(12)--2022年春夏学期-第0章 前言计算机组成与结构.pptVIP

计算机系统结构引言

Architecture

◆（机器语言）程序员所看到的计算机的属性，即概念性结构与功能特性。◆计算机系统软硬件的交界面◆Amdahl于1964年提出（IBM360）ComputerArchitecture传统定义

指令集结构（InstructionSetArchitecture）＋计算机组织（Organization）＋计算机实现（Implementation）ComputerArchitecture广义定义

1.计算机组织：计算机体系结构的逻辑实现。2.计算机实现：计算机组织的物理实现。一种体系结构可以有多种组织。

一种组织可以有多种物理实现。

系统结构比较重要从系统这一级来看计算机系统建立整机系统概念总体设计（设计策略）站得高，看得远，讲得透总体结构总工程师本课程的意义

教学内容系统结构知识计算机系统结构的概念计算机指令集结构流水线技术指令级并行存储系统输入输出系统多处理机机群系统课程思政A.1全面提升综合素质（Part1）A.2全面提升综合素质（Part2）B.1中国芯:华为鲲鹏处理器A.3全面提升综合素质（Part3）B.2中国第一台巨型机:银河-ⅠB.3银河精神A.4全面提升综合素质（Part4）B.4我国超级计算机的发展简史B.5天河二号超级计算机B.6参观上海超级计算中心

教学方法1.形象化教学动画解析关联类比交互模拟

关联类比把一些概念、设计策略和思想等与现实生活中的生动事例进行关联和类比。例如：映象算法──阅览室位置分配问题所有位置都可以随便坐？每个人只有一个位置可以坐？每个人只能去某个指定的阅览室，但在这个阅览室是所有位置都可以随便坐？替换算法──官位问题：若来了一位新官，要替换掉一个老官，谁下？抽签？轮流坐庄？看过去的业绩？

大概率事件优先──好钢用在刀刃上流水线技术──工业生产流水线局部性原理──Windows桌面（把最近常用的程序拖到桌面上），衣柜（不同季节里放的是不同的服装），网页的缓冲。Tomasulo算法——工厂车间加工任务调度Amdahl定律──要有全局观念，通盘考虑

任务分发和调度仓库加工车间A标识Tomasulo算法与工厂加工预约单BC

2.抽象化教学（1）自顶向下逐层展开黑匣子方法本课程强调学生从整体、系统的角度来看问题；自顶向下的思维方式；vs.自底向上举例：地球人认识宇宙，外星人认识地球既要有系统的观点，把握全局，又要有层次的概念，分而治之；

按照层次结构来组织教学内容，采用“黑匣子”的概念自顶向下、从整体到局部地逐层展开；搭建“空中楼阁”不可能？不妨尝试一下。

（2）LearningbyAbstracting（vs.LearningbyDoing）强行拓展思维空间举例：虚拟机的概念流水线映象规则相关专用通路重命名前瞻的概念

3. LearningbyTeachingN.M.Dixon指出：听：10%看：15%边看边听：20%做：60%积极去做并得到响应：80%给他人讲授：90%。

4. 启发式教学5. 专题研究学习

教材《计算机系统机构（第3版）》（含实验）张晨曦、王志英等高等教育出版社，2022.1天猫旗舰店上购买（京东、当当自营还没有上架）

成绩评定1.平时成绩：15%出勤率：40%作业：30%模拟实验：30%2.在线学习成绩：25%平时成绩：40%（完成学习，并且在3.21前在互动问答栏目中提出5个问题，回答5个问题，灌水扣分）章测试成绩：30%期末考试成绩：30%3.专题研究学习：20%学习报告：50%答辩及PPT：50%4.线下期末考试成绩：40%