2021山东建筑大学计算机系统结构研究生考试大纲 正文

《计算机系统结构》考试大纲
 
一、课程目标和任务
1.掌握计算机系统分析、设计基本方法；
2.了解计算机系统结构发展历史、现状及趋势；
3.掌握计算机系统结构的基本能概念、基本原理、基本结构；
4.熟悉计算机系统性能评测方法；
5.熟悉软、硬件功能划分及软硬件协同设计技术；
6.了解计算机系统结构中的并行性发展。
 
二、考核内容与考核目标
（一）计算机系统结构基本概念
1.掌握计算机系统层次结构，计算机系统结构、组成与实现的定义及三者之间的关系；
2.理解透明性、虚拟机的感念；
3.了解计算机系统结构的分类、应用需求和实现技术对系统结构的影响；
4.掌握计算机系统分析设计的基本原则、定量原理及性能评测方法；
5.CPU性能计算和Amdahl定律应用。
（二）指令系统
1.了解数据类型和数据表示，掌握浮点数表数范围、表数精度、表数效率；
2.掌握指令集结构和设计原则；
3.寻址方式；
4.了解指令分类、选择原则，指令结构、指令格式对计算机系统的影响；
5.指令系统设计和优化；
6.掌握CISC计算机指令集设计目标及特点，掌握RISC计算机的设计思想；
7.了解MIPS指令系统。
（三）流水线技术
1.掌握流水的基本概念及性能分析；
2.熟悉流水线的相关与冲突，掌握解决方法；
3.掌握流水线时空图画法及应用；
4.了解非线性流水线调度方法；
5.了解流水线处理机性能的优化设计方法。
（四）向量处理机
1.了解向量处理的基本概念及处理方式；
2.掌握提高向量处理机性能的常用技术；
2.熟悉向量处理机性能评价。
（五）指令级并行及其开发--硬件方法
1.掌握指令级并行的基本概念；
2.熟悉指令动态调度的基本思想及方法；
3.熟悉动态分支预测技术；
4.了解多指令流出技术。
（六）指令级并行开发--软件方法
1. 掌握基本指令调度和循环展开方法；
2. 熟悉静态指令调度技术；
3. 了解静态多指令流出技术。
（七）存储系统
1. 理解多级存储层次结构，掌握存储器层次性能参数计算方法；
2. 熟悉提高Cache/主存、主存/辅存访问性能的方法；
3. 掌握映像规则及在各种映像规则下的查找算法、替换算法；
4. 理解CPU对Cache“写”操作过程及改进方法；
5. 理解虚拟存储器的特点及快速地址转换技术。
（八）输入输出系统
1.掌握输入/输出系统基本概念及输入/输出系统的可靠性、可用性和可信性；
2.了解磁盘的基本结构与性能计算，熟悉磁盘阵列；
3.掌握总线的基本概念及分类，常用总线标准及实例；
4.掌握输入/输出原理、中断系统、通道处理机和输入输出处理机的作用和工作过程。
（九）多处理机
1.掌握并行计算机系统结构的基本概念；
2.了解并行处理面临的挑战；
3.熟悉多处理器Cache一致性问题及解决方案；
4.熟悉分布式共享存储器系统结构；
5.了解大规模并行处理机MPP。
 
三、有关说明与实施要求
1了解：指能表述概念、定义、原理、事实等，包括必要的记忆。
2理解：指能对概念，原理，方法，系统等进行叙述、解释、归纳、举例说明。
3掌握：指能对原理，方法，工具等结合实例加以运用。
四、考试方式：笔试
 
五、参考教材
《计算机系统结构教程》（第二版），张晨曦，王志英，清华大学出版社
《计算机组成原理与系统结构》（第4版），白中英，清华大学出版社
 
 
 

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