北京大学：《计算机组织与体系结构》课程教学资源（讲义，上）课程介绍

计算机组织与糸统结构 课程介绍 (第一讲) 程旭 2000年2月21日 北京大学计算机科学技术系 计算机系绕结构教研室

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本讲进度安排 ■课程概述 ■课程特点和结构 ■讣算机组成和系统结构 北京大学计算机科学技术系 计算机系绕结构教研室

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“计算机系统结构( Computer Architecture)” 计算机系统结构 指令系统体系结构 机器组成 Computer Architecture Instruction Set Architecture Machine Organization 北京大学计算机科学技术系 计算机系绕结构教研室

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指令系统体系结构( InstructognsSet architecture) the attributes of a [computing system as seen by the programmer, i.e. the conceptual structure and functional behavior as distinct from the organization of the data flows and controls the logic design, and the physical implementation Amdahl. blaaw, and brooks, 1964 可编程存贮系统的组成 软件 数据类型&数据结构: 编码&表示 指令格式 一指令(或操作码)集合 对数据项和指令进行寻址和访问的模式 意外情况 北京大学计算机科学技术系 计算机系绕结构教研室

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What is an“ISA"? the attributes of a system as seen by the programmer, i.e., the conceptual structure and functional behavior as distinct from the organization of the data flows and controls, the logic design and the physical implementation Amdahl, Blaaw, and brooks 1964 the portion of the machine visible to the programmer or compiler Writer 北盒六学想 henessey and patterson,:190构放故研堂

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计算机系统结构的定义变化 ·五十年代~六十年代:计算机组织与系统结构课程 计算机算逻设计 ·七十年代~八十年代:计算机组织与系统结构课程 指令系统设诜 特别是针对编译的SA设计 九十年代 计算机组织与系统结构课程 CPU设计、存储系统、0系统、 多处理器等 北京大学计算机科学技术系 计算机系绕结构教研室

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指令系统:一个关键界面 软件 指令系统 硬件 北京大学计算机科学技术系 计算机系绕结构教研室

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Hardware/Software Interface The line between hardware and software becomes somewhat fuzzy when last year's software is embedded directly [for example] in read only memory on a memory management chip where it is invisibly invoked by the programs being managed Harold stone, 1987 北京大学计算机科学技术系 计算机系绕结构教研室

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指令系统体系结构示例 DEC Alpha (v1, v3) 1992-97 HP PA-RISc v1.1, V2.0) 198696 Sun sparc ( v8, v9 198795 SGI MIPS MPsL,叫,Ⅲ,N,V) 198696 Intel 8086.8028680386 1976-2000 80486 Pentium MMX PentiumPro, pentium Pentium A-64. 北京大学计算机科学技术系 计算机系绕结构教研室

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MIPS R300指令系统结构 指令分类 ●装入存储oad/ Store) 0-R31 ●计算( Computationa) ●跳转和转移( Jump and branch) 浮点 Floating poin) 为协处理器( coprocessor PC ●存储管理 Memory Management) ●特殊指令( Special) 指令格式 OP rs rt sa funct OP rs rt immediate OP rg 北京大学计算机科学技术系 计算机系绕结构教研室

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