# 写给指导教师们：可以基于本书的课程
指导教师可以使用本书来讲授五种不同类型的系统课程（见图2）。具体每门课程则有赖于课程大纲的要求、个人喜好、学生的背景和能力。图中的课程从左往右越来越强调以程序员的角度来看待系统。以下是简单的描述。
- ORG： 一门以非传统风格讲述传统主题的计算机组成原理课程。传统的主题包括逻辑设计、处理器体系结构、汇编语言和存储器系统，然而这里更多地强调了对程序员的影响。例如，要反过来考虑数据表示对 C 语言程序的数据类型和操作的影响。又例如，对汇编代码的讲解是基于 C 语言编译器产生的机器代码，而不是手工编写的汇编代码。
- ORG+： 一门特别强调硬件对应用程序性能影响的 ORG 课程。和 ORG 课程相比，学生要更多地学习代码优化和改进 C 语言程序的内存性能。
- ICS： 基本的 ICS 课程，旨在培养一类程序员，他们能够理解硬件、操作系统和编译系统对应用程序的性能和正确性的影响。和 ORG+ 课程的一个显著不同是，本课程不涉及低层次的处理器体系结构。相反，程序员只同现代乱序处理器的高级模型打交道。ICS 课程非常适合安排到一个10周的小学期，如果期望步调更从容一些，也可以延长到一个15周的学期。
- ICS+： 在基本的 ICS 课程基础上，额外论述一些系统编程的问题，比如系统级 I/O、网络编程和并发编程。这是卡内基-梅隆大学的一门一学期时长的课程，会讲述本书中除了低级处理器体系结构以外的所有章。
- SP： 一门系统编程课程。和 ICS+ 课程相似，但是剔除了浮点和性能优化的内容，更加强调系统编程，包括进程控制、动态链接、系统级 I/O、网络编程和并发编程。指导教师可能会想从其他渠道对某些高级主题做些补充，比如守护进程（daemon）、终端控制和 Unix IPC（进程间通信）。
| 章号 | 主题 | ORG | ORG+ | ICS | ICS+ | SP |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 系统漫游 | ● | ● | ● | ● | ● |
| 2 | 数据表示 | ● | ● | ● | ● | ⊙ (d) |
| 3 | 机器语言 | ● | ● | ● | ● | ● |
| 4 | 处理器体系结构 | ● | ● | |||
| 5 | 代码优化 | ● | ● | ● | ||
| 6 | 存储器层次结构 | ⊙ (a) | ● | ● | ● | ⊙ (a) |
| 7 | 链接 | ● | ⊙ (c) | ⊙ (c) | ● | |
| 8 | 异常控制流 | ● | ● | ● | ||
| 9 | 虚拟内存 | ⊙ (b) | ● | ● | ● | ● |
| 10 | 系统级 I/O | ● | ● | |||
| 11 | 网络编程 | ● | ● | |||
| 12 | 并发编程 | ● | ● |
图 2 五类基于本书的课程
注：符号 ⊙ 表示覆盖部分章节，其中：（a）只有硬件；（b）无动态存储分配；（c）无动态链接；（d）无浮点数。ICS+ 是卡内基-梅隆的15-213课程。
图2要表达的主要信息是本书给了学生和指导教师多种选择。如果你希望学生更多地了解低层次的处理器体系结构，那么通过 ORG 和 ORG+ 课程可以达到目的。另一方面，如果你想将当前的计算机组成原理课程转换成 ICS 或者 ICS+ 课程，但是又对突然做这样剧烈的变化感到担心，那么你可以逐步递增转向 ICS 课程。你可以从 ORG 课程开始，它以一种非传统的方式教授传统的问题。一旦你对这些内容感到驾轻就熟了，就可以转到 ORG+，最终转到 ICS。如果学生没有 C 语言的经验（比如他们只用 Java 编写过程序），你可以花几周的时间在 C 语言上，然后再讲述 ORG 或者 ICS 课程的内容。
最后，我们认为 ORG+ 和 SP 课程适合安排为两期（两个小学期或者两个学期）。或者你可以考虑按照一期 ICS 和一期 SP 的方式来教授 ICS+ 课程。