计算机系统结构学习心得

2024-07-26

计算机系统结构学习心得(精选11篇)

篇1:计算机系统结构学习心得

计算机系统结构学习心得

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在大四上学期课程中对于计算机系统结构的学习已经结束,老师细心的讲解,耐心的辅导,是我从中学到很多的知识。

从中我了解到计算机系统结构(Computer Architecture)也称为计算机体系结构,它是由计算机结构外特性,内特性,微外特性组成的。经典的计算机系统结构结构的定义是指计算机系统多级层次结构中机器语言机器级的结构,它是软件和硬件固件的主要交界面,是由机器语言程序、汇编语言源程序和高级语言源程序翻译生成的机器语言目标程序能在机器上正确运行所应具有的界面结构和功能。计算机系统结构指的是什么? 是一台计算机的外表? 还是是指一台计算机内部 的一块块板卡安放结构? 都不是,那么它是什么? 计算机系统结构就是计算机的的机器语言程序员或编译程序编写者所看到的外特性。所谓外特性,就是计算机的概念性结构和功能特性。用一个不恰当的比喻一,比如动物吧,它的“系统结构”是指什么呢? 它的概念性结构和功能特性,就相当于动物的器官组成及其功能特性,如鸡有胃,胃可以消化食物。至于鸡的胃是什么形状的、鸡的胃部由什么组成就不是“系统结构”研究的问题了。系统结构只管到这一层。关于计算机系统的多层次结构,用“人”这种动物的不恰当的例子列表对比如下。计算机系统,人,应用语言级,为人民服务级,高级语言级,读书、学习级,汇编语言级,语言、思维级,操作系统级,生理功能级,传统机器级,人体器官级,微程序机器级,细胞组织级,电子线路级,分子级。传统机器级以上的所有机器都称为虚拟机,它们是由软件实现的机器。软硬件的。功能在逻辑上是等价的,即绝大多部分硬件的功能都可用软件来实现,反之亦然。计算机系统结构的外特性,一般应包括以下几个方面(这也就是我们要分章学习的几个章节)把这几个方面弄清了,系统结构也就基本明确了:(1)指令系统(2)数据指令(3)作数的寻址方式(4)寄存器的构成定义(5)中断机构和例外条件(6)存储体系和管理(7)I/O结构(8)机器工作状态定义和切换(9)信息保护。所以在以后的学习中常回头想想这是系统结构的哪一方面,这对把握全局有好处。这里提一下计算机系统结构的内部特性,计算机系统结构的内特性就是将那些外特性加以“逻辑实现”的基本属性。所谓“逻辑实现”就是在逻辑上如何实现这种功能,比如“上帝”给鸡设计了一个一定大小的胃,这个胃的功能是消化食物,这就是鸡系统的某一外特性,那怎么消化呢,就要通过鸡喙吃进食物和砂石,再通过胃的蠕动、依靠砂石的研磨来消化食物,这里的吃和蠕动等操作就是内特性。还有一个就是计算机实现,也就是计算机组成的物理实现。它主要着眼于器件技术和微组装技术。拿上面的例子来说,这个胃由哪些组织组成几条肌肉和神经来促使它运动就是“鸡实现”。据此我们可以分清计算机系统的外特性、内特性以及物理实现之间的关系。在所有系统结构的特性中,指令系统的外特性是最关键的。因此,计算机系统结构有时就简称为指令集系统结构。我们这门课注重学习的是计算机的系统结构,传统的讲,就是处在硬件和软件之间介面的描述,也就是外特性。这些不恰当的比喻只是帮助理解,不可强求对应,不然会有损科学的严密性。计算机系统结构的分类:按“流”分类的方法,这是Flynn教授提出的按指令流和数据流的多倍性概念进行分类的方法。共有四大类,即:(S-single 单一的。I-instruction 指令 M-multiple 多倍的 D-data 数据)。SISD 单指令流单数据流,传统的单处理机属于SISD计算机。SIMD 单指令流多数据流,并行处理机是SIMD计算机的典型代表。我国的YH-I型是此类计算机型。MISD 多指令流单数据流,实际上不存在,但也有学者认为存在。MIMD 多指令流多数据流,包括了大多数多处理机及多计算机系统。我国的YH-II型计算机是这种类型的计算机。一般将标量流水机视为SISD类型,把向量流水机视为SIMD类型。按“并行级”和“流水线”分类:这是在计算机系统中的三个子系统级别上按并行程度及流水线处理程度进行分类的方法。计算机系统的设计准则:1.只加速使用频率高的部件,这是最重要也是最广泛采用的计算机设计准则。因为加快处理频繁出现事件对系统的影响远比加速处理很少出现事件的影响要大。2.阿姆达尔(Amdahl)定律,这个定律就是一个公式。应会运用此公式做一些计算或分析,所以要记住并理解其意义。3.程序访问的局部性规律。程序访问的局部性主要反映在时间和空间局部性两个方面,时间局部性是指程序中近期被访问的信息项可能马上将被再次访问,空间局部性指那些在访问地址上相邻近的信息项很可能被一起访问。计算机系统结构的发展冯诺依曼计算机的主要特点是:存储程序方式;指令串行执行,并由控制器加以集中控制;单元定长的一维线性空间的存储器;使用低级机器语言,数据以二进制表示;单处理机结构,以运算器为中心。改进后的冯·诺依曼计算机使其从原来的以运算器为中心演变为以存储器为中心。从系统结构上讲,主要是通过各种并行处理手段高提高计算机系统性能。软件、应用和器件对系统结构发展的影响。软件应具有可兼容性,即可移植性。为了实现软件的可移植性,可用以下方法: 模拟:用软件方法在一台现有的计算机上实现另一台计算机的指令系统,这种用实际存在的机器语言解释实现软件移植的方法就是模拟。仿真:用A机(宿主机)中的一段微程序来解释实现B机(目标机)指令系统中每一条指令而实现B机指令系统的方法称仿真,它是有部份硬件参与解释过程的。一般将两种方法混合作用,对于使用频率高的指令用仿真方法,而对于频率低而且难于仿真实现的指令使用模拟的方法加以实现。采用系列机的方法,可以这么说,系列机的系统结构都是一致的,如我们使用的INTEL 的80X86微机系列及其兼容机,系统结构都是一致的,当然在发展过程中它的系统结构可以得到了新的扩充,比如原来的586机器不支持MMX多媒体扩展指令集,但是后来的芯片中扩充了这些指令,使指令系统集扩大,但它们仍是同一系列的机器。这种系列机的方法主要是为了软件兼容。如上面的扩展指令,将使得以后针对这些指令优化的软件不能在以前的机子上运行(或不能发挥相应功能)导致向前兼容性不佳。但重要的是保证做到向后兼容,也就是在按某个时期推到市场上的该档机上编制的软件能不加修改地在它之后投入市场的机器上运行。在系列机上,软件的可称植性是通过各档机器使用相同的高级语言、汇编语言和机器语言,但使用不同的微程序来实现的。统一标准的高级语言。采用与机器型号无关的高级程序设计语言标准如FORTRAN、COBOL等,这种方法提供了在不同硬件平台、不同操作系统之间的可移植性。开放系统:是指一种独立于厂商,且遵循有关国际标准而建立的,具有系统可移植性、交互操作性,从而能允许用户自主选择具体实现技术和多厂商产品渠道的系统集成技术的系统。应用需求对系统结构发展的影响,计算机应用对系统结构不断提出的基本要求是高的运算速度、大的存储容量和大的I/O吞吐率。(我们要更快的主板CPU和内存、我们要更大的硬盘我们要更大的显示器更多的色彩更高的刷新频率...这就是需求)计算机应用从最初的科学计算向更高级的更复杂的应用发展,经历了从数据处理、信息处理、知识处理以及智能处理这四级逐步上升的阶段。

器件对系统结构发展的影响,由于技术的进步,器件的性能价格比迅速提高,芯片的功能越来越强,从而使系统结构的性能从较高的大型机向小型机乃至微机下移。综上所述: 软件是促使计算机系统结构发展的最重要的因素(没有软件,机器就不能运行,所以为了能方便地使用现有软件,就必须考虑系统结构的设计。软件最重要)应用需求是促使计算机系统结构发展的最根本的动力(机器是给人用的,我们追求更快更好,机器就要做得更快更好。所以需求最根本)器件是促使计算机系统结构发展最活跃的因素(没有器件就产不出电脑,器件的每一次升级就带来计算机系统结构的改进。

计算机系统结构课程,首先对计算机系统结构的概论了解,然后学习数据表示,寻址方式与指令系统,存储体系等知识节中的学到了=计算机系统结构的知识。而且师生平等,使我更易于理解与接受。使我很大程度的弥补了我的计算机知识的缺陷。我觉得这次培训很有实效,使我学到了许多知识,也是我认识到了自己的不足。在今后的学习中,我一定要努力深研,努力提高自己的专业技术水平,把时间都用到学习中去,充分利用自己身为信息技术的优势,多利用网络的优势,不荒废时光,化荣誉为压力,为今后学习生活多积累宝贵知识财富

篇2:计算机系统结构学习心得

计算机系统结构安排在大学最后一个课程学期上课,这也让我有不一样的感觉,除了从课程学到专业知识之外,我也体会了计算机的乐趣。

计算机系统结构指的是什么? 是一台计算机的外表? 还是是指一台计算机内部的一块块板卡安放结构? 都不是,那么它是什么? 计算机系统结构就是计算机的机器语言程序员或编译程序编写者所看到的外特性。所谓外特性,就是计算机的概念性结构和功能特性。用一个不恰当的比喻一,比如动物吧,它的“系统结构”是指什么呢? 它的概念性结构和功能特性,就相当于动物的器官组成及其功能特性,如鸡有胃,胃可以消化食物。至于鸡的胃是什么形状的、鸡的胃部由什么组成就不是“系统结构”研究的问题了。

而我在学习这门课程的时候遇到最为困难的问题是流水线问题,包括流水线的工作方式以及流水线的调度对我来说都难以掌握。后来,我请教了同班同学,他们实实在在地给我讲了一遍概念,我从模糊认识也瞬间到了清晰理解。这让我深刻的感到学习不能偷懒,越难的问题越要弄懂概念,越要花时间分析最基本的问题。

是的,计算机系统结构是非常重要的,在计算机学习中起到十分重要的作用。我印象最为深刻的是有趣的上课方式和可爱的老师。

上这门课的老师是我们的张老师,除了专业知识非常渊博之外,课堂相对来说非常民主。最令我觉得有趣的是,老师点到的时候会很搞笑,由于是三个班和在一起上课的,所以老师的名单总是不齐,所以点名会浪费一部分课堂时间。作为学生时代的我们,多多少少还是喜欢这样的状况的,课堂可以偷懒放松几分钟是非常渴望的。正是因为这样,我也喜欢上这门课程了,也喜欢老师点名,并且很享受这种“小偷懒”,上课效率也特别好。说到老师民主,还有一点,这门课作为考察课,关于考察方式老师也尊重我们的意见,把本来原定的闭卷考试换成课堂考核了,这点也让学生万分佩服。是的,张老师就是这样一个轻松的老师。

篇3:计算机视觉系统框架结构探讨

1 计算机视觉系统理论框架

1.1 三维重建理论框架

美国科学家D·Marr教授最先开始提出三维重建理论框架, 三维重建框架理论是把视觉过程通过信息处理技术转变为信息过程, 在转变过程中进行三维重建, 作用计算机处理技术从三个方面对人类视觉系统进行模拟, 分别为理论方面, 表示方面和算法方面, 创造出了与人类视觉系统所不同的全新视觉过程, 计算机在某些程度上有着比人类大脑更快更精确的信息处理能力, 通过视觉获取二维图像, 在信息转换处理中模拟出三维结构, 推测出物体三维中的位置, 扩展了人类的视觉范围, 使人类可以从看到更加丰富的二维三维图像。

1.2 主动视觉理论框架

主动视觉理论框架是较为成熟的理论框架, 框架包括选择注意点、控制凝视点、手与眼相配合, 将视觉融入机器人结构, 这充分体现了主动视觉理论框架要求人的视觉与四肢活动相协调, 也与三维重建的框架有着明显的区别, 人的视觉具有主观能动性, 人会自己的需要调节视角获取图像信息, 人眼的视野范围很大, 但是在我们并不会注意到全部事物, 而是信息经过大脑的信息处理对一些感兴趣的场景加以特别注意, 是基于目的的主动视觉理论, 根据视觉的主观要求, 设置摄像机的各项参数和观察点, 使其完成特定视觉目的, 调节摄像机的位置, 焦距等数据使摄像机对想选择的特定点进行感知。控制机制分为锁定和转移, 锁定是只对需要的目标进行跟踪, 转移是继续锁定下一步的关注点

1.3 基于知识的视觉理论框架

基于知识的视觉理论框架是指人类的视觉系统可以自动的将二元物体和三元物体进行转换, 计算机的视觉系统与人类视觉系统的不同之处是在于它根据人的视觉系统来模拟但是可以直接对二维物体的信息进行处理, 省略转换步骤, 实现二维向三维的直接跨越, 提高了计算机系统的工作效率, 基于知识的视觉理论框架, 很大程度上推动了计算机视觉系统的发展, 视觉系统发挥视觉作用是不需要三维计算的, 对于计算机模仿人类视觉功能没有实质性帮助作用。极大的增加了计算机视觉系统信息处理的效率。构建基于知识的视觉理论框架, 对计算机视觉系统的发展具有重要的推动作用。

2 构建计算机视觉系统框架新思路

计算机视觉系统是计算机与人结合的重要进步, 计算机视觉系统框架对于计算机视觉的研究有着指导意义, 计算机系统框架包括三维重建理论框架、主动视觉理论框架以及基于知识的视觉理论框架等计算机视觉系统理论框架, 三种框架有着各自不同的目的, 三维重建理论框架将视觉以三维重建为目的, 主动视觉理论框架则以人的主观意识来进行特定的选择, 基于知识的理论框架可以根据知识的引导实现二维向三维的转换, 三种视觉理论框架有着各自独特的优势, 同时也存在着一定的缺陷和不足。在其发展的过程中, 弊端也逐渐暴露出来, 在对这些缺陷和不足进行完善改进的过程当中, 计算机视觉系统框架开始根据新的发展思路进行构建, 以满足时代发展的要求。

2.1 早期处理

由于计算机视觉系统依赖着计算机技术的发展, 所以计算机技术的好坏很大程度影响着计算机视觉系统, 21世纪以来, 我们国家在计算机领域取得了瞩目的成就, 人工智能已开始应用于各个领域, 但目前计算机视觉系统作为发展不成熟的领域, 它的完善很大程度取决于计算机视觉系统功能, 图像的早期处理是计算机视觉系统的重要组成部分, 也是根本步骤, 从早期视觉处理开始, 包括对图像进行的预处理、图像的分割以及图像的二维识别, 完成上述步骤后再进行简单的处理, 就能使图像处理结果达到事半功倍的效果, 可见早期处理对于图像质量的重要性, 早期处理完成后, 需要开始进行中后期的处理, 后续步骤是实现二维和三维模式识别的重要步骤, 也是将二维和三维加以区别的必不可少的步骤, 对二维和三维的信息进行整合处理, 迅速做出反应, 极大的丰富了计算机视觉系统的功能, 早期处理作为基本步骤之一, 它的完成对后面的程序有着铺垫的作用。注重图像的早期处理可从根本上提升图像的质量。

2.2 模型库的建设

计算机视觉系统的运行需要依赖特定的物体才可以进行, 并不是凭空想象出来的物体而是以具体的物体为原型, 将各种物体的信息记录下来形成模型库, 将所建立的模型库与视觉信息库结合起来, 即可实现对物体进行抽象性表达, 计算机视觉系统也模仿人类获取知识的行为进行信息采集, 称为模型库, 并根据计算机视觉系统对视觉信息处理整合, 将其归纳到信息库当中。模型库和信息库的建立, 贮存了大量的视觉信息, 使计算机可以产生各种视觉效果, 丰富了人类所看到的世界, 信息的分类整合提高了计算机视觉系统的工作效率, 让计算机更快速高效的完成图像的处理, 极大的提高了计算机视觉系统的工作效率, 完善了计算机视觉系统。

2.3 结合现实实际

人类的视觉系统在进行视觉感知活动当中, 往往是根据个人需要以及视觉范围内的物体来决定的, 具有一定的目的性。对所处的环境和场景, 对其中存在的物品的视觉记忆, 渐进式的进行恢复。这是计算机视觉系统新的发展方向, 是更加接近于人类视觉系统模拟, 在视觉信息处理过程当中, 能够获得更加完整和清新的图像。真正与实际相互结合, 将人类的视觉活动更加准确的“移植”到计算机视觉系统框架结构当中, 真正满足人工智能的发展需求, 可以更好的替代人体来进行视觉活动。使计算机视觉系统更加形象准确的进行视觉信息处理, 对计算机视觉系统框架结构的改进与创新具有重要的意义。

3 结论

计算机功能的拓展和完善, 在多个领域的应用当中有着良好的体现。人工智能是计算机技术一个新的发展应用, 计算机视觉系统是一个新的发展方向, 形成对人体视觉功能的模拟, 建立模拟库和信息库, 建立计算机视觉系统构架。其主要功能是替人类执行和分担需要发挥视觉功能的工作。提升工作效率, 节约了人力资源。使人类看到更加充实的世界, 通过三种视觉理论系统的构建, 根据计算机视觉系统发展新思路, 对计算机视觉系统结构框架进行完善, 极大的推动了计算机视觉系统发展。

摘要:随着科学技术的发展, 人工智能已经逐步走进了我们的生活, 计算机视觉系统的发展日渐成熟, 计算机系统一方面帮助人们更好的完善人类视觉的隐藏功能, 另一方面也让人们更好的理解了人们视觉形成的原理, 模拟人类的视觉形成, 计算机视觉系统框架对于计算机视觉的发展有着不可取代的作用, 本文综合分析了计算机视觉系统框架的, 对其未来的发展提出了一些新的思路。

关键词:计算机,视觉系统,框架结构

参考文献

[1]田思, 袁占亭.计算机视觉系统框架的新构思[J].计算机工程与应用, 2012 (6) .

篇4:计算机系统的组成及其结构

关键词:硬件 软件 存储器 输入设备 输出设备

DOI:10.3969/j.issn.1672-8289.2010.09.023

1 引言

随着科学技术的不断发展,计算机的应用越来越广泛,所起的作用也越来越大,已经成为我们日常工作和生活的重要的组成部分。计算机的组成主要由硬件系统和软件系统组成。

2 计算机系统各部分的组成及其结构

2.1 计算机系统的基本组成

2.1.1计算机硬件系统

计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。硬件是指组成计算机的各种物理设备,也就是我们看得见,摸得着的实际物理设备。它包括计算机的主机和外部设备。具体由五大功能部件组成,即:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。这五大部分相互配合,协同工作。其简单工作原理为:首先由输入设备接受外界信息(程序和数据),控制器发出指令将数据送入(内)存储器,然后向内存储器发出取指令命令。在取指令命令下,程序指令逐条送入控制器。控制器对指令进行译码,并根据指令的操作要求,向存储器和运算器发出存数、取数命令和运算命令,经过运算器计算并把计算结果存在存储器内。最后在控制器发出的取数和输出命令的作用下,通过输出设备输出计算结果。

2.1.2计算机软件系统

计算机软件系统包括系统软件和应用软件两大类。

>系统软件

系统软件是指控制和协调计算机及其外部设备,支持应用软件的开发和运行的软件。其主要的功能是进行调度、监控和维护系统等等。系统软件是用户和裸机的接口,主要包括:

1)操作系统软件, 如DOS、WINDOWS98、WINDOWS NT、Linux,Netware等

2)各种语言的处理程序, 如低级语言、高级语言、编译程序、解释程序。

3)各种服务性程序,如机器的调试、故障检查和诊断程序、杀毒程序等

4)各种数据库管理系统,如SQL Sever、Oracle、Informix、Foxpro等

> 应用软件

应用软件是用户为解决各种实际问题而编制的计算机应用程序及其有关资料。应用软件主要有以下几种:

1)用于科学计算方面的数学计算软件包、统计软件包

2)文字处理软件包(如WPS、WORD、Office 2000)

3)图像处理软件包(如Photoshop、动画处理软件3DS MAX)

4)各种财务管理软件、税务管理软件、工业控制软件、辅助教育等专用软件。

> 硬件和软件的关系

1)硬件与软件是相辅相成的,硬件是计算机的物质基础,没有硬件就没有计算机。

2)软件是计算机的灵魂,没有软件,计算机的存在就毫无价值。

3)硬件系统的发展给软件系统提供了良好的开发环境,而软件系统发展又给硬件系统提出了新的要求。

2.2 计算机硬件五大功能部分

2.2.1 运算器

运算器又称算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit简称ALU)。它是计算機对数据进行加工处理的部件,包括算术运算(加、减、乘、除等)和逻辑运算(与、或、非、异或、比较等)。 ?

2.2.2 控制器

控制器负责从存储器中取出指令,并对指令进行译码;根据指令的要求,按时间的先后顺序,负责向其它各部件发出控制信号,保证各部件协调一致地工作,一步一步地完成各种操作。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。

硬件系统的核心是中央处理器(Central Processing Unit,简称 CPU)。它主要由控制器、运算器等组成,并采用大规模集成电路工艺制成的芯片,又称微处理器芯片。

2.2.3 存储器

存储器是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息,包括原始的输入数据。经过初步加工的中间数据以及最后处理完成的有用信息都存放在存储器中。而且,指挥计算机运行的各种程序,即规定对输入数据如何进行加工处理的一系列指令也都存放在存储器中。存储器分为内存储器(内存)和外存储器(外存)两种。

2.2.4 输入设备

输入设备是给计算机输入信息的设备。它是重要的人机接口,负责将输入的信息(包括数据和指令)转换成计算机能识别的二进制代码,送入存储器保存。

2.2.5 输出设备

输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多数情况下,它将这些结果转换成便于人们识别的形式。

2.3 计算机的总线结构

微型计算机硬件结构的最重要特点是总线(Bus)结构。它将信号线分成三大类,并归结为数据总线(Date Bus)、地址总线(Address Bus)和控制总线(Control Bus)。这样就很适合计算机部件的模块化生产,促进了微计算机的普及。微型计算机的总线化硬件结构图如图所示。

微型计算机总线化硬件结构图

2.4 存储器

计算机的存储器由两部分组成——内存储器和外存储器。内存储器最突出的特点是存取速度快,但是容量小、价格贵;外存储器的特点是容量大、价格低,但是存取速度慢。内存储器用于存放那些立即要用的程序和数据;外存储器用于存放暂时不用的程序和数据。内存储器和外存储器之间常常频繁地交换信息。外存储器主要有磁盘存储器、磁带存储器和光盘存储器。

微型计算机的内存储器是由半导体器件构成的。从使用功能上分,有随机存储器 (Random Access Memory,简称 RAM),又称读写存储器;只读存储器(Read Only Memory,简称为ROM)。

2.5 计算机的主要性能指标

对于不同用途的计算机,其对不同部件的性能指标要求有所不同。例如:对于用作科学计算为主的计算机,其对主机的运算速度要求很高;对于用作大型数据库处理为主的计算机,其对主机的内存容量、存取速度和外存储器的读写速度要求较高;对于用作网络传输的计算机,则要求有很高的I/O速度,因此应当有高速的I/O总线和相应的I/O接口。

2.5.1 运算速度

计算机的运算速度是指计算机每秒钟执行的指令数。单位为每秒百万条指令(简称 MIPS)或者每秒百万条浮点指令(简称 MFPOPS)。它们都是用基准程序来测试的。影响运算速度的有如下几个主要因素:

> CPU的主频。指计算机的时钟频率。它在很大程度上决定了计算机的运算速度。例如,Intel公司的CPU主频最高己达3.20GHz以上,AMD公司的可达400MHz以上。

> 字长。CPU进行运算和数据处理的最基本、最有效的信息位长度。PC机的字长,已由8088的准16位(运算用16位,I/O用8位)发展到现在的32位、64位。

> 指令系统的合理性。每种机器都设计了一套指令,一般均有数十条到上百条,例如:加、浮点加、逻辑与、跳转……等等,组成了指令系统。

2.5.2 存储器的指标

> 存取速度。

内存储器完成一次读(取)或写(存)操作所需的时间称为存储器的存取时间或者访问时间。而连续两次读(或写)所需的最短时间称为存储周期。对于半导体存储器来说,存取周期约为几十到几百ns(10-9秒)。

> 存储容量。

存储容量一般用字节(Byte)数来度量。PC机的内存储器已由286机配置的1MB,发展到现在2G,甚至2G以上。内存容量的加大,对于运行大型软件十分必要,否则会感到慢得无法忍受。

> I/O的速度

主机I/O的速度,取决于I/O总线的设计。这对于慢速设备(例如键盘、打印机)关系不大,但对于高速设备则效果十分明显。例如对于当前的硬盘,它的外部传输率已可达20MB/S、4OMB/S以上。

3 结束语

我们相信,新型计算机与相关技术的研发与应用,是二十一世纪科技领域的重大创新,必将推进全球经济社会高速发展,实现人类历史上的重大突破。科学在发展,人类在进步,历史上的新生事物都要经历一个从无到有的艰难历程,随着一代又一代科学家们的不断努力,未来的计算机一定会是更加方便人们工作、生活、学习的好伴侣。

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篇5:计算机系统结构学习心得

作为高校里面一名教计算机的老师,我应该不断提升自己的教学水平和业务技能,拓宽自己的知识层面,提高自己的技能水平。所以认真在线学习了“高等学校教师网络培训中心”推出的课程:《计算机系统与网络安全技术》。本课程由电子科技大学周世杰教授讲授,我们是通过在线观看的方式进行学习的。通过这次学习,我收获颇丰,在前进的道路上方向更加明确。下面就粗略的谈一下个人的感受和心得。

随着网络在人们生活中的普及,人们越来越离不开网络带来的便利。但是当我们在使用网络的同时,也相应地产生了许多网络安全问题。因此,个人用户也应当开始加强自己的网络防范意识。在自己的电脑出现异常时要及时发现并作出相应的反应。要了解网络安全,我们可以通过浏览一些常用安全网站和杂志来丰富自己的网络安全知识,这对于离不开电子产品和网络的我们是必须多少学会的。

网络安全与政治、经济、军事、社会稳定、法律等都有着密切的联系。培养安全意识,我们可以从一些使用电脑的好习惯开始,比如经常用杀毒软件杀毒,使用虚拟主机,安装多个不同的操作系统以满足自己使用的需求等等。

除此之外,我们还需要了解一些关于网络安全协议基础的知识:

1、MAC地址作为计算机在数据链路层的身份识别标志,由网卡或需要使用MAC地址的网络设备生产厂家写入网卡或网络设备中。

2、IP地址:TCP/IP协议分两个版本,即 IP V4 和 IP V6。

3、域名地址:计算机在网络层上的地址,即其逻辑地址除了IP地址外,还有域名地址。

4、端口:在一台客户机或服务器中可能运行多个网络应用程序(进程),用

端口作为其身份标识。

我们不能太依赖于安全防护软件对我们的电脑的保护,也需要经常自己来手工安全检查。手工安全检查方法有:查进程;查端口;查连接;查服务;查启动项。

篇6:计算机系统结构课程实习题目

1.页面置换算法性能分析

2.模拟实现段页式虚拟器存储的内容管理

3.实现omega网络路径算法

篇7:计算机系统结构学习心得

第一章复习题

1、解释:系统的外特性、内特性、微外特性、虚拟机。

2、什么是SISD、SIMD、MISD、MIMD分类?如何用并行级和流水线分类?要求会分析和写出描述式。

3、掌握阿姆达尔定律。

4、了解计算机系统的演变过程。

5、软件、应用、器件对系统结构有哪四个促使影响?

6、解释软件可移植性、开放系统、模拟、仿真?

7、计算机应用经历了哪四个阶段?软件技术的发展趋向是怎样的?

第二章复习题

1、衡量计算机性能用什么方法?

2、要求会计算CPI、TCPU、MIPS、MFLOPS.

3、MIPS与MFLOPS、MFLOPS与SPEC分值有何对应关系?

4、什么是峰值性能、持续性能?持续性能有哪几种表示方法。

5、如何用Gm评价不同机器的性能?

第三章复习题

1、计算机中的数据类型可分为哪几类?

2、基本数据类型包括哪些?结构数据类型包括哪些?

3、数据表示、数据类型、数据结构有什么关系?

4、IEEE754有哪几种基本格式?

5、IEEE754标准浮点数N有哪些解释?

6、计算Ci=ai+bi-8,i=4,5……11时,向量指令如何表示?

7、处理稀疏向量时,如何产生有序向量Z.

8、自定义数据有哪二种表示形式?

9、要求会计算用IEEE754表示十进制数。

10、要求可将IEEE754转换为十进制数。

第四章复习题

1、解释RISC、CISC、非特权指令、特权指令。

2、指令系统有哪几种指令集结构?

3、操作数有哪二种访问方式?

4、物理地址、逻辑地址、虚地址有何关系?物理空间、逻辑空间、虚空间有何关系?

5、什么是联想存贮器,有哪些部件组成,如果访问,实用的联想存贮器是怎样的?

6、如何用霍夫曼、霍夫曼扩展对指令操作码进行编码?平均码长如何计算?

7、为什么要发展CISC,CISC有哪些主要特点?CISC有什么问题?

8、RISC有哪些主要特征?

9、RISC在CPU内部设置大量寄存器,并采用窗口重叠技术有什么好处?

10、解释窗口重叠技术、优化延迟转移技术、比较转移指令、优化编译技术。

11、什么是优化延迟转移?优化编译?

12、如何分析CISC、RISC机执行同一程序时的性能?

13、与CISC相比,RISC有哪些特点?

14、新一代RISC有哪些主要特征和发展趋向?

第五章复习题

1、可使控制流发生变化的有哪几种情况?

2、什么是先行控制?

3、流水技术中,有哪些特点?掌握流水方式中的时空图。

4、标量流水可分为哪几类?各类有何功能?

5、如何对流水线的主要性能进行分析?掌握82页的例子。

6、什么是流水线的吞吐率?最大、实际吞吐率?加速比?效率?如何求?

7、RISC机中ALU、LOAD/STORE、BRANCH在五段流水中(IF、ID、EX、MEM、WB)各如何操作?

8、什么是资源冲突,什么情况下产生?如何解决?

9、什么是数据相关冲突,什么情况下产生?如何解决?

10、P85页图5.18需几次定向传送?如何减少一次定向传送?

11、分析图5.20所示的定向传送及具有旁路部件的ALU是如何实现定向传送的`?

12、什么是RAW,WAR,WAW,在什么流水方式时,产生哪种数据相关。

13、硬件联锁有什么作用?用于什么延迟?不用硬件联锁,可用什么方法克服该相关现象?

14、什么是控制转移冲突?如何解决?

15、如何提高转移方向的猜准率,分析图5.25的转移预测状态图是如何进行转移方向预测的。

16、如何采用延迟转移技术,分析图5.26三种不同的转移延时槽调度方法。

17、非线性流水线中功能使用冲突时如何进行调度,分析图5.27的预约表和状态图,总结各种调度方案的产生。

18、什么是动态调度?与静态相比,动态调度有何优点?动态调度有哪二种方式?

19、什么是指令级并行性的进一步开发?分为哪两种粒度?

20、了解超级标量、VLIW和超级流水的方法是如何提高流水线性能的?

21、解释展开循环体后调度、软件流水。

第六章复习题

1、标量机性能提高受哪二个因素的限制?

2、向量机的主要特点有哪些?分为哪两类?

3、什么是SAXPY、DAXPY?

4、一条向量指令的执行时间Tvp=?每个向量元素所需的时钟数=?

5、向量机对存贮器的多体交叉存贮体有何要求?

6、改善向量机性能的方法有哪几种?什么是链接技术?

7、较常用的、与向量长度有关的评价流水线性能的参数有哪三个?

第七章复习题

1、计算机访存有哪二种局部性规律?什么是存贮器的层次结构?

2、什么是存贮器的命中率、失效率、命中时间、失效时间?

3、对于两层存贮系统的平均访存时间等于什么?

4、层次化存贮体系须解决哪三个问题?

5、cache由哪二个部分组成?了解图7.4结构中CPU如何对主存访问的?

6、什么是直接映象及变换?举例说明?直接映象有何优缺点?

7、什么是全相连映象及变换?举例说明?全相连映象有何优缺点?

8、什么是组相连映象及变换?举例说明?组相连映象有何优缺点?

9、什么是替换策略?常用的算法有哪几种?各种算法是如何实现替换的?

10、实现LRU算法有哪些方法,什么是计数器法?

11、什么是更新策略?什么是全写法、写回法?什么是不按写分配法?什么是按写分配法?什么是简单写回法?标志位写回法?

12、cache和主存设计时,必须解决什么问题?为什么?

13、什么是磁盘cache?

14、什么是数据cache?指令cache?一体化cache?

15、提高主存性能有哪些方法?什么是多体交叉存贮器,有哪二种方式,可比单体提高带宽多少倍?拓宽存贮器带宽的方法是怎样的?

16、什么是虚拟存贮器?虚存与cache管理方法的主要区别有哪些?

17、虚拟存贮器中段式管理如何对虚存管理的?

18、什么是页式管理,举例说明?某页式管理中虚存地址32位,页面为4KB,页表的长度可达多少行?设主存为32MB时,设装入位、访问方式等附加位占11位时,该页表的容量是多少?

19、什么是段页式管理?如何实现管理的?

20、虚拟存贮器设计时有哪二个关键问题?如何解决?

21、什么是快表和慢表?如何实现查表?

22、cache-主存-外存,CPU是如何访问存贮器的?

23、虚存的保护方式有哪几种?如何实现虚存保护?

第八章复习题

1、输入输出系统的功能是什么?输入输出控制器的管理方法有哪几种?什么是I/O处理机方式?

2、什么是磁盘数据的时间延迟?由哪几部分时间组成?

3、总线的控制方式分为哪几种?什么是同步、异步、半同步方式?

4、总线硬件裁决方式有哪几种?总线裁决算法有哪几种?有何特点?

5、总线传输操作的类型有哪几种?总线的释放策略有哪几种?

6、SCSI总线有何特点?主机如何与SCSI连接,SCSI有哪二种传输方式?一般采用什么方式输出?通信协议是什么方式?

7、PCI总线传送速率为多少?适用于什么样的传送场合,总线支持什么传输方式?PCI总线读写传输为什么方式传输?在什么设备之间传输?

8、中断处理时,硬件、软件各负责什么功能?为了提高现场保护的速度可采取什么方法?

9、输入/输出通道有哪几种类型?各用于什么外设的数据传送?

10、通道有哪些功能?设备控制器有什么具体任务?

11、I/O处理机有什么功能?

12、衡量I/O子系统性能有哪些方面?

第九章复习题

1、什么是并行性?并行性指的是哪两种?什么是并行处理?并行可分为哪几个等级?

2、并行性开发有哪几种方法,它们是如何实现并行性的?

3、并行性开发可分为哪两个开发方式,各包括哪些手段?

4、什么陈列机,陈列机以什么方式工作?陈列机有哪些主要特点?

5、什么是SIMD的互连网络?设计互连网络有哪几个特征?

6、什么是互连函数,什么是交连互连网络?什么是PM2I互连网络?已知16个处理器编号为0~15,采用上二种互连网络时6号处理器可与哪些处理器相连?

7、什么是多处理机,属于什么模型?可分为哪两类?

8、多处理机系统中如何解决cache一致性问题的。

9、多处理机中处理程序有哪几种相关现象?如何用伯恩斯坦判断数据相关?

10、多处理机操作系统有什么特点和功能?

第十章复习题

1、计算模型可分为哪几类?各类有何特点?传统的系统结构、数据流结构、图归约机结构、串归约机结构、支持逻辑设计语言的逻辑结构各属于什么计算模型?

2、数据流计算机指令执行的依据是什么?该计算机中,信息项以什么形式出现?

3、静态数据流机有何特点?动态数据流机有何特点?

4、什么是归约机,可分为哪二类?它们是如何区分的?

5、人工智能机有哪些特征?

篇8:电厂计算机系统结构和性能研究

关键词:电厂,电话监控系统,系统性能,系统结构

当前电厂的信息通讯化系统中, 其电厂计算机系统的结构以及计算机系统的性能都发生一定的变化, 不仅是向着好的方向发展, 在电厂运营中更是可以凸显出计算机系统的作用。

1 电厂计算机系统的结构

电厂计算机系统中, 本厂采用的是总线型的网络拓扑, 不仅有良好的系统扩充性, 还可以确保计算机系统满足用户需要, 可实现单机单网、多机多网、复合网络的灵活配置系统。针对电厂计算机系统中, 还可以根据用户的可靠性要求, 为系统配置两台数据库服务器, 通过计算机系统实现对电厂通信设备的监控管理, 从而有助于提升电厂的自动化管理水平[1]。对于电厂计算机系统之中, 还配置有若干的通讯服务器, 主要就是负责对系统内的通讯调控, 针对电厂内的网调、省调以及电厂内数据的采集, 还具有事故语音报警装置, 以电话系统与传呼系统联网, 可以实现对电厂的无人监控。并且在电厂计算机系统中, 还包括CPU、I/O机箱电源模块、通讯模块、输入输出模块以及机柜电源模块等, 同时应该采用交直流的电源为机柜供电, 实现双冗余配置。另外, 在计算机系统内部的各节点都采用开放以太网总线进行联接, 通过采用光纤, 实现对电厂的网络监控, 有效完成对电厂的监控管理, 优化电厂企业的发展模式。

2 分析电厂计算机系统的性能

电厂计算机系统的应用中, 应该确保计算机系统满足一定的性能需求, 这样才可以确保电厂计算机系统在生产中发挥有效的效益。以下介绍电厂计算机系统的性能指标:

首先, 对于电厂的计算机系统, 应该具备一定的环境相容性, 确保电厂的计算机系统能适应实际工作中的特殊环境。针对特殊的工作环境, 即特殊温度、湿度、尘埃、振动等工作环境下, 都可以继续工作使用。

其次, 对于计算机系统, 还应该具有一定的可靠性, 确保其平均故障间隔时间尽量降低, 对于其计算机监控系统的可利用率, 应该保证大于99.9%;并且还应该提高计算机系统的可维护性, 使计算机系统设备平均的故障排除时间可以小于≤0.5h, 提升在电厂计算机系统性能水平。

再者, 对于电厂的计算机系统性能需求, 还应该包含系统实时性, 也就是提高系统对数据采集中的实时性, 缩短系统电气模拟量采集的周期, 确保其可以小于1s;并且对于非电气模拟量采集周期, 也应该使其可以小于2s;提高系统中对事件顺序记录点的分辨率, 使其能够小于1ms;并且在计算机系统中, 还应该调整人机接口的积极响应时间, 提高其对调用新画面的响应效率, 使其时间可以小于1s, 同时也应该提高主控层控制功能的响应效率, 使计算机系统中调度数据采集可满足实际调度中的要求, 以便确保计算机系统不中断保证实时任务的不中断完成。

最后, 在电厂计算机系统的性能需求中, 还应该满足一定的安全性。在电厂的计算机系统设计中, 应该提高其操作上的安全性, 对计算机系统功能以及其操作, 都应该提供相应的校核并且有计算机操作失误时, 可以报警, 实施记录操作日志;同时对于计算机系统, 还应该满足通信安全性, 使电厂计算机系统设计中可以保证信息的安全, 降低系统信息误差的发生, 可以使计算机监控系统和调度系统实现远程通信, 并制定有效的通信规则, 降低系统信息误差的发生, 提高计算机通信的速度, 提升电厂的生产效益。

3 改进电厂计算机系统应用的措施

针对采用集中式的电厂计算机监控系统, 基于其数据采集和处理、机组启停控制、机组有功功率的控制以及电压和无功功率的控制, 应该改进相应的执行措施, 在满足电厂对计算机系统需求的同时, 也可以有效提升电厂计算机系统的性能, 改进电厂计算机系统的应用效益。可以从以下几个方面, 对电厂计算机系统进行应用改进:

首先, 针对当前电厂中, 应用计算机监控系统, 不仅要提高系统的完整性与高可靠性, 同时也应该具有实时控制的特性, 以便更好地满足电厂设备对计算机系统的功能要求, 并且在计算机系统的设计中, 最好以软件模块化作为基本的结构模式, 提升计算机系统的可扩充范围。其次, 在电厂计算机监控系统应用中, 还应该包括对电厂内各种主要的关系机电设备的运行参数不仅对其进行监视与记录, 同时也会对事件顺序记录, 以及对事故追忆记录, 以确保电厂设备的正常运行。再者, 在对于电厂计算机系统的应用中, 还应该确保计算机系统具备较强的统维护能力, 对于系统的软硬件均可进行升级, 采用开放的数据库联接, 确保计算机系统的一体化统一设计, 以高效、直观的可视化流程处理形式, 实现对电厂设备的管理监控, 满足电厂的安全通信需求。最后, 在电厂计算机系统应用中, 还应该提升其计算机系统的可适应性与可扩性, 使计算机系统满足电厂需求。用总线结构实现模块化系统设计, 使计算机系统内可以自由添加机组方面对电厂监控的可扩充性, 提高计算机系统的可适应性, 使计算机系统在电厂生产中发挥巨大作用。

4 结论

综上所述, 电厂计算机系统主要包括电机组的监控系统开关站的控制系统以及针对公用设备的控制系统等。对电厂计算机系统实施开放、模块化的结构设计方式, 不仅可以有效实现对电厂生产过程中通信的监视控制, 还可以对电厂生产数据实施采集记录, 有效的控制与调节电厂的生产活动, 从而实现对电厂的监控保护。

参考文献

篇9:计算机系统结构学习心得

关键词:计算机系统结构 教学改革 教学方法 教学模式

1.引言

“计算机系统结构”课程是计算机科学与技术专业必修的主干专业课程之一。通过这门课程的学习,能够培养学生的抽象思维能力和自顶向下、系统地分析和解决问题的能力,也能够使学生了解计算机系统的内部工作原理以及在软硬界面划分的权衡策略,从而建立起计算机软硬件整机的概念。

2.教学模式的改革

(1) 改变以教师为主体的教学模式

建立以学生为主体的教学模式。时代的发展,正在促使教育改革从传统的以教师传授为中心转向以学生为主体。以学生为主的教学模式,强调“学”重于“教”,目的在于体现“教育应满足社会发展与人的发展之需求”,体现“顺应市场、服务社会、服务学生”的价值取向。因此,在这种教学模式下,教师在教学中应起组织、引导、答疑的作用,从知识的传授者、教学的组织领导者转变成为学习过程中的咨询者、指导者,充分调动学生学习的能动性,使学生变被动学习。

(2)实行灵活机动的教学制度

根据课程需要,改革传统的教学模式,大力推行模块式教学、现场教学,进一步开发和使用符合教学需要的现代化教学媒体,大力推广先进的教学方法。构建“实践――理论――实践”的教学方法,做到早实践、多实践、实践教学不断线。同时,在专业教学内容上,可根据学生知识能力结构的不同要求,把教学内容分成若干个模块,按照“实际、实用、实践”的原则组织教学,而理论教学则以“必须,够用”为度,删繁就简,确保重点,突出针对性和应用性。

[STHZ]3.教学内容与时俱进[STBZ]

改变以往对教学内容一成不变的模式,每年都要对该课程的教学内容去陈加新,这方面,国外做的非常好,我们应该借鉴他们的做法,比如美国、英国、德国等国家的著名大学每年都更新一本最新的最权威的教材,如David A. Patterson 等人编写的《Computer Architecture::A Quantitative Approach》等。我们在更新教材的同时,也非常关注教学内容的更新,每年对教学内容同时更新15-20%左右。这些更新的内容都是当前世界上研究的最前沿内容或最新的研究成果,这些内容及时的传授给学生,使学生更加深入的了解本门课程发展方向,同时也大大增加了学生的学习兴趣。

我们目前在教学内容上的更新速度还远远比不上国外高校,从整体来看,我国的大学在“计算机系统结构”这门课程的教学方面,课程内容和教材的更新还普遍存在着滞后的现象,理论脱离实际也相当普遍,其主要原因是国内对本课程的发展及前沿更新速度慢,与国际上的发展不一致,一方面是我国的发展远不如国外发展的快,一些最新的研究成果或较新的技术不能及时引入到国内,没能及时安排到教材中,这也制约着我国培养该领域的人才的一个重要原因。另一方面也有教师自身的原因,本课程的教师不能积极的去研究和学习该领域的新知识,也造成了本课程内容陈旧,一成不变的教学内容的一个重要原因。为此,我们课程小组要求教材年年更新,每学期抽出1-2学时给学生介绍本门课程的最新前沿内容和发展方向,并要求课程内容每年要更新15-20%,增加最新的教参,这也提高了课题组教师的素质,同时也促进了本课程的教学。

4.采用SNS教学方法

在教学方法上,我们对传统的教学方法进行了详细分析,结合本课程的自身特点和学生的实际情况,分析主要有一下一点弊端:

(1)教学方法单一

在实际教学过程中,计算机系统结构课程的教学方法相对单一,主要以教师讲授为主。讲授法主要是教师运用口头语言向学生传授知识和指导学生学习的方法。虽然在讲授过程中引入了多媒体的教学方法, 如: PPT, 幻灯片, 但讲授法存在不容易调动学生学习主动性、不够直观和对学生记忆影响很有限等一些缺点。特别是针对计算机系统结构这门课的新概念、新名词、新方法, 学生难以在老师讲授过程中很好的掌握形成自己的知识。

(2)理论与实践教学比例失调

目前大多数高校中,计算机系统结构这门课程的理论教学比例很高,多数时间都是讲解理论知识,使学生对计算机系统的感性认识欠缺,很难形成计算机系统的完整概念和认识。另一方面,目前的教学中把实验当成辅助性的教学环节,实践内容不够充分,并且大部分都是属于验证理论,演示现象或对课堂教学内容的一些补充,只是停留在低水平的验证性和观察型实验上。为了把实践教学和理论教学同步,也生硬的设置一些彼此鼓励的实验内容,学生做完实验后,经常是对所做实验在课程体系中的作用和位置一无所知。

(3)缺乏师生互动

目前高校计算机系统结构这门课程课堂教学中的师生互动很少,特别是课后的师生之间、学生之间的交流少之又少,而大学教师可能承担多门课程及科研任务繁重等情况,无暇顾及与学生交流、谈心等事情,加之近些年高校扩招,学生与教师比例过高,更加使得师生互动困难加重。

针对上述问题,本文提出面向社交网络服务(SNS, Social Networking Service)课程改革方法,组成“非正式学习共同体”,达到“以人为本、主动建构、创新开放、自由体验、协作互动、汇聚分享、实用易懂、重视内容、真实交互、增进交流效率”的目的。

SNS(社交网络服务)引入到教学中的含义就是社会型网络社区,即社交关系的网络化。它将现实生活中的社会圈子挪到网络上,根据自己不同条件建立属于自己的社交圈子。

建立基于SNS(社交网络服务)的计算机系统结构课程交流平台,使学生通过协作学习平台,依据自身感兴趣的知识点展开研究,并与其他对此问题感兴趣的学习者进行交流,从而形成一个学习共同体,对某个知识点展开深层次的研究。使学习者进行思维激荡,通过在共同体中的协作和交流,最终使问题得以解决。

这种面向SNS的计算机系统结构课程教学改革,其主要作用有:

(1)可以解决和,弥补传统计算机系统结构教学的不足。教学不但可以在课堂上开展多样化的教学案例,同时还可以通过SNS把自己横向科研课题介绍给学生,使学生能把书本上学到的理论知识与具体的工程实践结合起来,学以致用,更好的学习效果。

(2)可以使學生之间快速的形成学习伙伴关系。教师、专家等在共同体中起到指导作用,定期参与答疑或专题讨论,不仅可以给学生坚决疑难问题,也能很好的提高共同体的学习氛围。

(3)社交网络服务(SNS)的计算机系统结构课程教学改革的线下活动的开展是推广学习交流平台的延续。经常举办专题研讨会、面对面的答疑交流活动等,促进学习平台的师生交流,营造良好的学习平台文化,不但加强了计算机系统结构课程的学习,也增强了学生的集体观念。

[STHZ]5.增加实践教学[STBZ]

(1)精心安排实践内容:根据教学计划及岗位技能的需求,在教学过程中,精心安排教学的实验、实践内容,既是将理论付诸实践,让学生更好地理解理论知识,同时也是对学生技能的培养,训练其动脑、动手能力。 (2)科学安排实践项目:根据实验内容,合理科学安排实验项目,课程改革中提出项目化教学的革新,因此,在实践课中,将实验内容转化为一个个子项目,通过子项目的完成,进而能够汇总成一个完整的项目。

(3)强化综合实践训练:实践的最终目的还是能够适应岗位技能要求,因此,在进行项目化教学的过程中,同时要强化综合实践训练,例如对于计算机系统结构这门课程来说,不仅仅是学习书本上理论知识,同时还要能够把理论应用与实践的应用结合在一起,在教学计划中,我们课程组老师把自己的科研项目适当的拿出一部分,作为学生的科技创新项目来立项,把学生分成几个小组,每组都有一个科技创新项目,这样更好的把课程中的理论应用到了实践中来,不但深刻理解了书本上的深奥理论,也增强了学生的动手能力。经过3年的实施,效果非常满意,也得到了学生们的欢迎。

6.总结

在多年教学过程中,我们课程组经过讲授“计算机系统结构”这门课的经验,进行了一系列很有成效的改革和创新,不断的改变和探索新的教学方法和教学模式。实践证明,这些改革和探索不仅使学生深切领悟了计算机系统结构这门课中的深奥理论知识,学生们也能把学到的这些理论应用于实际生活中,设计出新的产品,产生了新的创意,不但是学生增加了学校这门课的兴趣,也达到了这门课的教学要求。

参考文献:

[1] 李学干. 计算机系统结构(第四版)[M]. 西安电子科技大学出版社,2010.09.

[2] 吴晓华,徐洁,王雁东,等.《计算机系统结构》课程教学探讨[J]. 实验科学与技术,2006(6).

[3] 童小念,何秉娇,舒万能.“计算机系统结构”实践教学环节的研究与实施[J]. 计算机教育,2008(3):66-68.

[4] 王志英等.“计算机体系结构”国家精品课程的特色与建设经验[J]. 计算机教育,2007(4):27-31.

篇10:计算机系统结构学习心得

一、课程介绍

“计算机系统结构”是综合计算机硬件,软件最新技术以提高计算机总体性能的重要学科,本课程的目的是使学生掌握计算机系统结构和组成的基本概念、基本原理、基本结构和基本分析方法,了解以及掌握现代计算机系统结构的重要进展和今后的发展趋向。从而使学生能在一个更高的层面上从事今后的计算机专业工作。

二、课程分析

实际应用对计算机系统越来越高的要求(更快的计算能力、更大的存储容量以及更高的输入、输出吞吐能力),集成电路技术的迅速发展以及计算机软件技术的发展,加快了计算机系统结构的演变进程。新的系统结构技术不断涌现,内容更新很快,并且很快被应用到新的计算机产品中去。计算机系统结构发展的这一特征,使得对“计算机系统结构”这门课程的教学变得相当困难。作为一门专业基础课程,一方面要反映本领域基础性、普遍性的知识,保持内容的相对稳定性。另一方面,又需要跟踪科技的发展,及时地调整和更新内容。通过课程建设,可以把一些新的内容不断地充实到新的教案中,使学生学到的知识既具有科学性,又具有先进性。如已将微处理机中得到广泛应用的超标量、超流水线及超标量超流水线结合的系统结构,并行处理及其互连网络技术都陆续充实到了新的教案中。而为了使教案在增加了新的内容后不致增加课时,还要精简原有的内容,或通过采用一些现代化的教学手段在保证教学大纲的基础上来压缩课时。

通过本课程建设的实施,能将学生在校学习内容与行业最新发展技术结合起来。并充分调动学生的能动性,使学生在建立自身的知识和能力结构时更具有主动性。

本课程建设的完成,力求在内容上能及时反映当前最新发展水平的计算机系统结构,因而在取材上力求先进。考虑到RISC技术已成为指令系统设计风格的主流,因此今后将重点叙述RISC技术的计算机系统结构。

三、课程设计及一些建议

计算机系统结构是目前计算机专业本科学生必修的一门专业课,为了能让学生更好的理解和掌握课程内容,首先要对教学计划作一些改动。因为本门课程需要《计算机基础》、《计算机组成原理》、《汇编语言程序设计》等前驱课程作为基础,所以要在学生对以上前驱课程学习和掌握的基础上才能更好的学习和掌握。

从现在学生掌握的情况看也反映出一些问题,由于现在是一门选修课,所以从重视程序和学习态度上都有所放松,一些基本的思想和原理都没有很的掌握。

篇11:计算机系统结构学习心得

一、单项选择题

1.机器语言程序员看到的机器属性是()A.计算机软件所要完成的功能 B.计算机硬件的全部组成 C.编程要用到的硬件组织 D.计算机各部件的硬件实现 2.数据表示的含义是()A.数据所采用的数制和码制 B.数据类型

C.浮点数的表示方式 D.硬件能直接识别的数据类型 3.RISC执行程序的速度优于CISC的原因是()A.RISC的指令系统的指令数较少

B.程序在RISC上编译的目标程序较短 C.RISC的指令平均周期数较少

D.RISC只允许Load指令和Store指令访存

4.在配有通道的计算机系统中,用户程序需要输出时,引起的中断是()A.访管中断 B.I/O中断C.程序性中断 D.外部中断

5.能实现指令、程序、任务级并行的计算机系统属于()A.SISD

B.SIMD

C.MISD

D.MIMD 6.采用Cache存储器主要是为了()A.扩大存储系统的容量

B.提高存储系统的速度

C.扩大存储系统的容量和提高存储系统的速度

D.便于程序的访存操作 7.指令流水线属于()A.操作流水线

B.部件级流水线 C.处理机级流水线 D.系统级流水线 8.下列不属于向量处理方式的是()A.横向处理

B.纵向处理 C.分组纵横处理

D.超标量处理

9.下列浮点数尾数的下溢处理方法,相对较好的是()A.舍入法 B.截断法

C.恒置“1”法 D.查表法 10.下列关于数据流计算机的描述,错误的是()A.数据流计算机不是Von Neumann型计算机

B.数据流计算机不保存数组

C.数据流计算机采用数据驱动,执行的操作取决于输入数据的可用性

D.数据流计算机采用需求驱动,执行的操作取决于对数据的需求

二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)11.实现程序移植的主要途径有统一高级语言、系列机、___________和___________。

12.按指令中包含的地址码的个数来分,指令可分为一地址指令、二地址指令、___________和___________。

13.在可表示浮点数的正数区间,规格化浮点数的最大正数值由___________的最大正数值与___________的最大正数值组合而成。

14.在程序控制输入输出方式中,由___________执行___________程序来完成输入输出工作。

15.在通道型I/O系统中,I/O系统的最大流量是___________,I/O

系统的实际流量是___________。

16.二级存储系统的等(武汉自考)效访问速度接近于第一存储器访问速度的依据是程序的局部性,它包括___________和___________两个方面。

17.异步流动流水线会出现顺序流动流水线不可能发生的___________相关和___________相关。

18.根据存储器的组织形式,并行处理机有两种类型的基本结构,分别是___________和___________。

19.多处理机机间互连一般采用___________、___________、交叉开关形式和多端口存储器形式等。

20.在智能机中,___________、___________和智能接口处理机是必不可少的3个重要组成部分。

三、简答题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)

21.简述计算机系统Flynn分类法的分类角度及类别,并说明各类别的特征。

22.简述脉动阵列结构的特点。

23.简述中断响应和中断处理的软硬件功能是怎样进行分配的,并说明依据。

24.设指令由取指、分析、执行和存结果四个子部件组成,每个子部件经过时间为△t,连续执行12条指令。画出在度m为3的超标量处理机上工作的时空图。

~~~~~~~~~~~~~~谢谢使用~~~~~~~~~~~~ 25.画出具有集中式共享存储器的阵列处理机的基本构形。

四、简单应用题(本大题共2小题,每小题10分,共20分)26.有一条4段(S1~S4)组成的数据处理流水线如下图所示:其中,S1、S2和S3的执行时间为△t,S4的执行时间为3△t(1)画出连续处理4个数据的处理过程的时空图,并求出流水线的实际吞吐率和效率。

(2)采用瓶颈段细分方法对瓶颈段S4进行改造,画出改造后的流水线和连续处理4个数据的时空图,并求出流水线的实际吞吐率和效率。

27.在多处理机上求表达式E=a+bx+cx2+dx3,利用减少树高来尽可能加快运算速度。

(1)画出在3台处理机上并行运算的树形流程图。

(2)P=3时,(3)求运算级数TP、单处理机级数T1、加速比SP和效率EP。

五、综合应用题(本大题共2小题,每小题10分,共20 28.有一个Cache存储器,主存有8块(0~7),Cache有4块(0~3),采用组相联映象,组内块数为2块。采用LRU替换算法。画出主存地址和Cache地址的格式,并指出各字段的长度。某程序运行过程中,访问的主存地址流为:1,2,4,1,3,7,0,1,2,5,4,6,4,7,2,说明该程序访存对Cache的块位置的使用情况,并计算Cache命中率。

29.设有一个4级立方体网络,从网络输入端到输出端的开关级依序为K0、K1、K2和K3,网络输入端和输出端的编号均为0~15。写出4组4元交换+1组16元交换的变换图像。写出网络的互连函数和级控制信号。

敬爱的党组织:

经过一段时期的初级党校学习,我的这种难得的熏陶刚过,思想上和认识上都会大有一吐为快的强烈之欲望。这对深刻理解中国***始终是一个最先进的党、最心境自然澎湃而又亢奋。其实,无论是谁,伟大的党,始终是实践“三个代表”重要思

~~~~~~~~~~~~~~谢谢使用~~~~~~~~~~~~ 想的 楷模,也始终是勤奋学习、善于思考、解放思想、与时俱进、勇于实践、锐意创新的模范等等,以及正确选择一个人的人生观、价值观和世界观,都具有非常积极的意义。以下是我的心得体会:

首先,通过学习,我对我们的党有了更加深入的理解:中国***是中国工人阶级的先锋队,是中国各族人民利益的忠实代表,是中国事业的领导核心。中国***有它的阶级性,人民性,先进性。中国工人阶级是中国***的阶级基础,工人阶级政党是工人阶级的先锋队,工人阶级的先进性决定了党的先进性。而工人阶级之所以具有先进性是因为它代表了先进生产

征的界定,具体地、明确地揭示出党的先进性的实质和内涵,深化了我们对党的先进性的认识和理解。

其次,通过学习我进一步端正了自己的入党动机。入党动机是指一个人要求入党的内在原因和真实目的,是推动人们争取入党的一种精神力量。真正正确的入党动机应该是能始终将人民的利益放在首位,为了最终实现****而奋斗终生。我要在自己的工作和生活中不断地实践,不断地确立正确的入党动机。一个人在组织上的入党一生只有一次,而思想上的入党是一生一世的,所以,在今后的人生道路上,必须坚定信念,用理论知识来武装自己,力和生产关系,具有高度组织性、纪律性,不断地深化自己的行动。赋予革命的坚定性、彻底性。知识分子是工人阶级的重要组成部分,随着社会的发展,信息技术等越来越发达,因此工人阶级政党的先进性必须随着时代的发展不断具有新的内涵、新的标准和新的特征,做到与时俱进。党的先进性还体现在将“三个代表”写入了新的党章。“三个代表”重要思想对党的先进性作了富有时代特

再次,我懂得了入党的过程是一个漫长而艰辛的过程,是一个充满考验的过程,不是你随便想怎么样就怎么样,要时时刻刻用党员的标准来规范自己。听了几位优秀学生党员的入党经历,学到了我们不仅要在组织上积极要求入党。把党和人民放在第一位,用自己的行动来展现一位

~~~~~~~~~~~~~~谢谢使用~~~~~~~~~~~~ 入党积极分子的作风,时时刻刻,用党的标准提醒自己,什么要积极主动的去做,什么要积极同违背党标准的做斗争。入党的过程,便是不断完善自己的过程,便是升华自己的过程。

当然,我也进一步树立正确的社会主义荣辱观。通过学习,我深刻地体会到社会主义荣辱观是构建社会主义和谐社会一个带有根本性的问题,体现了在科学发展观的指导下,将依法治国与以德治国有机结合起来,将经济建设、政治建设、文化建设、社会建设融为一体的我国社会主义现代化建设总体布局。荣辱观是由世界观、人生观、价值观所决定的。不同的荣辱观,是不同的世界、人生观、价值观的反映。荣辱观渗透在整个社会的生活之中,不仅影响着社会的风气,体现着社会的价值导向,标志着社会的文明程度,而且对社会的经济发展由巨大的反作用。

通过这次的学习, 我不仅加深了对党的基本知识的了解,也更加明确了入党动机,优秀党员决不是套在自己头上用于炫

耀的光环,而是我们应该努力学习,不断进取所应该达到的目标,组织上的入党一生一次,思想上的入党一生一世。在学习当中,最让我感动的是中国***的优良传统和作风。党的宗旨是全心全意为人民服务,而党的优良传统和作风恰恰印证了这一点。看着那些面对党旗宣誓的***员,我感动了,我感到了作为***员的骄傲,也更加坚定自己的人生信念:我也一定要成为一名***员。我要时刻谨记党的教诲,时刻以党员的行为准则来约束自己, 在以后的生活、工作中,自觉的加强自己,争取得到更大的提高。

汇报人:***

2012年3月31日

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