计算机系统结构：探索与变革

计算机系统原理是计算机科学与技术领域的一门核心课程，主要探讨计算机系统的内部构造和运作机制。课程名称"Computer Architecture"，即计算机系统结构或计算机体系结构，它涵盖了计算机的外观设计以及用户通过编程接口所能观察到的抽象特性。该课程的研究内容着重于从外部视角理解计算机，包括但不限于以下几个关键点： 1. **课程介绍**：本课程旨在为学生建立全面的计算机系统概念，通过学习，学生能够掌握分析和设计计算机系统的方法，同时关注最新的研究成果和发展动态。 2. **研究内容**：课程强调从外部用户角度出发，研究计算机的抽象特征，这些特征是编写能够在机器上正确运行的程序所必需了解的。这包括了理解硬件与软件之间的交互，以及处理机架构（如超标量、超流水线、VLIW、向量处理机和并行/多处理器）等。 3. **学科定位**：计算机系统结构属于计算机科学与技术一级学科下的子领域，具体细分有计算机系统结构、计算机软件及理论、计算机应用技术等。其中，计算机系统结构和计算机应用技术在全国范围内被列为重点学科。 4. **交叉学科**：课程内容涉及与其他学科的交叉，如计算机组成原理、操作系统、汇编语言、数据结构、微计算机技术、计算机网络等。随着技术的发展，新的处理机技术和互连网络技术也在课程中占据重要位置。 5. **教学方法**：课程安排注重实践与理论的结合，36学时的课堂教学配合课外自主学习，鼓励学生阅读参考书籍和专业论文，特别是关注SCI和EI收录的学术成果，以便跟踪国际前沿。 6. **教材与参考书**：推荐使用清华大学出版社的《计算机系统结构》（第二版）作为主教材，并推荐Patterson和Hennessy的《计算机架构：定量方法》（第三版即将出版）以及Hwang的《高等计算机系统结构：并行性、可扩展性和可编程性》作为辅助学习材料。 计算机系统原理课程是一门理论与实践相结合的课程，它不仅要求学生掌握基础的硬件原理，还要了解最新的系统结构发展趋势和技术突破，以适应快速变化的IT行业需求。通过学习，学生可以为成为高级软件工程师、系统架构师或科研人员打下坚实的基础。