计算机系统结构复习:课程思维导图

article/2025/9/21 23:38:51

计算机系统结构:全课程思维导图

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前言

DUT的计算机系统结构长期以来都是英文ppt。时值疫情期间,复习时稍有不便,再加上CA的内容本身比较琐碎。遂在此对知识进行一个梳理。
本课程所选用的教材为《计算机系统结构教程(第二版)》,张晨曦著。参考教材为《计算机体系结构:量化研究》。

课程思维导图

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课程脉络:

第一章Introduction:引出计算机系统结构的概念,阐述计算机系统近些年来的发展趋势,介绍定量分析的思想
第二章Fundamentals:介绍计算机发展的变化,介绍了定量分析方法——阿姆达尔定律,列出计算机性能的一些评价指标:CPI、CPU执行时间、MIPS等。

第三章ISA:介绍系统结构的重要组成部分——指令集架构设计。根据内部存储类型和复杂程度等进行分类。介绍指令集架构的特点。
第四章Pipelining:学习时可联系计算机组成原理相关知识。论述流水线的基本概念、分类和性能分析,了解非线性流水线的调度与实现(MIPS),重点掌握流水线相关与冲突的解决方法
第五章ILP:介绍ILP相关概念。介绍指令级并行的静态(软件编译器)与动态(硬件动态调度等)的方法开发指令级并行。介绍多指令流出技术。
第六章Limits to ILP and SMT:介绍ILP的限制,引出TLP和DLP。介绍了同时多线程技术SMT
第七章Memory Hierarchy:学习时可联系计算机组成原理和操作系统相关知识。介绍存储系统的层次和设计中的关注的问题。论述Cache的基本知识,降低Cache不命中的方法。
第八章I/O Systems:介绍几个评价I/O的性能指标。论述了廉价磁盘冗余阵列(RAID0~RAID6)。
第九章Multiprocessing:以多核处理机和多计算机为主介绍MIMD,以向量处理机为主介绍SIMD

链接

计算机系统结构复习(一):Introduction概述
计算机系统结构复习(二):Fundamentals基本法则与性能评测
计算机系统结构复习(三):ISA指令集设计
计算机系统结构复习(四):Pipelining流水线
计算机系统结构复习(五):ILP指令集并行
计算机系统结构复习(六):Limits to ILP and SMT 指令级并行的限制和同时多线程
计算机系统结构复习(七):Memory 存储系统
计算机系统结构复习(八):I/O系统


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