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3.6 上海交通大学-计算机组成与系统结构
课程名称
计算机组成与系统结构
课程概要
《计算机组成与系统结构》课程介绍计算机硬件组织和系统结构，涵盖了从基础到前沿的计算机技术。课程内容包括性能评测、数据表示方法、指令集体系结构、处理器结构、流水线技术、存储器层次结构、高速缓存优化、输入输出设备及控制、线程级和数据级并行、多线程处理器、多核CPU以及数据中心等技术。课程层次分明，从单核到多核、从同构到异构，循序渐进地引导学生深入理解计算机体系结构。
该课程既包括基础内容，也拓展到计算机系统的最新发展动态，尤其是在并行处理和人工智能等前沿领域的应用。课程设计考虑到差异化学习需求，前十周的内容适合作为研究生入学考试参考，而最后几周则通过教师的研究特长，激发学生的创新意识和热情。课程还提供习题和实验，有助于学生深入理解计算机系统原理和并行编程方法。学习该课程前，学生应掌握至少一门高级编程语言，如C、Java或Python。
| 推荐系数 |
⭐⭐⭐
| 网址 |
| 先修 |
课程适合于大学本科教学。
课程对计算机硬件没有预备
知识的要求。但学习者在学
习本课程前，应至少掌握一
门计算机高级编程语言（如
C、Java、Python）
| 语音 | 字幕 | |
|---|---|---|
| 中文 | ✅ | ✅ |
| 英文 | ❌ | ❌ |
| 视频 |
| 其他资源 |
无
课程大纲
1. 计算机的基本组成
2. 计算机的执行过程
3. 性能指标
4. 性能设计原则
5. 整数的编码
6. 整数与无符号数的转换
7. 位运算与逻辑运算
8. 扩展、截断和移位
9. 整数加减运算
10. 溢出的判断
11. 定点乘法实现原理
12. 整数乘法
13. 浮点数的表示
14. IEEE754浮点数
15. 浮点数运算
16. 数据存放格式
17. MIPS 指令系统
18. MIPS控制流指令
19. MIPS过程调用
20. 视频
21. 视频(2)
22. 视频(3)
23. 内存访问指令（视频）
24. 数据处理指令（视频）
25. 转移指令（视频）
26. Intel指令集
27. 算术逻辑运算指令
28. X86传送指令
29. 转移指令
30. 处理器设计步骤
31. 数据通路
32. 控制信号
33. 控制逻辑
34. 多周期处理器
35. 流水线原理
36. 流水线的实现
37. 相关性与冒险
38. 视频(4)
39. 控制冒险
40. 流水线的性能优化
41. 转移预测
42. 静态多发射
43. 按序超标量
44. 乱序超标量
45. 鲲鹏920自研核流水线
46. 存储器层次结构
47. SRAM
48. DRAM
49. 交叉存储和字位扩展
50. 高速缓存简介
51. 直接映射和全相联映射
52. 组相联映射
53. 高速缓存的替换策略
54. 高速缓存写策略
55. 书写cache友好的代码
56. 虚拟存储器
57. 中断与异常
58. 输入输出端口
59. 输入输出控制（1）
60. 输入输出控制（2）
61. 视频_
62. 视频(2)(2)
63. 视频(3)(2)
64. 视频(4)(2)
65. 视频(5)
66. 视频(6)