计算机系统是一个非常复杂的系统，“计算机系统结构（Computer Architecture）”是以计算机系统的外部特性为主来讲解计算机系统基本结构的一门学科。所谓外部特性是指一个软件设计者编写出能够在计算机系统上正确运行的程序所必须了解到的计算机系统的特性。作为计算机学科的一个分支，计算机系统结构主要研究软件、硬件的功能分配和对软件、硬件界面的确定，即确定哪些功能由软件实现，哪些功能由硬件实现。
    凡是计算机系统的使用者（包括一般用户和系统程序员）所能看到的计算机系统的属性都是“计算机系统结构”所要研究的对象。“计算机系统结构”研究的内容主要包括：数据表示、寻址方式、指令系统、中断系统、存储系统、输入输出系统、流水线处理机、超标量处理机、互连网络、向量处理机、并行处理机和多处理机等。
    整个课程共分九章。第一章介绍计算机设计基本原理，包括计算机系统的层次结构、定义、分类、设计方法、性能评价方法、定量分析设计原理，以及计算机系统结构的发展等；第二章介绍浮点数据表示、性质、尾数基值选择、格式设计、舍入处理方法、警戒位设置方法和一种新型的自定义数据表示，以及寻址技术、指令格式的优化设计、指令系统的功能设计、CISC指令系统、RISC指令系统和RISC的关键技术等；第三章介绍存储系统原理、定义、层次结构、频带平衡、并行存储器，以及虚拟存储器和高速缓冲存储器的地址映象变换方法、替换算法等；第四章介绍输入输出系统的原理、特点、组织方式、基本输入输出方式，中断系统的软硬件功能分配、中断优先级、中断屏蔽，通道处理机的工作原理、通道中的数据传送过程及通道流量分析方法，输入输出处理机的作用、种类及特点等；第五章介绍先行控制技术，流水线工作原理、分类、性能分析、调度技术、数据相关和控制相关，超标量处理机的基本结构、单发射与多发射、多流水线调度、资源冲突、性能分析方法，以及超流水线处理机和超标量超流水线处理机等；第六章介绍向量处理机的基本概念、向量处理方式、向量处理机的结构、存取模式和数据结构、提高向量处理机性能的方法、几种典型的向量处理机和向量处理机的性能评价方法等；第七章介绍互连网络的基本概念、作用、互连函数、特性和性能参数，以及静态互连网络、动态互连网络和消息传递机制，并介绍了几种典型的互连网络；第八章介绍并行处理机模型、基本结构，几种典型的并行处理机结构和并行处理机算法等；第九章介绍多处理机结构、特点、性能，几种多处理机的性能模型，多处理机的Cache一致性，以及三种典型的多处理机：大规模并行处理机(MPP)、对称多处理机(SMP)和机群系统。
    本课程是根据作者20多年来从事“计算机系统结构”等相关课程的教学经验及有关科研工作的成果写成的，主要以横向方式组织教学内容，力求深入浅出地全面介绍计算机系统结构的基本原理，而不只是从头到尾具体介绍某一台具体的计算机系统。在关键章节有几个实例，通过介绍目前通用的和先进的计算机系统来具体阐述计算机系统的各个侧面。读者通过学习本课程，能够比较全面地掌握计算机系统结构的基本概念、基本原理、基本结构和基本分析方法，能够建立起计算机系统的完整概念。
    本课程是计算机专业本科生“计算机系统结构”课的通用教材，也可供有关专业研究生和科技工作者参考。

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