2024年计算机系统结构课程概览：学习目标与学科交叉

"表示方法-计算机系统原理课件" 这篇课件主要介绍了计算机系统结构的基础概念，特别是关于计算机系统的一种表示方法。这种表示方法通过一个三元组 \( t(t_{system}) = (k, d, w) \) 来描述计算机的特性，其中： - \( k \) 代表计算机的地址宽度，它定义了计算机能够访问的内存空间的最大大小。 - \( d \) 表示数据宽度，即处理器一次能处理的数据位数，直接影响计算速度和精度。 - \( w \) 指的是指令字长，即CPU一次可以执行的指令包含的信息量。 例如，\( t(EDVAC) = (1, 1, 1) \) 描述的是早期的EDVAC计算机，它可能有一个字节的地址、数据和指令宽度。而 \( t(Pentium) = (1, 1, 32) \) 表明Pentium处理器有32位的地址、数据和指令宽度，是32位计算机的典型代表。其他如 \( t(STARAN) = (1, 8192, 1) \) 和 \( t(ILLIAC Ⅳ) = (1, 64, 64) \) 分别展示了不同的计算机系统特点。 此外，课程还提到了计算机系统结构的研究内容，它关注的是从用户角度观察到的计算机系统，包括物理层面的抽象以及程序员在编写程序时需要理解的计算机属性。学习这门课程的目的是为了建立对计算机系统的全面认识，掌握分析和设计计算机系统的方法，并了解计算机领域的最新进展。 计算机系统结构是计算机科学与技术专业的一个重要分支，它与其他学科如计算机组成、操作系统、汇编语言等有紧密的联系。当前，计算机系统结构正经历着深刻的变革，例如，出现了超标量处理机、超流水线处理机、VLIW处理机、向量处理机、并行处理机和多处理机等新型架构。同时，非冯诺依曼计算机的设计也在逐渐兴起，这预示着系统结构领域将会有更多的创新和发展。 课程的安排强调了理论与实践的结合，不仅有36学时的课堂学习，还需要学生投入大量课外时间阅读参考书籍和最新的科研论文，以跟进行业动态。推荐的教材包括清华大学出版社的《计算机系统结构》和David A. Patterson与John L. Hennessy合著的《计算机系统结构：一种定量的方法》等。 这个课件为学习者提供了一个深入理解计算机系统结构的入口，涵盖了从基础知识到前沿技术的广泛内容，旨在培养具备系统分析和设计能力的专业人才。