計算機組成與系統(tǒng)結構(參考版)
2025-04-16 23:15本頁面
【正文】 例如，在指令執(zhí)行過程中， CPU怎樣檢測到“缺頁” 、“非法操作碼”、“溢出”等異常，如何由硬件轉到軟件（操作系統(tǒng)）執(zhí)行？ 四、結合指令流水線闡述編譯優(yōu)化技術 “編譯技術”課程中通常不涉及基于流水線的編譯優(yōu)化技術 本課程結合指令在流水線中的執(zhí)行情況可清晰說明如何優(yōu)化 教學內容及其組織思路（續(xù)） 實驗教學內容及其設計思路 – 編程和模擬實驗 （隨課堂教學一起） ? 通過 C語言編程理解相關概念，例如： 數(shù)據(jù)的表示與轉換、溢出異常、字符串處理、堆區(qū)的申請和釋放、棧區(qū)的申請和釋放分、內存泄漏 、 缺頁（ page fault）異常、復合數(shù)據(jù)類型（ array和 struct）的機器級表示、訪問局部性、虛擬地址空間劃分等 ? 通過 MIPS模擬器理解 ISA及單步跟蹤等概念 ? 通過 cache模擬器理解 cache對系統(tǒng)性能的影響 ? 通過 VM模擬器理解 VM對系統(tǒng)性能的影響 – 硬件設計實驗： DE270上進行的基于 FPGA的實驗 （專門課程） ? 功能部件設計： 32個 32位寄存器組、 32位 ALU、 32位桶型移位器 等 ? 單周期 CPU（ 15條不同類別指令）、多周期 CPU（ 19條不同類別指令） ? 大作業(yè)： 22條五級流水線 CPU（帶轉發(fā)和阻塞功能） – 創(chuàng)新實驗課程：為少數(shù)感興趣同學開設 ? CPU設計、 ISA模擬器設計、嵌入式系統(tǒng)設計等 正在調研 Altera DE2/70開發(fā)板 ? 安裝了一片擁有 70000 個邏輯單元的 Cyclone174。 即：依照 “最簡單的 IAS計算機 CPU→ 總線式 CPU→ 單周期 CPU→ 多周期 CPU→ 基本流水線 CPU→ 動態(tài)超標量超流 水線 CPU”的次序，以 “ MIPS”和 “ Pentium 4 ”為藍本 好處： 通過了解技術發(fā)展歷史，使學生體會創(chuàng)新過程；并深 刻體會 CPU設計技術的精髓；同時，深入理解 CISC和 RISC的不同特點；也為學習高級體系結構和硬件設計 實驗打下良好基礎。 Design Techniques for Digital System 課程調整思路 ? 模型機 大型機 → 小型機 → 微機 +并行處理 → 微機 +多核 +并行 ? 課程設置 組成結構 → 組成 +結構 → 組成結構 +高級結構 ? 教材 自編 → 國內 → 國外 → 國內 +國外 → 國外 → 自編 ? 實驗 無 → 面包板（驗證性） → 編程設計 + FPGA板（自主設計） + 創(chuàng)新實驗 ? 教學手段 粉筆 → 靜態(tài)幻燈片 +粉筆 → 幻燈片 +粉筆 +動畫 → 幻燈片 +黑板粉筆 +動畫 +郵件 +課程網站 逐步實施雙語教學，并將課程納入課程群體系建設之中 課程內容在計算機系統(tǒng)中的位置 I/O system Processor Compiler Operating System (Windows 2K) Application (ex: browser) Digital Design Circuit Design Instruction Set Architecture Datapath amp。 Design Techniques for Digital System Components amp。R), 2nd edition ? Reading assignments on web page TEXT BOOKS Components amp。上述所列是 09年秋季能訪問到的最新網址。 體系結構面臨挑戰(zhàn)和機遇 要求培養(yǎng)的學生能夠： 適應新的時代要求，抓住機遇，迎接挑戰(zhàn)?！? ? 中國工程院副院長鄔賀銓院士說：“集成電路采用高 K介質和金屬柵極的工藝突破說明， 信息技術至少還將持續(xù)高速發(fā)展 10年 。 精品課程建設體會與 課程教學改革實踐 南京大學計算機系 袁春風 主要內容 ? 對精品課程建設的認識 – 何謂“精品課程”？ – 如何建設“精品課程”？ ? “計算機組成與系統(tǒng)結構”（本科）教學改革實踐 – 課程改革總體規(guī)劃思路 – 課程的地位和特點 – 教學目標和教學理念 – 教學內容及其組織思路 – 實驗教學設計和實施 – 教學手段和教學支撐環(huán)境 何謂“精品課程”？ – 形式上（板書、幻燈片、網站等） ? 看得清楚、舒服 ? 操作方便 – 內容上（教材、教案、教輔等） ? 內容新 ? 體系全 ? 關聯(lián)明 – 環(huán)境上（方法、手段等） ? 講解：從問題出發(fā)、以例子說明 ? 演示：少文多圖、動比靜好 ? 實驗：自主設計、體現(xiàn)創(chuàng)新 ? 習題：驗證所學、啟發(fā)思考 ? 網站：課堂教學
黨政相關相關推薦
鄂ICP備17016276號-1