计算机体系结构 (CS61C)
课程全称: Great Ideas in Computer Architecture (Machine Structures)
官方网站: cs61c.org
📖 课程简介
CS61C 深入探讨计算机体系结构，从 C 语言到 RISC-V 汇编，再到处理器设计、缓存、虚拟内存等核心概念。课程强调"软硬件接口"，帮助理解程序如何在硬件上高效运行。
核心主题
- C 语言与内存管理: 指针、动态内存、内存布局
- RISC-V 汇编: 指令集、寄存器、函数调用约定
- 处理器设计: 数据通路、流水线、冒险处理
- 存储层次: 缓存原理、替换策略、虚拟内存
- 并行计算: 多线程、OpenMP、SIMD
🧪 Labs 列表
| Lab | 主题 | 状态 |
|---|---|---|
| Lab 01 | C 语言基础 | ⏳ 待完成 |
| Lab 02 | 位操作与调试 | ⏳ 待完成 |
| Lab 03 | RISC-V 汇编 | ⏳ 待完成 |
| Lab 04 | 函数调用与栈帧 | ⏳ 待完成 |
| Lab 05 | 单周期 CPU | ⏳ 待完成 |
| Lab 06 | 流水线 CPU | ⏳ 待完成 |
| Lab 07 | 缓存模拟器 | ⏳ 待完成 |
| Lab 08 | 虚拟内存 | ⏳ 待完成 |
| Lab 09 | OpenMP 并行 | ⏳ 待完成 |
| Lab 10 | SIMD 向量化 | ⏳ 待完成 |
📚 学习资源
官方资料
推荐阅读
- Computer Organization and Design: RISC-V Edition by Patterson & Hennessy
- RISC-V Spec
🎯 学习目标
通过本课程的 Lab 实战，将掌握：
- 系统编程: 熟练使用 C 语言进行底层编程
- 汇编理解: 能够阅读和编写 RISC-V 汇编代码
- 硬件原理: 深入理解 CPU、缓存、内存的工作机制
- 性能优化: 学会利用硬件特性优化程序性能