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1、学 期 授 课 计 划2010 2011 学年第 二 学期课 程 名 称 计算机体系结构 授 课 对 象 2008 计本1-4 班 开 课 单 位 信息科学与工程学院 任 课 教 师 寇光杰 教研室主任签字 院系部领导签字 鲁 东 大 学 教 务 处 制编 制 计 划 依 据本学期总周数授课/实验课预计节假日周数机动周数考试周数15授课111本课程总学时本学期学时每周学时考核方式60604考试依据教学大纲名称大纲印刷时间计算机体系结构2009年教材参考书张晨曦 王志英等编著. 计算机系统结构（第一版），高等教育出版社，2008.61. Computer Architecture A Quant
2、itative Approach (Third edition) John L. Hennessy, David A. Patterson.2. Parallel Computer Architecture A Hardware / software Approach(second edition) David E. Culler, Jaswinder Pal Singh, Anoop Gupta.3. 计算机系统结构 (第二版). 郑纬民,汤志忠. 清华大学出版社.说明：1.封面的“授课对象”应填写“xxx类班”“专业班”“公共任选课学生”；2.本表一式三份，院系部一份，教研室一份，教师一份
3、；3.由多位教师任课的同一门课程应制定和使用统一的学期授课计划；4.本计划应在开学前两周以内上交由教研室逐级审批； 5.本计划双面打印。第几周授课顺 序授课时间章节及内容摘要需要学时 数教学方式教学手段作业/页码、题号备 注11星期二 第5、6节第1章 计算机系统结构的基本概念1.0 学科介绍，课程引入。1.1 引言1.2 计算机系统结构的概念1.3 定量分析技术（上）内容：计算机系统结构的定义、分类、常用的定量评价技术（Amdahl 定律，CPU性能公式）。2讲授多媒体教材24-25页: 1-5题2星期六 第3、4节第1章 计算机系统结构的基本概念1.3定量分析技术（下）1.4 计算机系统结
4、构的发展1.5 计算机系统结构并行性的发展内容：CPU性能公式及常用性能评价指标、 计算机系统结构的发展。2讲授多媒体教材24-25页: 6-9题23星期二 第5、6节第2章 计算机指令集结构2.1 指令集结构的分类2.2 寻址方式2.3 指令集结构的功能设计内容：指令集及寻址方式的分类、CISC及RISC指令集的特点2讲授多媒体教材 47- 48页: 1 - 5题4星期六 第3、4节第2章 计算机指令集结构2.4 操作数的类型和大小2.5 指令格式的设计2.6 MIPS指令集结构内容：操作数类型、指令集格式的种类解设计、MIPS指令集结构介绍。2讲授多媒体教材 47- 48页: 6 - 11
5、题第几周授课顺 序授课时间章节及内容摘要需要学时 数教学方式教学手段作业/页码、题号备 注35星期二 第5、6节第3章 流水线技术3.1 重叠执行和先行控制3.2 流水线的基本概念内容：重叠执行、先行控制、流水线的概念及种类。2讲授多媒体教材108页: 2-6题6星期六 第3、4节第3章 流水线技术3.3 流水线的性能指标内容：衡量流水线的主要指标（吞吐率、加速比、效率）、实例分析及流水线设计中应该注意的问题。2讲授多媒体47星期二 第5、6节第3章 流水线技术3.4 流水线的相关与冲突（上）内容：经典5段流水线特例介绍；相关（数据相关、名相关、控制相关）；流水线冲突（结构冲突、数据冲突）2讲
6、授多媒体教材72-74页: 1，2，3，4题8星期六 第3、4节第3章 流水线技术3.4 流水线的相关与冲突（下）内容：流水线冲突（数据冲突控制冲突）2讲授多媒体59星期二 第5、6节第3章 流水线技术3.5 流水线的实现3.6 向量处理机（上）内容：MIPS的一种简单实现；向量处理机的概念机处理方式2讲授多媒体教材99页: 1，2，3题10星期六 第3、4节第3章 流水线技术3.6 向量处理机（下）内容：向量处理机的结构及性能提高的方法；向量处理机性能评价的方法。2讲授多媒体教材101页: 7(1)（3）题第几周授课顺 序授课时间章节及内容摘要需要学时 数教学方式教学手段作业/页码、题号备
7、注611星期二 第5、6节第4章 指令级并行4.1 指令级并行的概念4.2 指令的动态调度（上）内容：指令级并行的概念；动态调度的思想、Tomasulo算法2讲授多媒体12星期六 第3、4节第4章 指令级并行4.2 指令的动态调度（下）4.3 动态分支预测技术（上）内容：Tomasulo算法实例及具体实现；动态分支预测技术（分支历史表法、分支目标缓冲器法）2讲授多媒体713星期二 第5、6节第4章 指令级并行4.3 动态分支预测技术（下）4.4 多指令流出技术（上）内容：动态分支预测技术（基于硬件的前瞻执行方法）；多指令流出技术（基于静态及动态调度的多指令流出技术；VLIW技术）。2讲授多媒体
8、14星期六 第3、4节第4章 指令级并行4.4 多指令流出技术（下）4.5 循环展开和指令调度内容：多指令流出技术（多指令流出技术受到的限制；超流水线处理机）循环展开和指令调度。2讲授多媒体第几周授课顺 序授课时间章节及内容摘要需要学时 数教学方式教学手段作业/页码、题号备 注815星期二 第5、6节第4章 指令级并行典型课后题讲解。内容：课后典型例题讲解。2讲授/习题课多媒体16星期六 第3、4节第5章 存储层次5.1 存储器的层次结构5.2 Cache基本知识（上）内容：存储器层次结构的原理及性能参数的计算；Cache映像规则、查找替换方法、Cache的结构。2讲授多媒体教材152页: 1
9、. 3.（3）（4）题917星期二 第5、6节第5章 存储层次5.2 Cache基本知识（下）5.3 降低Cache失效率的方法（上）内容：Cache的性能分析；降低Cache失效率的方法（增加Cache块大小、提高相联度、增加Cache容量、Victim Cache）。2讲授多媒体教材153页: 8，11题18星期六 第3、4节第5章 存储层次5.3 降低Cache失效率的方法（下）内容：降低Cache失效率的方法（伪相联映像Cache、硬件及编译器预取、编译器优化）。2讲授多媒体教材153-154页: 10，15，16题1019星期二 第5、6节第5章 存储层次5.4 减少Cache失效开
10、销5.5 减少命中时间内容：减少Cache失效开销；减少命中时间（虚拟Cache、Cache访问流水化）。2讲授多媒体教材202-203页: 1，2，3，5题第几周授课顺 序授课时间章节及内容摘要需要学时 数教学方式教学手段作业/页码、题号备 注1020星期六 第3、4节第5章 存储层次5.6 主存5.7 虚拟存储器5.8 进程保护和虚存实例内容：主存常用技术；虚拟存储器的原理及实例；进程保护的原理；存储层次结构实例；2讲授多媒体1121星期二 第5、6节第5章 存储层次5.9 Alpha AXP21064存储实例5.10 课后典型习题讲解内容：Alpha AXP21064存储实例；典型课后习
11、题讲解。2讲授/习题多媒体22星期六 第3、4节第6章 输入/输出系统6.1 I/O系统性能与CPU性能6.2 I/O系统的可靠性、可用性和可信性6.3 廉价磁盘冗余阵列RAID6.4 总线内容：I/O系统的性能及评价；RAID;总线技术。2讲授多媒体1223星期二 第5、6节第6章 输入/输出系统6.5通道处理机6.6 I/O与操作系统内容：通道处理机的原理及实现；I/O与操作系统2讲授多媒体24星期六 第3、4节第7章 互联网络7.1 互联网的基本概念7.2 互联网的结构内容：互联网络的功能特征、典型结构。2讲授多媒体第几周授课顺 序授课时间章节及内容摘要需要学时 数教学方式教学手段作业/
12、页码、题号备 注1325星期二 第5、6节第8章 多处理机8.1 引言8.2 对称式共享存储器系统结构8.3 分布式共享存储器系统结构内容：多处理机概念及分类；对称式、分布式共享存储系统原理。2讲授多媒体26星期六 第3、4节第8章 多处理机8.4 同步8.5 同时多线程8.6 多处理机实例第9章 机群计算机9.1机群的基本概念和结构9.2 机群的特点内容：同步的常用机制；同时多线程；多处理机实例Origin2000;机群计算机的基本知识。2讲授多媒体1427星期二 第5、6节总复习内容：本门课程知识点与要点串讲（一）2讲授多媒体28星期六 第3、4节总复习内容：本门课程知识点与要点串讲（二）2讲授多媒体1529星期二 第5、6节期末总复习内容：答疑2答疑课30星期六 第3、4节考试2注：1.“第几周”一栏用阿拉伯数字填写，各周之间用横线隔开；2.“教学方式”指“讲授、实验、讨论、习题课等” 。“教学手段” 指多媒体、投影、演示仪器等；3. 本表可自行扩充。
