(一)课程内容

1.计算机系统的多级层次结构

2.计算机系统结构、组成和实现

3.软硬件的取舍与计算机系统的设计思路

4.系统结构设计要考虑解决软件的可移植性

5.应用与器件的发展对系统结构的影响

6.系统结构中的并行性发展及计算机系统的分类

(二)学习目的与要求

本章着眼于建立和掌握计算机系统结构设计应具备的基本知识和概念，为进一步深入学习后续各章打好基础。

总的要求是：理解一个完整的计算机系统可被看成是由多个机器级构成的层次结构的概念，知道层次的划分。掌握结构、组成、实现三者的定义及包含方面，能对透明性作出正确的判断。掌握计算机设计的三种思路，各自的优缺点，理解“从中间向两边设计”的思路是最好的。理解软、硬件功能分配的原则。掌握实现软件移植的途径、方法、适用场合、问题及对策。了解应用和器件的发展对系统结构设计的影响。掌握并行性概念与计算机系统结构中并行性的发展、并行性结构的分类。了解计算机系统的分类。

重点为结构、组成设计研究的方面，计算机系统的设计思路，软件的可移植性途径，系统结构的并行性。难点为透明性分析。

(三)考核知识点与考核要求

1.计算机系统的多级层次结构，要求达到领会层次。

1.1 现代通用计算机系统可分成哪几级，它们的相对位置。

1.2 各机器级的实现所用的翻译或解释技术。

1.3 层次结构概念对推动系统结构发展的作用。

2.计算机系统结构、组成和实现，要求达到领会层次。

2.1 计算机系统结构的定义和研究方面。

2.2 计算机系统结构是软、硬件主要交界面的概念。

2.3 计算机组成和计算机实现的定义和研究方面。

2.4 系统结构、组成和实现的相互影响。

2.5 透明性的概念，对具体问题能给出是否应透明的正确选择。

3.软、硬件取舍与计算机系统的设计思路，要求达到领会层次。

3.1 软、硬件实现的优缺点。

3.2 软、硬件取舍的基本原则。

3.3 计算机系统“由上往下”和“由下往上”设计的方法和问题。

3.4 计算机系统“由中间开始”设计的方法和优点。

4.系统结构设计要考虑解决软件的可移植性，要求达到领会层次。

4.1 软件的可移植性定义、实现途径，并理解解决好软件可移植的必要性。

4.2 采用统一高级语言途径的方法、适用场合、存在问题和应采用的策略。

4.3 采用系列机途径的办法、适用场合、好处、问题和应采用的策略。

4.4 软件向前、向后、向下、向上兼容的定义，系列机对软件兼容的要求。

4.5 正确判断系列机中发展新型号机器的作法是否可取。

4.6 采用模拟与仿真途径的方法、适用场合、优点和问题以及应采用的策略。

4.7 对各种软件移植手段的综述。

5.应用与器件的发展对系统结构的影响，要求达到领会层次。

5.1 明白非用户片、现场片和用户片的定义。

5.2 器件发展是推动系统结构和组成前进的关键因素。

5.3 器件发展是如何改变逻辑设计的传统方法的。

6.系统结构中的并行性发展及计算机系统的分类，要求达到识记层次。

6.l 并行性定义，并行性的二重含义和开发并行性的三种途径。

6.2 各种并行性等级的划分和并行性高低的顺序。

6.3 计算机系统沿三种不同的并行性发展途径开发出的多机系统类型与特点。

6.4 耦合度概念。

6.5 计算机系统弗林分类法。

第2章 数据表示与指令系统

(一)课程内容

1.数据表示

2.寻址方式

3.指令格式的优化设计

4.按CISC方向发展和改进指令系统

5.按RISC方向发展和改进指令系统

(二)学习目的与要求

本章从数据表示、寻址方式、指令系统设计与改进等几方面分析应如何合理分配软、硬

件功能，给程序设计者提供好的机器级界面。在保持高级语言与机器语言、操作系统与计算机系统结构、程序设计环境与计算机系统结构之间适当的语义差距前提下，怎样改进计算机系统结构，缩小语义差距。

总的要求是：理解数据表示与数据结构的关系。掌握引入和发展数据表示的标准。理解自定义、堆栈、向量三种高级数据表示的内涵。掌握浮点数尾数基值大小和尾数下溢处理方法的分析。理解基址寻址和变址寻址的不同，静态再定位与动态再定位技术的不同。理解信息在存储器按整数边界存储的概念。熟练掌握有哈夫曼压缩思想的扩展操作码编码。掌握指令格式优化设计的方法。掌握按增强指令功能发展与改进指令系统的目的、方法和途径。理解精简指令系统计算机(RISC)的思想，掌握RISC结构所采用的基本技术。

重点是浮点数尾数基值的选择和下溢处理，自定义数据表示，再定位技术，信息按整数边界存储，操作码优化，指令