的师资、制定的培养方案，执行的教学计划、教授的核心课程、提供的拓展和发展机会也存在诸多的差异。
不过，它们的目标一样，都是想为国家和社会培养从事计算机研究与应用的（高级）技术人才，促进我国信息化社会早日实现。
下面，笔者以清华、北大、北航、哈工大为例，来看看它们都为学生开设了哪些核心课程：1、清华大学为本专业设置的核心课程有5门：操作系统、编译原理、形式语言与自动机、人工智能导论、专业实践。
要求修满14学分。
专业核心课程是学院所属各专业对学生在相关学科专业基础方面必修课程的具体要求，除了计算机科学与技术专业，清华信息学院还为学生提供了4 个专业核心课组，并将它们一般安排在三、四年级学习。
就课程设置与学分分布而言，清华为学生提供五种课程：①公共基础课程、②文化素质课(理工类)、③平台课程、④专业相关课程、⑤综合论文训练。
核心课程属于“专业相关课程”，与之相辅相成的还有：专业限选课组、任选课程组。
其中，专业限选课组对学生获得较深入的知识、拓展其他专业领域的相关知识最有帮助，因而要求也多。
2、北京大学为学生开设的核心课程主要包括：①算法分析与设计、②集合论与图论、③计算机组织与体系结构、④代数结构与组合数学、⑤数理逻辑、⑥计算系统导论、⑦编译原理（技术）、⑧操作系统、⑨微机实验、⑩并行程序设计原理。
北京大学的课程分为公共必修课、学院必修课、专业必修课、专业选修课、通选课。
与清华不同，北大要求学生在四年级开始之前修满全部必修课程。
值得突出强调的是，智能科学与技术专业是计算机科学与技术一级学科之下的本科专业，主要从事机器感知、智能机器人、智能信息处理和机器学习等交叉学科领域的学习。
本专业为理科专业，学制4年，毕业授予工学学士学位。
北京大学408计算机学科专业基础综合考研参考书、历年真题、复试分数线
北京大学408计算机学科专业基础综合考研参考书、历年真题、复试分数线一、课程介绍计算机学科专业基础综合是硕士研究生入学考试计算机全国统考的初试科目之一。
2009年研究生招生考试计算机专业课初试首次实行全国统一命题。
报考计算机科学与技术学科者，考计算机学科专业基础综合（考试时间3小时，满分为150分）。
从2009年起，计算机科学与技术学科专业基础综合实行联合命题，命题工作由中国学位与研究生教育学会工科委员会在教育部考试中心指导下组织实施。
过去全国统一命题的考研科目只有政治理论、外国语、数学等公共课,专业课一般由学校自主命题。
2007年研究生考试教育部首次将历史学、教育学和心理学三门学科专业课初试实行全国联考,2008年农学专业课加入联考行列。
在2009年计算机专业课初试也首次实行全国统一命题。
计算机科学与技术学科的初试科目调整为:政治理论、外国语、数学(一)和计算机学科专业基础综合,卷面满分值分别为100分、100分、150分和150分。
计算机学科专业基础综合的考试内容包括:数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络,重点考查考生掌握相关基础知识、基本理论和分析问题解决问题的能力。
二、北京大学408计算机学科专业基础综合考研复试分数线根据教育部有关制订分数线的要求，我校按照统考生、联考生等不同类型分别确定复试基本分数线。
考生能否进入复试以各院系所规定的各项单科成绩和总成绩确定的复试名单为准。
我校将按照德、智、体全面衡量，择优录取，保证质量，宁缺毋滥的精神和公开、公正、公平的原则进行复试与录取工作。
一、复试基本分数线：（1）、统考：考试科目政治外语数学专业课总分备注学科门类哲学(01)50509090360经济学(02)55559090370法学(03)50509090345教育学(04)5050180360文学(05)505090345北大-新加坡国立大学汉语言文字学双硕士班为340。
历史学(06)5050180345理学(07)50509090320工学(08)50509090320管理学(12)50509090350艺术学(13)505090350（2）、联考：考试科目专业学位政治外语数学专业或综合课总分备注应用统计02520050509090340金融硕士02510050509090340税务硕士02530050509090340保险硕士02550050509090340法律（法学、非法学）505090360深圳研究生院总分为340。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
8
北京大学微处理器研究开发中心
Uniprocessor Performance
10000
From Hennessy and Patterson, Computer Architecture: A Quantitative Approach, 4th edition, October, 2006
Algorithms, Programming Languages, Compilers, Operating Systems, Architectures, Libraries, … not ready to supply Thread-Level Parallelism or Data-Level Parallelism for 1000 CPUs / chip, Architectures not ready for 1000 CPUs / chip
Performance (vs. VAX-11/780)
??%/year
1000 52%/year 100
10 25%/year
1 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006
• VAX : 25%/year 1978 to 1986 • RISC + x86: 52%/year 1986 to 2002 • RISC + x86: ??%/year 2002 to present 9 北京大学微处理器研究开发中心 北京大学计算机科学技术系
Need a reworking of all the abstraction layers in the computing system stack
北京大学计算机科学技术系
13
北京大学微处理器研究开发中心
Abstraction Layers in Modern Systems
Application Algorithm
Applications
Technology
Cost of software development makes compatibility a major force in market
Unlike Instruction-Level Parallelism, cannot be solved by computer architects and compiler writers alone, but also cannot be solved without participation of architects
--可编程存贮系统的组成 数据类型 & 数据结构: 编码 & 表示
软件
-----
指令格式
指令 (或操作码) 集合 对数据项和指令进行寻址和访问的模式 意外情况 5
北京大学微处理器研究开发中心
北京大学计算机科学技术系
What is an “ISA”?
... the attributes of a system as seen by the programmer, i.e., the conceptual structure and functional behavior, as distinct from the organization of the data flows and controls, the logic design, and the physical implementation. - Amdahl, Blaaw, and Brooks, 1964
The End of the Uniprocessor Era
Single biggest change in the history of computing systems
北京大学计算机科学技术系
10
北京大学微处理器研究开发中心
Old Conventional Wisdom: Power is free, Transistors expensive New Conventional Wisdom: “Power wall” Power expensive, Transistors free (Can put more on chip than can afford to turn on) Old CW: Sufficient increasing Instruction-Level Parallelism via compilers, innovation (pipelining, superscalar, out-of-order, speculation, VLIW, …) New CW: “ILP wall” law of diminishing returns on more HW for ILP Old CW: Multiplies are slow, Memory access is fast New CW: “Memory wall” Memory slow, multiplies fast (200 clock cycles to DRAM memory, 4 clocks for multiply) Old CW: Uniprocessor performance 2X / 1.5 yrs New CW: Power Wall + ILP Wall + Memory Wall = Brick Wall Uniprocessor performance now 2X / 5(?) yrs Sea change in chip design: multiple “cores” (2X processors per chip / ~ 2 years) More, simpler processors are more power efficient
Domain of recent computer architecture („90s)
Parallel computing, security, …
Reliability, power, …
Reinvigoration of computer architecture, mid-2000s onward.
北京大学计算机科学技术系
14
北京大学微处理器研究开发中心
Architecture continually changing
Applications suggest how to improve technology, provide revenue to fund development Improved technologies make new applications possible
Programming Language
Original domain of the computer architect („50s-‟80s)
Operating System/Virtual Machines Instruction Set Architecture (ISA) Microarchitecture Gates/Register-Transfer Level (RTL) Circuits Devices Physics
Patterson and Hennessy
机械工业出版社（影印本）
主讲教师：
程旭 教授 易江芳 博士 北京大学微处理器研究开发中心
助课教师：魏鹏、卢欣、余跃、王万红
时间地点：周一(双周)
北京大学计算机科学技术系
5\6 周三 5\6 二教109
2
北京大学微处理器研究开发中心
本讲进度安排
课程概述
课程特点和结构
RISC II shrinks to ~ 0.02 mm2 at 65 nm Caches via DRAM or 1 transistor SRAM?
• Processor is the new transistor?
北京大学计算机科学技术系
12
北京大学微处理器研究开发中心
Problems with Sea Change
What is Computer Architecture?
Application
Gap too large to bridge in one step
Physics
In its broadest definition, computer architecture is the design of the abstraction layers that allow us to implement information processing applications efficiently using available manufacturing technologies.
... the portion of the machine visible to the programmer or compiler writer. - Hennessey and Patterson, 1990
北京大学计算机科学技术系
6
北京大学微处理器研究开发中心
计算机系统结构的定义变化
• 五十年代~六十年代:
北京大学计算机科学技术系
Conventional Wisdom in Computer Architecture
11
北京大学微处理器研究开发中心
Sea Change in Chip Design
Intel 4004 (1971): 4-bit processor, 2312 transistors, 0.4 MHz, 10 micron PMOS, 11 mm2 chip
计算机组织与系统结构
课程介绍
（第一讲）
程旭 易江芳
2011年9月7日
北京大学计算机科学技术系