《计算机系统结构》电子讲义-樊晓娅教授

《计算机系统结构》是计算机科学与技术领域的一门核心课程，它主要研究计算机硬件系统的基本原理和设计方法，包括处理器架构、存储系统、输入/输出系统以及并行处理等方面的知识。樊晓娅教授的电子讲义是这门课程的重要参考资料，能够为学生提供深入的理解和实践指导。 我们来看看每个部分的大概内容： 1. **section1.ppt** - 这部分通常会介绍计算机系统结构的基础概念，可能包括计算机系统的层次结构、冯·诺依曼模型、计算机的五大组成部分（运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备）以及基本的指令系统。还会涉及计算机性能指标，如CPU时钟频率、主频、 MIPS（每秒百万指令数）等。 2. **section2.ppt** - 可能会深入讲解处理器架构，包括CISC（复杂指令集计算机）与RISC（精简指令集计算机）的区别，流水线技术、超标量设计、动态调度和分支预测等提高处理器效率的方法。 3. **section3.ppt** - 存储系统部分，会涵盖内存层次结构，如高速缓存（Cache）、主存、硬盘和虚拟内存的工作原理。还可能讨论缓存一致性问题，以及访问策略，如LRU（最近最少使用）和LFU（最不经常使用）。 4. **section4.ppt** - 这一部分可能会讨论输入/输出（I/O）系统，包括I/O设备的分类、中断处理机制、DMA（直接内存访问）和I/O通道。同时，可能会涉及到I/O软件的设计，如缓冲技术和异步I/O。 5. **section5.ppt** - 可能会涉及并行计算和多处理器系统，包括SIMD（单指令多数据流）和MIMD（多指令多数据流）架构，以及分布式共享内存和分布式存储内存模型。此外，可能还会讲解锁、信号量和条件变量等并发控制机制。 6. **section7.ppt** - 在这部分，可能涉及高级主题，如计算机网络中的体系结构，如TCP/IP协议栈，或者现代计算机系统中的能耗管理，比如动态电压频率调整（DVFS）。 7. **summary.ppt** - 总结章节通常是对整个课程的回顾，会总结关键概念，强调重点难点，并可能给出一些设计原则和未来研究方向的展望。 通过这些讲义，学生不仅可以了解计算机系统内部的工作机制，还能学习到如何分析和优化系统的性能。在实际应用中，理解这些原理对于系统设计、程序优化以及硬件选择都有重要的指导作用。因此，无论是对于专业学习还是职业发展，《计算机系统结构》的学习都是非常有价值的。