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3.11 伯克利 CS61C 计算机组成原理
课程名称
Great Ideas in Computer Architecture (Machine Structures)
课程概要
《伯克利 CS61C 计算机组成原理》课程提供了深入了解计算机硬件和软件接口的全面教学。课程从基本的数字表示和计算机基础开始，涵盖指针、数组和内存管理的基础知识，进而深入到RISC-V架构的详细学习，包括其指令格式和功能单元。学生将学习编译器、汇编器以及链接器的工作原理，以及如何通过这些工具实现软件和硬件的有效协同。
随着课程的深入，学生将探索更高级的主题，如管道处理、缓存映射技术、多级缓存系统和数据级并行性。此外，课程还介绍了现代计算机系统中的重要概念，如线程级并行性、操作系统和虚拟内存，以及计算机系统的可靠性和安全性，包括错误检测、纠正码和RAID技术。
通过理论讲解和大量实践练习，该课程旨在培养学生对计算机系统组成的深入理解，使他们能够设计、分析和优化计算机系统。这门课程适合对计算机工程和系统架构感兴趣的学生，特别是那些希望从事硬件和系统软件开发的学生。
| 推荐系数 |
⭐⭐⭐⭐⭐
| 网址 |
| 语音 | 字幕 | |
|---|---|---|
| 中文 | ❌ | ✅ |
| 英文 | ✅ | ✅ |
| 视频 |
| 其他资源 |
无
课程大纲
1.导论与数字表示-Intro, Number Representation
2.C语言基础-C Intro - Basics
3.C语言入门：指针与数组-C Intro - Pointers, Arrays
4.C内存管理-C Memory (Mis)Management
5.浮点数-Floating Point
6.汇编语言与RISC-V导论-Assembly, RISC-V Intro
7.RISC-V：函数实现-RISC-V, RISC-V Functions
8.RISC-V指令格式-RISC-V Instruction Formats
9.编译器、汇编器、链接器与加载器（CALL）-Compiler, Assembler, Linker, Loader (CALL)
10.功能单元与布尔代数-Functional Units, Boolean Algebra
11.同步数字系统导论（SDS）-Introduction to Synchronous Digital Systems (SDS)
12.RISC-V数据通路与单周期控制导论-RISC-V Datapath, Single-Cycle Control Intro
13.RISC-V单周期控制-RISC-V Single-Cycle Control
14.RISC-V五级流水线冒险-RISC-V 5-Stage Pipeline Hazards
15.存储器层次结构与全相联缓存-Memory Hierarchy, Fully Associative Caches
16.直接映射与组相联缓存：缓存性能分析-Direct-Mapped & Set-Associative Caches, Cache Performance
17.多级缓存与缓存问题探讨-Multi-Level Caches, Cache Questions
18.Flynn分类法与数据级并行-Flynn's Taxonomy, Data-Level Parallelism
19.Amdahl定律、线程级并行与OpenMP入门-Amdahl's Law, Thread-Level Parallelism, OpenMP Introduction
20.缓存一致性、OpenMP共享问题与性能优化-Cache Coherence, OpenMP Sharing Issues, Performance
21.操作系统-Operating Systems
22.虚拟内存-Virtual Memory
23.虚拟内存II-Virtual Memory II
24.虚拟内存III与IO-Virtual Memory III and IO
25.可靠性：奇偶校验、ECC与RAID-Dependability, Parity, ECC, RAID
26.仓库级计算-Warehouse-Scale Computing
27.课程总结与后续方向-Summary, What's Next