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本课程自78年建系以来一直都是我系的主干专业基础课，得到历届领导和许多资深教授的重视和关心。经过30年来的不断更新和发展，特别是近五年来在各方面努力下，教学内容目前已和国际一流大学同步，实验水平也在逐步向国际一流大学靠拢。 以下分理论教学和实验教学两部分介绍本课程主要发展历史。 1. 理论教学 （1） 以大型机DJS200系列为模型机（自编讲义） 由张福炎、王绪宜等一批具有丰富教学经验和较高科研水平的教授担任主讲教师。他们亲自参加过国产机DJS200系列等计算机硬件和操作系统的设计和研制，不仅具有深厚的理论基础，而且还积累了许多与本课程相关的实践经验，因此最早使用的是自编讲义，以DJS200系列结构为基础写成。 （2） 以VAX 11-780小型机为模型机（国内教材） （3） 以微处理器Intel Pentium、Power PC和MIPS为模型机（国外教材和自编教材同时使用） “计算机系统结构”课程由张德富教授和陈贵海教授主讲，选用的是郑纬民教授编写的《计算机系统结构》教材。 在此期间，“计算机组成原理”作为南京大学重点建设基础课程，获得了校985一期经费支持，2002年开始建设课程网站，2004年以该课程为主的“计算机系统与设计”课程群被评为江苏省优秀课程群；2006年该课程被遴选为教育部-微软精品课程。 （4） 以MIPS处理器为模型机（国外教材过渡到自编教材） 2007-现在，课程重新设置为“计算机组织和系统结构”一门课，4学时/周，一个学期。同时，加强课程的实验教学，并为少数学生开始创新实验课程，为高年级学生规划“高级体系结构”课程。 随着多核CPU技术的出现，计算机组织和系统结构两个方面的内容更加相互融合，密不可分，而且，多核体系结构的出现带来了构建在其上的一系列技术的改变，使得传统的计算机系统结构课程的内容无法全面反映新技术的发展，因此，我们对相关课程体系进行了如下调整：将原先传统的“计算机系统结构”课程的重要内容合并到了“计算机组成原理”中形成“计算机组织与系统结构”课程，而将多核和各类并行处理技术作为“高级体系结构”课程的内容，另为高年级学生作为选修课开设。目前“计算机组织与系统结构”课程由袁春风、窦万春两位教授主讲，“高级体系结构”课程由黄宜华教授负责建设，袁春风教授参与规划。 为了加强学生对流水线CPU设计，以及计算机软件和硬件之间接口的全面认识，“计算机组织与系统结构”课程的主要教材采用John L.Hennessy & David A.Patterson编写的《 Computer Organization & Design (The Hardware/Software Interface》。该教材以MIPS处理器为实例，比较详尽地介绍了MIPS处理器的设计思路，内容丰富、系统性好，CPU设计方面的内容叙述比较详细，国外很多一流大学都使用该教材。 但是，该教材也存在一些问题，例如，与前、后课程内容衔接不好、篇幅太大、内容组织比较零乱等，给学生的学习带来较大困难，为此，从2008年开始由袁春风教授负责自编新教材《计算机组成与系统结构》，2009年以来采用该自编教材（讲义）。该教材主要参考了UCBerkeley、Stanford、MIT、CMU等国外一流大学相关课程的讲义、实验说明和所用教材，同时结合国内外其他著名教材，在充分考虑与课程群中其他课程的衔接和实验相配套的基础上编写，在保留传统计算机组织与系统结构基础内容的基础上，增加了许多新的知识点，特别加强了对计算机硬件和软件的关系、流水线CPU设计等方面的内容。 2007年以来，“计算机组织与系统结构” 作为南京大学精品课程，继续得到校985二期经费支持，入选为南京大学双语教学课程建设和精品教材建设重点项目。2009年该课程网站被遴选为江苏省多媒体课件特等奖；2010年被选为江苏省精品课程。在此期间，还编写出版了“十一五”国家级规划教材《计算机组成与系统结构》（清华大学出版社）。同时，以本课程为基础的学生创新项目“基于FPGA的MIPS32流水线处理器的设计与实现”在美国Altera公司举办的2009年亚洲创新设计大赛中获得中国大陆赛区二等奖。 ２. 实验教学 （1） 观摩演示为主的初级实验阶段 （2） 验证性实验为主的模拟实验阶段 3） 自主设计为主的创新实验阶段 2008年开始使用Quartus II软件和Altera DE2-70的FPGA进行实验，主要实验内容包括基本功能部件设计、单周期和多周期CPU设计、五段理想流水线CPU设计、带转发和阻塞功能的五段流水线CPU设计等。 |