第
一
章 |
计算机系统概述 |
主要教学目标：让学生概要了解整个计算机系统全貌以及本课程在计算机系统中的位置，并使学生掌握如何评价系统的性能。
重点：冯诺依曼计算机结构特点、计算机硬件的基本组成、计算机的工作过程、计算机系统的层次结构；本章没有难点问题。
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第
二
章 |
数据的机器级表示 |
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主要教学目标：使学生掌握计算机内部各种数据的机器级表示。主要包括：无符号整数和有符号整数的表示、IEEE754浮点数表示标准、西文字符和汉字的编码表示、十进制数的二进制编码表示、高级语言中各种类型数据的表示和转换、数据的宽度和大端/小端存放顺序及对齐方式，以及常用检/纠错码的编码表示与使用方法。
重点：无符号数的表示、定点数的补码表示、IEEE754浮点数标准
难点：IEEE浮点数的表示范围、特殊数（NaN、无穷大等）的浮点数表示
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第
三
章 |
运算方法和运算部件设计 |
| 主要教学目标：使学生掌握核心运算部件ALU及计算机内部各种基本运算算法和部件。
重点：定点数的移位运算和加/减运算、浮点数加减运算、ALU的功能和实现
难点：定点数乘法/除法运算、浮点数乘法/除法运算、快速进位链
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第
四
章 |
存储器分层体系结构 |
主要教学目标：使学生掌握构成存储器分层体系结构的几类存储器的工作原理和组织形式。要求学生深刻理解程序访问局部性的意义，学会利用时间局部性和空间局部性编写高效的程序；了解指令执行过程中访问指令和访问数据的整个过程，以及存储访问过程中硬件和软件的分工和联系，并深刻理解提高各种访问命中率的意义。
重点：存储器分层结构、高速缓冲存储器、虚拟存储器概念、地址变换
难点：主存储器与CPU的连接、Cache和主存之间的映射、虚拟存储器概念
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第
五
章 |
指令系统设计
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| 主要教学目标：使学生建立高级语言与汇编语言之间、汇编语言与机器语言之间的关系；掌握指令系统设计中指令格式、操作数类型、寻址方式、操作类型等实现方式；了解计算机硬件对过程的支持、可执行程序的生成过程；并深刻理解CISC和RISC之间的差别。
重点：高级语言与低级语言的关系、指令表示格式、寻址方式、计算机硬件对过程的支持、可执行程序的生成过程、用户程序在虚存空间的配置和划分
难点：硬件对过程的支持、可执行程序的生成、用户程序在虚存空间的配置和划分
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第
六
章 |
中央处理器设计
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主要教学目标：使学生了解CPU的主要功能、CPU的内部结构、指令的执行过程、数据通路的基本组成、数据通路的定时、数据通路中信息的流动过程、控制器的实现方式、硬连线路控制器的设计、微程序控制器的设计、异常和中断的概念等，为进一步深入理解流水线CPU的设计原理和高级流水线技术打下基础。
重点：数据通路的定时、单周期数据通路、单周期控制器、微程序概念、带异常和中断处理的处理器实现
难点：数据通路的定时、多周期数据通路、硬连线路控制器、微程序设计、带异常和中断处理的处理器实现
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第
七
章 |
指令流水线设计
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主要教学目标：使学生深刻理解现代计算机的CPU是如何执行指令的，包括：指令流水线基本原理、流水段寄存器的概念、流水线数据通路的设计、流水线的控制信号、结构冒险及其处理、数据冒险及其处理、转发技术、控制冒险及其处理、分支预测原理、超标量和动态流水线的概念；并让学生初步了解在指令流水线中如何处理异常和中断，以及各种存储器访问缺失对指令流水线的影响。
重点：指令流水线基本原理、流水段寄存器的概念、流水线数据通路的设计、流水线冒险、转发技术、分支预测原理、超标量和动态流水线。
难点：数据冒险及其处理、转发技术、控制冒险及其处理、分支预测原理、超标量和动态流水线。
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第
八
章 |
系统总线
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主要教学目标：使学生掌握现代计算机中各主要模块之间的总线互连方式。包括：总线基本概念、总线设计考虑的因素、总线标准及其现代计算机内部的总线互连结构。
重点：总线的基本概念、总线组成及性能指标、总线互连结构
难点：总线通信控制
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第
九
章 |
输入输出组织
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主要教学目标：使学生了解输入/输出系统的涉及到的软件和硬件结构，包括：输入/输出系统的组成、I/O对系统性能的影响、I/O设备的种类和特性、磁盘存储器的主要性能指标、I/O接口的职能和分类、I/O设备和主机的连接方式、程序查询I/O方式、中断I/O方式和DMA方式等，为学生进一步学习操作系统打下良好的基础。
重点：磁盘存储器、I/O接口的结构、I/O端口编址方式、中断I/O过程、DMA方式
难点：I/O端口编址方式、中断接口电路、中断I/O过程、DMA过程
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