课程简介

本课程的重点在于计算机内部的主要部件以及各部件之间的联系,主要内容包括:冯·诺依曼计算机结构的要点,计算机执行指令的工作过程,当前流行的指令系统的分析对比,高级语言、汇编语言和机器语言之间的关系等。

课程大纲


第一章  计算机基本结构(Basic Components of a Computer)

内容要点:冯·诺伊曼结构,计算机执行指令的过程

第二章  指令系统体系结构(Instruction Set Architecture)

内容要点:x86 ISA,MIPS ISA

第三章  算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit)

内容要点:逻辑运算,二进制加减法运算,ALU的实现

第四章  乘法器和除法器(Multiplier and Divider)

内容要点:乘法运算,乘法器的实现,除法运算,除法器的实现

第五章  单周期处理器(Single Cycle Processor)

内容要点:控制器,数据通路

第六章  流水线处理器(Pipelined Processor)

内容要点:流水线,相关和冒险

第七章  存储层次结构(Memory Hierarchy)

内容要点:高速缓存,主存

第八章  中断与异常(Interruption and Exception)

内容要点:中断与异常的异同,中断处理的过程

第九章  输入输出设备(Input/Output Devices)

内容要点:基本的输入输出控制方式,常用的输入输出设备类型

课程说明

学习本课程之前,需要具备二进制和高级语言编程的基本知识。


试一试,能不能看懂下面的内容:

1、三个表达式

 42 = 0010 1010 B = 2AH

  -7 = 1111 1001 B = F9H

  0010 1010 B + 1111 1001 B = 0010 0011 B = 23H = 35

2、一段程序

#include  

int  main ( )

{

    printf (“hello, world\n”);

    return 0;

}

参考资料

主要教材:

《计算机组成与设计》(英文版·第4版)

Computer Organization and Design, Fourth Edition

作者:David A. Patterson  John L. Hennessy


拓展阅读

推荐阅读:

《Intel微处理器》(第8版)

The Intel Microprocessors, Eighth Edition

作者:Barry B. Brey


其他

授课形式

      本课程共分九讲,每周一讲。每讲由若干段视频构成,每段视频长度大约10~15分钟。视频中会嵌入一些测验题,另有单独的课后作业题。

此外,欢迎大家在课程论坛进行讨论,鼓励大家在沟通中巩固知识。教学团队会关注所有的讨论,适度参与沟通,并选择大家普遍关心的疑难问题进行解答。


常见问题解答

问:这门课需要编程吗?

答:不需要高级语言的编程,但需要阅读一些高级语言程序代码,并编写少量简单的汇编语言程序。

问:这门课需要有硬件电路的基础吗?

答:不需要。涉及到的这方面内容,课程中会讲解。当然,如果有这方面的基础,则会学习的轻松一些。


主讲教师

陆俊林   

在北京大学获得计算机系统结构专业博士学位,现为北京大学信息科学技术学院教师,研究领域包括微处理器、系统芯片和片上通信结构等,主讲课程有“计算机组成”和“计算机系统导论”等。

课程助教

  • 陈东维

  • jingpinmooc

  • zhujile

相关课程推荐

  • 正在进行
    数据结构与算法(下)
    计算机是现代社会中用于解决问题的重要工具。利用计算机解决实际问题需要将问题抽象,并对数据进行操作,最后通过计算机程序求解问题。而本门课程主要内容就是对以上内容进行研究。 该课程并未正式开课,报名后仅提供前三周课程视频预览,开课信息敬请持续关注。
  • 正在进行
    操作系统原理
    《操作系统原理》是针对计算机科学技术专业三年级本科生开设的一门专业基础课程。本课程着重学生系统观的培养,通过重点讲述操作系统的内部结构、工作原理及典型技术的实现,使学生建立起对操作系统的整体及各个功能模块的认识,从而系统掌握计算机的专业知识,进一步提升学生的软件开发能力乃至系统软件开发能力。
  • 正在进行
    生物统计
    得益于现代科学技术的快速发展,目前生物科学家可以在短时间内产生大量的数据。这些生物技术的普及使得生物大数据的分析已经变成了生物学研究及应用的关键。在此课程中,我们将主要讲授在生物数据分析中特别是近年来高通量生物数据分析中常用的统计方法,并基于软件R介绍利用这些方法进行生物数据分析的具体实例。本课程无指定教材,但可参考所列参考资料。本课的视频和文字内容仅用于课程学习,仅允许登陆本慕课的同学观看,未经任课教师本人授权,禁止课程之外的下载和传播。

恭喜,报名成功

进入学习中心

恭喜,报名成功

确定

请进入开课界面预览

确定

X

请去您的邮箱验证

还没收到验证邮件?

1. 试试去广告邮件、垃圾邮件目录看看

2. 再次发送验证邮件

对不起,班次容量已满

请报名下一班次

知道了~!

对不起,您没有操作权限

知道了~!