《计算机组成与系统结构》是计算机专业核心必修课程，对于计算机专业系统能力的培养具有重要意义。本课程将讲解一个计算机由哪些部分组成（总线、存储器、输入输出系统、运算器、CPU控制器、CPU数据通路等），以及每个组成部分的工作原理。

具体的章节与内容包含：

·       第1章：概述。讲解本课程对于计算机系统能力培养的重要意义，以及本课程的章节结构与知识点内容。

·       第2章：计算机系统基础。主要讲解计算机基础知识，包含：源代码是如何编译的？如何获取源代码的汇编程序与机器码？学习汇编程序的作用与意义？研究机器码的作用与意义？程序编译成机器码后如何在计算机中存储以及如何运行？

·       第3章：系统总线。主要讲述总线连接方式与分散连接方式的差异，以及3种集中式总线判优控制方式。

·       第4章：存储器。主要讲述存储器的读操作与写操作过程、存储器与CPU的连接方式，以及Cache缓存与主存的地址映射方法。

·       第5章：输入输出系统。重点讲述中断机制，包含中断程序的编写方法、中断排队器电路、中断向量编码器电路，以及中断工作的流程。

·       第6章：计算机运算方法。主要讲述计算机运算数据类型（无符号数、有符号数，定点数与浮点数）、定点数的四则运算、浮点数的四则运算，以及MIPS构架CPU运算单元ALU电路原理。

·       第7章：指令系统。主要讲述指令格式、指令的数据寻址方式、指令的格式设计，以及MIPS构架CPU指令操作码解析电路等内容。

·       第8章：CPU的结构和功能。重点讲述CPU流水线性能。

·       第9章：MIPS构架CPU数据通路工作原理。主要讲述MIPS构架CPU数据通路的工作原理，包含跳转电路、寄存器读写电路等工作原理。

·       第10章：计算机工作过程综合分析。对本门课的主要知识点进行贯通，系统讲解一个源代码是如何编译成汇编程序；再如何由汇编程序编译成机器码；编程成机器码后如何存储到存储器中；之后又如何从存储器中读出以进行执行；读出机器码指令后如何通过CPU控制器对指令的操作码进行解析；解析完操作码后又是如何通过CPU数据通路对指令的形式地址进行解析；执行完当前指令后，又是如何通过跳转电路获取下一条要执行的指令地址。

分数类型                                                总分占比

1.    单元测试                                    60%   （包含10个章节的单元测试）

2.    综合考试                                    15%   （mooc综合考试部分）

3.   专题讨论                                    25%    （发布的5个专题讨论）

前期需掌握《计算机导论》《数字逻辑》等相关知识。

主讲教材：

[1]《计算机组成原理》（第3版）唐朔飞等. 高等教育出版社. 2020年10月

参考教材：

[1]《计算机组成与设计：硬件/软件接口》(美)帕特森, 亨尼斯著. 2015年7月