計算機考研專業(yè)介紹

計算機考研專業(yè)介紹[鍵入文檔標題]2010年6月10日計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)目錄[隱藏]計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分類計算機系統(tǒng)的設(shè)計準則計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展圖書:計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)內(nèi)容簡介目錄計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要研究計算機系統(tǒng)的基本工作原理，以及在硬件、軟件界面劃分的權(quán)衡策略，建立完整的、系統(tǒng)的計算機軟硬件整體概念。計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)指的是什么?是一臺計算機的外表?還是是指一臺計算機內(nèi)部的一塊塊板卡安放結(jié)構(gòu)?都MIMD多指令流多數(shù)據(jù)流，包括了大多數(shù)多處理機及多計算機系統(tǒng)。我國的YH-II型計算機是這種類型的計算機。一般將標量流水機視為SISD類型，把向量流水機視為SIMD類型。按"并行級"和"流水線"分類：這是在計算機系統(tǒng)中的三個子系統(tǒng)級別上按并行程度及流水線處理程度進行分類的方法。計算機系統(tǒng)的設(shè)計準則1.只加速使用頻率高的部件這是最重要也是最廣泛采用的計算機設(shè)計準則。因為加快處理頻繁出現(xiàn)事件對系統(tǒng)的影響遠比加速處理很少出現(xiàn)事件的影響要大。2.阿姆達爾(Amdahl)定律這個定律就是一個公式：即應(yīng)會運用此公式做一些計算或分析，所以要記住并理解其意義。3.程序訪問的局部性規(guī)律程序訪問的局部性主要反映在時間和空間局部性兩個方面，時間局部性是指程序中近期被訪問的信息項可能馬上將被再次訪問，空間局部性指那些在訪問地址上相鄰近的信息項很可能被一起訪問。計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展馮·諾依曼計算機的主要特點是：存儲程序方式；指令串行執(zhí)行，并由控制器加以集中控制；單元定長的一維線性空間的存儲器；使用低級機器語言，數(shù)據(jù)以二進制表示；單處理機結(jié)構(gòu)，以運算器為中心。改進后的馮·諾依曼計算機使其從原來的以運算器為中心演變?yōu)橐源鎯ζ鳛橹行?。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上講，主要是通過各種并行處理手段高提高計算機系統(tǒng)性能。軟件、應(yīng)用和器件對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的影響軟件應(yīng)具有可兼容性，即可移植性。為了實現(xiàn)軟件的可移植性，可用以下方法：模擬：用軟件方法在一臺現(xiàn)有的計算機上實現(xiàn)另一臺計算機的指令系統(tǒng)，這種用實際存在的機器語言解釋實現(xiàn)軟件移植的方法就是模擬。仿真：用A機(宿主機)中的一段微程序來解釋實現(xiàn)B機(目標機)指令系統(tǒng)中每一條指令而實現(xiàn)B機指令系統(tǒng)的方法稱仿真，它是有部份硬件參與解釋過程的。一般將兩種方法混合作用，對于使用頻率高的指令用仿真方法，而對于頻率低而且難于仿真實現(xiàn)的指令使用模擬的方法加以實現(xiàn)。采用系列機的方法，可以這么說，系列機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都是一致的，如我們使用的INTEL的80X86微機系列及其兼容機，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都是一致的，當然在發(fā)展過程中它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以得到了新的擴充，比如原來的586機器不支持MMX多媒體擴展指令集，但是后來的芯片中擴充了這些指令，使指令系統(tǒng)集擴大，但它們?nèi)允峭幌盗械臋C器。這種系列機的方法主要是為了軟件兼容。如上面的擴展指令，將使得以后針對這些指令優(yōu)化的軟件不能在以前的機子上運行(或不能發(fā)揮相應(yīng)功能)導致向前兼容性不佳。但重要的是保證做到向后兼容，也就是在按某個時期推到市場上的該檔機上編制的軟件能不加修改地在它之后投入市場的機器上運行。在系列機上，軟件的可稱植性是通過各檔機器使用相同的高級語言、匯編語言和機器語言，但使用不同的微程序來實現(xiàn)的。統(tǒng)一標準的高級語言采用與機器型號無關(guān)的高級程序設(shè)計語言標準如FORTRAN、COBOL等，這種方法提供了在不同硬件平臺、不同操作系統(tǒng)之間的可移植性。開放系統(tǒng):是指一種獨立于廠商,且遵循有關(guān)國際標準而建立的,具有系統(tǒng)可移植性、交互操作性，從而能允許用戶自主選擇具體實現(xiàn)技術(shù)和多廠商產(chǎn)品渠道的系統(tǒng)集成技術(shù)的系統(tǒng)。應(yīng)用需求對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的影響計算機應(yīng)用對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷提出的基本要求是高的運算速度、大的存儲容量和大的I/O吞吐率。(我們要更快的主板CPU和內(nèi)存、我們要更大的硬盤我們要更大的顯示器更多的色彩更高的刷新頻率...這就是需求)計算機應(yīng)用從最初的科學計算向更高級的更復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展，經(jīng)歷了從數(shù)據(jù)處理、信息處理、知識處理以及智能處理這四級逐步上升的階段。器件對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的影響由于技術(shù)的進步，器件的性能價格比迅速提高，芯片的功能越來越強，從而使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的性能從較高的大型機向小型機乃至微機下移。綜上所述：軟件是促使計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的最重要的因素(沒有軟件，機器就不能運行，所以為了能方便地使用現(xiàn)有軟件，就必須考慮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計。軟件最重要)應(yīng)用需求是促使計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的最根本的動力(機器是給人用的，我們追求更快更好，機器就要做得更快更好。所以需求最根本)器件是促使計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展最活躍的因素(沒有器件就產(chǎn)不出電腦，器件的每一次升級就帶來計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改進。沒看見上半年剛買的機子，下半年就想把它扔進歷史的垃圾堆么^_^，所以器件最活躍)。計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4分收藏分享到頂[0]編輯詞條

目錄1計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2正文3配圖4相關(guān)連接展開全部摘要請用一段簡單的話描述該詞條，馬上添加摘要。計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-正文

從程序設(shè)計的角度研究的計算機的概念性結(jié)構(gòu)和功能特性。G.M.亞當?shù)热藶榱苏f明和研究從程序設(shè)計角度所看到的計算機的屬性（外特性），在1964年最先提出計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的概念。一種計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以用多種\o"計算機組織"計算機組織來實現(xiàn)。

計算機系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

包括\o"軟件"軟件和硬件的\o"計算機系統(tǒng)"計算機系統(tǒng)可被看成是按功能劃分的多級層次結(jié)構(gòu)。表中每一級各對應(yīng)一類機器，各有自己的機器語言。在這里，“機器”的定義是能存儲、執(zhí)行\(zhòng)o"程序"程序的\o"算法"算法和\o"數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)"數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的集合體。各級機器的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)方法不同：M0由硬件實現(xiàn)，M1由微程序(固件)實現(xiàn)，M2～M5由軟件實現(xiàn)。由軟件實現(xiàn)的機器稱為虛擬機器，以區(qū)別由硬件或固件實現(xiàn)的實際機器。各級的程序被翻譯成比它低一級的語言的程序，或由低一級的程序解釋。計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概念性結(jié)構(gòu)與功能特性

這是從程序設(shè)計者角度所看到的計算機屬性。它包括機器內(nèi)的數(shù)據(jù)表示、尋址方式,以及對這些數(shù)據(jù)的運算和控制這些運算的執(zhí)行等(即\o"指令系統(tǒng)"指令系統(tǒng))。不過,它并非僅包括與\o"中央處理器"中央處理器有關(guān)的部分，而應(yīng)是工作于機器級的程序設(shè)計者所看到的機器的所有部分,也就是包括\o"處理機"處理機、存儲系統(tǒng)、輸入-輸出聯(lián)結(jié)方法和中斷機構(gòu)等。對于通用型機器，一般包括：數(shù)據(jù)表示（能由硬件直接辨認的數(shù)據(jù)類型，如定點、浮點數(shù)、邏輯數(shù)等）；尋址方式（指令是如何訪問到其操作數(shù)的，包括最小編址單元和地址運算等）；寄存器定義(包括操作數(shù)寄存器、變址寄存器、控制寄存器的定義)；指令系統(tǒng)（包括機器指令的操作類型和格式，指令間的排序和控制機構(gòu)等）；中斷機構(gòu)；機器工作狀態(tài)（如管態(tài)和自態(tài)等）的定義和狀態(tài)切換;機器級的輸入-輸出結(jié)構(gòu)（包括對輸入-輸出設(shè)備的訪問方式，輸入-輸出數(shù)據(jù)的源、目的與數(shù)據(jù)傳送的控制,輸入-輸出操作的結(jié)束與出錯指示）以及對信息保護的支持等。

學科內(nèi)容

計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作為學科，主要研究軟件、硬件功能分配和對軟件、硬件界面的確定。70年代以來，在計算機軟件方面有了顯著的進展。在計算機組織和實現(xiàn)技術(shù)上，最顯著的是器件技術(shù)的進展，其次是微程序技術(shù)、并行技術(shù)、專用部件和運算方法等方面的進展。計算機在性能、速度、價格、可靠性和組織、實現(xiàn)技術(shù)上雖比50年代末60年代初有了巨大的突破，然而，它們的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)卻并沒有什么明顯的、突破性的進展。從程序設(shè)計者的角度所看到的計算機的屬性和60年代初相比，變化很小。例如，對于指令系統(tǒng)，程序設(shè)計者基本上仍然立足于60年代初的計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)觀點來設(shè)計復(fù)雜得多的軟件。

絕大多數(shù)機器的計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，仍然沒有脫離諾伊曼型（見\o"計算機組織"計算機組織）的范圍。但是，\o"J.諾伊曼"J.諾伊曼設(shè)計其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時，既沒有考慮到要采用高級語言，也沒有顧及有\(zhòng)o"操作系統(tǒng)"操作系統(tǒng)和許多應(yīng)用領(lǐng)域的各種要求，由此引起的矛盾日益突出。

計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求，經(jīng)歷了從面向\o"匯編程序"匯編程序設(shè)計，到面向\o"編譯程序"編譯程序設(shè)計和操作系統(tǒng)設(shè)計，直至增加面向應(yīng)用軟件研制的幾個階段。

計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)落后于其設(shè)計要求的狀況，可以用語義差距來說明。這包括高級語言與機器語言的語義差距、操作系統(tǒng)與計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的語義差距，以及程序設(shè)計環(huán)境與計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的語義差距。

高級語言與機器語言的語義差距

這個差距表現(xiàn)在很多方面。從運算符和數(shù)據(jù)類型的關(guān)系來看，二者的用法甚至是相反的。在高級語言中，由說明語句指明數(shù)據(jù)的類型，使類型直接與數(shù)據(jù)本身相聯(lián)系，但其運算符卻是通用的，并無數(shù)據(jù)類型的含義；而機器語言則正相反，它是由操作碼指明的運算符來決定操作數(shù)的類型。因此，在編譯過程中就需要把高級語言程序中的數(shù)據(jù)類型說明語句變換成機器語言的不同數(shù)據(jù)類型操作，而且要保證運算符兩邊的操作數(shù)類型確實與運算符所要求的相等。

采用帶標志符的數(shù)據(jù)表示，即由每個數(shù)據(jù)的標志位指明數(shù)據(jù)是二進制整數(shù)、十進制整數(shù)、浮點數(shù)、字符串，還是地址等，可以顯著縮小這方面的語義差距，從而有兩方面的好處。①簡化程序設(shè)計：標志符數(shù)據(jù)表示能提高指令的通用性。例如，加法指令只需一種，而不必分為二進制加、十進制加、浮點加、邏輯加等，可減少指令種類，簡化匯編程序設(shè)計。②為應(yīng)用軟件的研制提供支持：采用標志符技術(shù)，可由機器硬件直接檢測出多種程序設(shè)計錯誤，例如操作數(shù)錯誤定義、不相容、有未被定義的操作數(shù)等，從而提供了“類型安全環(huán)境”。由于每一字都可以有“軟件定義捕捉標志符”而有助于程序跟蹤和調(diào)試。此外，還能簡化編譯過程，由硬件直接執(zhí)行數(shù)據(jù)變換，并有利于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)去實現(xiàn)與數(shù)據(jù)類型的無關(guān)性。

標志符技術(shù)的缺點是使字長增加，每條指令所需的操作和拍數(shù)增加。從計算機的微觀性能，如從機器的運算速度來看,標志符的引入是不利的；但從宏觀性能,如從程序的編制、調(diào)試和執(zhí)行的總開銷來看，卻是有利的。標志符技術(shù)已應(yīng)用于一些微、小型機，很可能被下一代計算機所采用。另外，采用堆棧、向量數(shù)據(jù)表示也有利于縮小語義差距。

諾伊曼型計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的尋址方式是對應(yīng)于一維、線性、順序編址的存儲空間的。這和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的要求并不一致，如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)往往是多維離散結(jié)構(gòu)，就是名稱變量也多是離散分布，因而須由軟件進行映像和變換。要研究高級尋址方式以縮短數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)表示、尋址方式的語義差距。

人們早就提出應(yīng)縮小高級語言與機器語言的語義差距，但一直沒有根本改變，原因是多方面的。高級語言本身是多樣化的，不穩(wěn)定的，而且各種語言的語義結(jié)構(gòu)也有較大差別。如果計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)被設(shè)計成語義結(jié)構(gòu)盡量接近于某一種語言，則實現(xiàn)這種語言的效率必然很高；然而對語義結(jié)構(gòu)與該語言差別較大的另一種高級語言來說，實現(xiàn)效率就可能比一般機器還低。對于需要設(shè)置多種高級語言的機器，只按一種高級語言來縮小語義差距，從整體來看往往是害多利少。因此，人們只得把計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計成比較通用的，使各種常用高級語言在語義差距上盡可能相近。這就是一般機器的計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)難以真正面向縮短語義差距的一個主要原因。當然，絕不是語義差距不能有任何縮小。人們已提出多種方案，也構(gòu)成了一些實際機器，它們可按圖分類。計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)編譯中主要是采用翻譯技術(shù)。采用微程序控制的機器，則是通過解釋來實現(xiàn)機器語言的。因此，語義差距的縮小意味著增大解釋的比重，減少翻譯的比重。計算機系統(tǒng)要設(shè)置對應(yīng)多種語言的多個編譯系統(tǒng)，為縮小語義差距所需增大的解釋部分，可以為多個編譯系統(tǒng)用以簡化翻譯過程，這從總體上看是合理的。

圖中傳統(tǒng)機器的計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是典型的諾伊曼型結(jié)構(gòu)，它的語義差距最大，解釋的分量比翻譯的少得多。面向高級語言的機器采用多種縮小語義差距的措施，它的解釋的分量明顯增大。

進一步增大解釋的比重,直至幾乎沒有語義差距,則可達到使高級語言成為機器的匯編語言，這種機器被稱為高級語言機器。它用匯編的方法把高級語言源程序翻譯成機器語言程序。高級語言機器本身也可以沒有機器語言，而直接由硬件和固件對高級語言源程序的語句逐條進行解釋。它既沒有編譯程序，也不用匯編程序，這種機器被稱為直接執(zhí)行高級語言機器。已有的高級語言機器還沒有較好的性能價格比。隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，高級語言機器必然會得到發(fā)展。

縮小語義差距，改進指令系統(tǒng)、尋址方式和數(shù)據(jù)表示的目的遠不限于簡化編譯程序的設(shè)計和提高代碼生成的效率。對于計算機系統(tǒng)來說，編譯程序只是軟件中很小的一部分，而且它是由專門的、熟練的軟件人員來設(shè)計的，又往往只須1～2年設(shè)計一次。然而，應(yīng)用軟件的開發(fā)卻要天天進行，而且設(shè)計人員的水平相對比較低。應(yīng)用軟件的調(diào)試和排錯開銷很大，因而，應(yīng)從計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面來改善軟件的開發(fā)，如由硬件發(fā)現(xiàn)高級語言程序的語法、語義和詞法上的錯誤,指明其錯誤所在,并將它返回映像到源程序，以及對安全性和程序的模塊化提供更好的條件等，其意義遠比改進編譯程序的設(shè)計大得多。

操作系統(tǒng)與計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的語義差距

操作系統(tǒng)與計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)間的語義差距較大。例如，進程的概念是操作系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)，但是計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對于進程的生成與撤銷、進程的切換、進程間的相互控制、進行間的同步與通信等提供的條件很少，幾乎沒有相應(yīng)的機器指令。又如，計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)提供的存儲保護是對連續(xù)、定長存儲塊的保護，這和操作系統(tǒng)所要求的對子程序或變量的保護和共享,在語義上差別較大。還有,對操作系統(tǒng)中用得很多的表格和隊等也沒有反映。

人們對于盡可能縮小計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)的語義差距，已有幾乎一致的認識，而不象對高級語言機器有不同的看法。但這并不意味著應(yīng)把整個操作系統(tǒng)的全部功能硬化或固化，宜于硬化的是“機構(gòu)型”的功能，而不是“策略型”的功能。機構(gòu)型功能是指基本的、通用的功能，如進程管理、信息保護和存儲管理等，它們是穩(wěn)定的，能夠確切定義的,是常用的,因而宜于實現(xiàn)硬化。典型的策略型功能有上機費用計算、作業(yè)排隊、用戶標識、資源管理等。這些功能隨環(huán)境不同而異，而且用戶能夠修改，所以是不穩(wěn)定的，在操作系統(tǒng)的生存期內(nèi)可能會不斷變化，因而適于用軟件實現(xiàn)。硬件實現(xiàn)利于提高操作系統(tǒng)的執(zhí)行效率和速度，減少開銷；軟件實現(xiàn)利于提供應(yīng)有的靈活性。

隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，必然會縮小語義差距。不過語義差距也非越小越好，因為語義差距的大小實質(zhì)上取決于軟、硬件功能分配，而這主要應(yīng)從實現(xiàn)費用、對速度的影響和其他性能要求來考慮，亦即考慮如何分配能提高性能價格比。

實現(xiàn)費用包括研制費用和重復(fù)生產(chǎn)費用。硬件的設(shè)計費用和重復(fù)生產(chǎn)費用都比軟件大，宜于硬件實現(xiàn)的功能應(yīng)該是穩(wěn)定的、常用的、比較小的、而且是軟件實現(xiàn)的速度下降會對計算機系統(tǒng)性能有較大影響的那些功能。硬件實現(xiàn)只是對產(chǎn)量大的計算機系統(tǒng)才有經(jīng)濟效益。如果硬件實現(xiàn)不能給用戶帶來明顯的好處，則不論硬件比例多高也不會有生命力。計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)維基百科，自由的百科全書漢漢▼抽象來說，計算機體系結(jié)構(gòu)是一個系統(tǒng)在其所處環(huán)境中最高層次的概念；它確定了一臺計算機硬件和軟件之間的銜接。具體地說計算機體系結(jié)構(gòu)指的是電腦系統(tǒng)設(shè)計的觀念與架構(gòu)，描述電腦在實做的設(shè)計原則。它確定一個計算機設(shè)計的：部件部件功能部件間接口在電腦工程中，計算機架構(gòu)指的是電腦系統(tǒng)設(shè)計的觀念與架構(gòu)，描述電腦在實做的設(shè)計原則。並且著重於「負責了計算機架構(gòu)的中心功能：計算」的中央處理器(CPU)內(nèi)部的執(zhí)行動作與記憶體的存取。注意，不要與\o"處理器"處理器領(lǐng)域的\o"微體系結(jié)構(gòu)"微體系結(jié)構(gòu)相混淆。以常見的\o"馮·諾伊曼"馮·諾伊曼設(shè)計為例，體系結(jié)構(gòu)設(shè)計包括了：指令集(Instructionsetarchitecture；簡稱ISA)：被視為一種機器語言，包含了許多相關(guān)的指令集(記憶體定址、處理器暫存器控制等等...)。微系統(tǒng)架構(gòu)(Microarchitecture)或稱電腦組織(Computerorganization)：是更詳細的敘述系統(tǒng)內(nèi)部各元素如何進行合作與溝通。數(shù)據(jù)表示，即硬件能直接識別和處理的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)格式；尋址方式，包括\o"最小尋址單位"最小尋址單位和地址運算等；寄存器定義，包括操作數(shù)寄存器、變址寄存器、控制寄存器等的定義、數(shù)量和使用方式；指令系統(tǒng)，包括機器指令的操作類型和格式、指令間的排序和控制機制等；異常機制，包括中斷、NMI和內(nèi)部異常等；機器工作狀態(tài)的定義和切換，如管態(tài)和目態(tài)等；輸入輸出結(jié)構(gòu)，包括處理機、存儲器與輸入輸出設(shè)備之間的連接方式、數(shù)據(jù)傳送方式、數(shù)據(jù)流量、以及數(shù)據(jù)交換過程的控制等；

“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”是計算機及相關(guān)學科的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。它主要研究軟件、硬件功能分配和對軟件、硬件界面的確定，即確定哪些功能由軟件完成，哪些功能由硬件實現(xiàn)。計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是從外部來研究計算機系統(tǒng)。它是使用者所看到的物理計算機的抽象，編寫出能夠在機器上正確運行的程序所必須了解到的計算機的屬性。本課程的學習目的是建立計算機系統(tǒng)的完整概念，學習計算機系統(tǒng)的分析方法和設(shè)計方法，掌握新型計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理。本教材深入淺出地全面介紹計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念、基本原理、基本結(jié)構(gòu)和基本分析方法。內(nèi)容包括計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本概念、指令系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、輸入輸出系統(tǒng)、標量處理機、向量處理機互連網(wǎng)絡(luò)、并行處理機和多處理機等。計算機軟件與理論目錄[隱藏]學科簡介專業(yè)簡介主要相關(guān)學科研究方向培養(yǎng)目標

學科簡介計算機科學與技術(shù)是研究信息過程、用以表達此過程的信息結(jié)構(gòu)和規(guī)則及其在信息處理系統(tǒng)中實現(xiàn)的學科。計算機科學與技術(shù)研究的主要對象是現(xiàn)代計算機及其相關(guān)的現(xiàn)象。該學科的工作集中于計算機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和操作、計算機系統(tǒng)的設(shè)計和程序設(shè)計的基本原則、使之運用于各種信息加工任務(wù)的有效方法、以及它們的特性和局限的理論特征。學科包括科學與工程技術(shù)兩方面，二者相互作用、相互影響。半個多世紀以來，計算機科學技術(shù)迅猛發(fā)展，成為當代科技的非常重要的學科。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，計算機的邏輯器件的不斷更新?lián)Q代，目前已經(jīng)進入了超大規(guī)模集成電路的時代。微電子技術(shù)的變化發(fā)展，直接帶動了計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展，許多行之有效的理論和方法得以應(yīng)用。計算機已經(jīng)從早期的單一計算裝置發(fā)展成多計算機系統(tǒng)、并行分布式計算機系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)等多種形式的高性能系統(tǒng)。微型計算機的產(chǎn)生與發(fā)展，進一步改變了人類社會生產(chǎn)、生活方式。軟件理論和技術(shù)的發(fā)展和軟件工程方法導致了軟件設(shè)計和開發(fā)方法的根本變革。理論研究已經(jīng)從單純的計算模型的研究發(fā)展到計算機系統(tǒng)理論、軟件理論、計算理論和應(yīng)用技術(shù)理論等多個研究分支，并拓展到人工智能等方面。計算機科學與技術(shù)學科可分為理論計算機科學、計算機軟件、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。計算機應(yīng)用技術(shù)等領(lǐng)域以及與其他學科交叉的研究領(lǐng)域，如人工智能、應(yīng)用數(shù)學等。通常，本學科可概括為計算機軟件與理論、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計算機應(yīng)用技術(shù)等3個二級學科。計算機軟件與理論主要研究軟件設(shè)計、開發(fā)、維護和使用過程中涉及的軟件理論、方法和技術(shù)，探討計算機科學與技術(shù)發(fā)展的理論基礎(chǔ)。計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究計算機硬件與軟件的功能分配、軟硬件界面的劃分、計算機硬件結(jié)構(gòu)、組成與實現(xiàn)方法與技術(shù)。計算機應(yīng)用技術(shù)研究應(yīng)用計算機到各個領(lǐng)域的原理、方法和技術(shù)，所涉及的研究內(nèi)容非常廣泛。計算機科學與技術(shù)不僅自身已經(jīng)成為高技術(shù)的重要學科之一，而且對于當代眾多的科學技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展有著重要的影響。隨著人類社會信息化的程度的提高，計算機科學與技術(shù)所涉及的研究領(lǐng)域和方向會不斷擴展、深化，對于人類社會的生產(chǎn)和生活將發(fā)揮越來越重要的作用。專業(yè)簡介計算機軟件與理論主要包括軟件設(shè)計、開發(fā)、維護和使用過程中涉及的理論、方法和技術(shù)，探討計算機科學與技術(shù)發(fā)展的理論基礎(chǔ)。計算機軟件與理論的研究范圍十分廣泛，包括系統(tǒng)軟件、軟件自動化、程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、軟件工程與軟件復(fù)用技術(shù)、并行處理與高性能計算、智能軟件、理論計算機科學、人工智能、計算機科學基礎(chǔ)理論等。主要相關(guān)學科計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計算機應(yīng)用技術(shù)。研究方向Ø人工智能Ø分布式系統(tǒng)Ø面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)Ø非經(jīng)典邏輯與模糊計算機系統(tǒng)培養(yǎng)目標應(yīng)掌握計算機軟件與理論專業(yè)的基礎(chǔ)理論和研究方法以及本專業(yè)必備的專門知識，具有獨立承擔科學研究能力，勝任高等學校教學、科研及軟件研究和設(shè)計工作。計算機軟件與理論本學科點為國內(nèi)首批軟件碩士點，1985年被國務(wù)院學位委員會特批為軟件博士點，以后又改名為計算機軟件與理論博士點。本二級學科所處的一級學科于1998年獲博士后流動站，并于2000年獲一級學科博士授予權(quán)。本二級學科點現(xiàn)有教授14人、副教授9人，講師7人，其中博士導師8人、具有博士學位的16人，年齡在45歲以下的有22人，占總?cè)藬?shù)的三分之二。本二級學科的主要學術(shù)帶頭人有傅育熙、陳克非、申瑞民、孫永強、尤晉元、陸汝占，這些博士導師中既有著名的老一輩計算機科學家，也有突出的青年學術(shù)帶頭人。

本學科自創(chuàng)建起，始終以學科建設(shè)為主線，在孫永強教授的帶領(lǐng)下，科研、教學、碩士生和博士生培養(yǎng)質(zhì)量穩(wěn)步提高，曾先后承擔過四十余項國家自然科學基金、國家863、七五/八五/九五國家科技攻關(guān)等項目。目前在研的有國家自然科學基金、國家863、九五國家科技攻關(guān)等國家級項目十余項，還有一批省市級科研項目。本學科曾先后獲國家自然科學獎1項，省部級科技進步獎11項。在教學方面曾獲國家級教學成果一、二等獎2項，省部級教學成果獎13項。1996年以來本學科發(fā)表的被SCI索引的論文23篇、被EI索引的論文72篇，先后獲得國家自然基金15項，科研經(jīng)費以年均60%的幅度增長。

經(jīng)過二十多年的建設(shè)，本學科已建立起包括理論計算機科學、程序設(shè)計方法學、系統(tǒng)軟件與中間件、中文信息處理理論與技術(shù)等研究方向。這些研究方向的綜合特色是：基礎(chǔ)理論研究力量雄厚，軟件技術(shù)研究緊隨國際主流方向，軟件系統(tǒng)開發(fā)以系統(tǒng)軟件和中間件為主兼顧特定領(lǐng)域應(yīng)用軟件。從發(fā)展的角度看，本學科在主要研究方向上已形成人才高地，有能力吸引更多海內(nèi)外高水平人才。

近年來，本學科從國外大力引進了傅育熙、陳克非、呂寶糧等博士和一批國內(nèi)重點高校畢業(yè)的博士，通過211工程和985重點建設(shè)項目投入對軟硬件環(huán)境進行了根本性的改善，博士生培養(yǎng)在規(guī)模擴大的同時更注重質(zhì)量的提高，對博士生在答辯前必須完成的高水平科研任務(wù)和SCI/EI索引論文提出具體要求。本科生教學在堅持專業(yè)基礎(chǔ)和數(shù)學基礎(chǔ)的同時，圍繞四個跨學期的大型作業(yè)培養(yǎng)學生的實際動手能力，學生在ACM國際程序設(shè)計大賽中多次獲獎，畢業(yè)后受到社會普遍的好評，本科生教學歷年來在全國、上海市教學評比中名列前茅。

在國際合作方面，本學科與卡內(nèi)基-梅隆大學、德國柏林工大、日本東京大學、香港大學等學術(shù)機構(gòu)有學術(shù)交流和聯(lián)合培養(yǎng)研究生計劃，平均每年舉辦一次大型的國內(nèi)國際學術(shù)會議。計算機應(yīng)用技術(shù)目錄[隱藏]前言：培養(yǎng)目標：主要課程：就業(yè)方向：圖書信息內(nèi)容簡介圖書目錄

前言：計算機應(yīng)用技術(shù)狹義：可以利用任何一種計算機軟件的任何一功能，為可能用到它的人提供一定的服務(wù)。廣義：對各種軟件的各種功能/設(shè)置屬性有足夠的了解和應(yīng)用能力，可以在各種情況下駕馭計算機高效率的為不同人群提供他們所需要的各種服務(wù)?？傊彩抢糜嬎銠C軟件，為需要或者可能需要它的人提供服務(wù)的技術(shù)，就是計算機應(yīng)用技術(shù)。培養(yǎng)目標：本專業(yè)培養(yǎng)掌握計算機應(yīng)用專業(yè)必要的基礎(chǔ)理論,能熟練掌握常用計算機軟件操作，至少熟練掌握一門編程語言，具有一定分析問題和解決問題能力，并具有較強實踐技能的高級計算機應(yīng)用型人才。主要課程：計算機軟硬件技術(shù)基礎(chǔ)[1]、Linux操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)SQL、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與C程序設(shè)計、單片機原理與技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)原理、工程經(jīng)濟、高級語言匯編、VB.net程序設(shè)計、多媒體軟件應(yīng)用、計算機網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)站建設(shè)、Delphi程序設(shè)計、Java語言程序設(shè)計、圖形圖像應(yīng)用處理（PhotoShop）、Flash動畫制作、微型計算機安裝調(diào)試維修、辦公室軟件應(yīng)用操作、計算機輔助設(shè)計、崗前培訓“一技之長”就業(yè)方向：計算機軟件開發(fā)、計算機及其網(wǎng)絡(luò)管理維護、互聯(lián)網(wǎng)站建設(shè)維護等職業(yè)崗位群。計算機應(yīng)用技術(shù)

（專業(yè)代碼：081203）（200709版）

為了加強碩士研究生的管理，不斷提高碩士研究生的培養(yǎng)質(zhì)量，根據(jù)《上海交通大學關(guān)于攻讀碩士學位研究生培養(yǎng)工作的規(guī)定》和上海交通大學有關(guān)文件的規(guī)定，結(jié)合軟件學院的具體情況，特制定本培養(yǎng)方案。

一、培養(yǎng)目標

培養(yǎng)面向領(lǐng)域的、高層次、開放型、復(fù)合型、國際化人才。

二、主要研究方向

1．軟件系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)；2．計算機應(yīng)用技術(shù)；3．普適計算技術(shù)；4．可視數(shù)字技術(shù)。

三、學制和學分

全日制工程碩士研究生學制為二年半；總學分≥32，其中學位課學分≥19。數(shù)學課要求達到6學分。

四、課程設(shè)置課程類別課程代碼課程名稱學分開課時間組號備注學位課G071503計算方法3.0秋

學位課G071536高等計算方法2.0春

學位課G071555矩陣理論3.0秋

學位課G071557圖與網(wǎng)絡(luò)2.0春

學位課G071559最優(yōu)化理論基礎(chǔ)3.0秋

學位課G071561偏微分方程數(shù)值方法2.0春

學位課G071562基礎(chǔ)數(shù)理統(tǒng)計2.0秋

學位課G071567工程微分幾何2.0春

學位課G090501自然辯證法概論2.0春，秋

必修學位課G090503科學社會主義理論與實踐1.0春，秋

必修學位課G090510中國文化概論2.0春

學位課G090511漢語2.0秋

留學生必修學位課G140501英語3.0春，秋

必修學位課X033505應(yīng)用邏輯3.0秋

學位課X033506計算理論3.0春

學位課X033522