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3.10 MIT 6.004 计算架构
课程名称
Computation Structures
课程概要
《MIT 6.004 计算架构》是一门详细介绍现代计算机系统设计和实现的高级课程。该课程从计算机的基础组成开始，包括RISC-V汇编语言的学习，逐步深入到更复杂的系统设计概念，如内存系统、操作系统、虚拟内存以及处理器设计和实现。
学生将通过一系列的实验和项目来掌握编译过程、堆栈管理、过程调用和MMIO。课程还涵盖了逻辑和算术电路设计的权衡，以及高级主题，如硬件在Bluespec中的合成、模块接口与并发性、多处理器架构和存储系统设计。此外，学生将学习高级处理器技术，包括流水线设计、缓存一致性和处理器同步。
通过对硬件抽象、时序约束和系统级性能优化的深入学习，这门课程为学生提供了从理论到实践的全面知识，以设计、评估和优化计算机硬件架构。课程适合对计算机工程和高性能计算系统设计感兴趣的学生，帮助他们为未来在计算机硬件或系统软件开发领域的职业生涯打下坚实的基础。
| 推荐系数 |
⭐⭐⭐
| 网址 |
| 先修 |
Python基础
大学物理
| 语音 | 字幕 | |
|---|---|---|
| 中文 | ❌ | ✅ |
| 英文 | ✅ | ✅ |
| 视频 |
| 其他资源 |
无
课程大纲
1.简介-Introduction
2.RISC-V汇编-RISC-V Assembly
3.代码编译过程与堆栈-Compiling Code Procedures and Stacks
4.过程与内存映射IO-Procedures and MMIO
5.组合逻辑-Combinational Logic
6.桶形移位器：布尔优化与逻辑综合-Barrel Shifter Boolean Optimizations and Logic Synthesis
7.Bluespec中的复杂组合电路-Complex Combinational Circuits in Bluespec
8.算术电路的设计权衡-Design Tradeoffs in Arithmetic Circuits
9.时序电路-Sequential Circuits
10.时序电路：带保护接口的模块-Sequential Circuits Modules with Guarded Interfaces
11.Bluespec中的硬件合成-Hardware Synthesis in Bluespec
12.模块接口与并发-Module Interfaces and Concurrency
13.硬件实现RISC-V处理器-Implementing RISC-V Processor in Hardware
14.多周期处理器-Multicycle Processors
15.存储器层次结构-The Memory Hierarchy
16.存储系统：设计与实现-Memory Systems Design and Implementation
17.操作系统-Operating Systems
18.虚拟内存-Virtual Memory
19.流水线导论-Introduction to Pipelining
20.处理器流水线-Processor Pipelining
21.流水线实现-Implementing Pipelines
22.同步-Synchronization
23.处理器流水线实现-Implementing Processor Pipelines
24.数字抽象与时序约束-The Digital Abstraction and Sequential Timing Constraints
25.缓存一致性-Cache Coherence