清华大学计算机组成原理教程：解析计算机五大部件

“计算机剖析续-清华大学计算机原理教程，由王诚教授、刘卫东副教授、宋佳兴老师联合教学，涵盖计算机系统、计算机结构、处理器、高级语言、汇编语言和机器语言等内容，旨在深入理解计算机组成原理。” 在清华大学的这门“计算机剖析”课程中，学生将全面学习计算机的基本构造和工作原理。课程分为多个单元，每个单元都有明确的学习目标和方法，旨在帮助学生逐步掌握计算机科学的核心知识。 第一单元第一讲主要围绕以下几个知识点展开： 1. 计算机的层次结构：计算机系统可以被理解为多层架构，从高级语言到机器语言，每层都为上一层提供抽象，使得复杂操作变得简单。这一层次结构包括编译器、操作系统、硬件等部分。 2. 运算器：运算器是计算机处理数据的核心部件，负责执行算术和逻辑运算。学生将了解其功能、组成和基本工作原理。 3. 控制器：控制器负责协调整个计算机系统的操作，通过指令控制数据的流动和运算器的操作。学生会学习其功能、组成以及如何通过时序信号控制计算机的执行流程。 4. 存储器与层次存储系统：存储器包括内存（RAM）和外存（硬盘等），而层次存储系统则是为了优化访问速度和容量平衡而设计的。学生会接触Cache缓存的工作机制，理解高速缓存如何提高性能。 5. 输入/输出（I/O）设备与总线：I/O设备是计算机与外部世界的接口，如键盘、鼠标和显示器。总线则充当数据传输的通道，连接CPU、内存和I/O设备。 6. 技术发展与设计技能：课程还将关注现代计算机中的先进技术，如流水线技术、Cache优化、并行计算，以及如何设计和优化这些技术。 学习方法包括课堂教学、阅读补充材料、思考问题、完成实验和习题，以及参与讨论和考试。通过这种方式，学生不仅能够理论知识，还能提升实践能力，为将来成为计算机科学家或专家打下坚实基础。 教材和参考书的选择也十分丰富，包括王诚教授的《计算机组成与设计》和刘卫东副教授的《结构化计算机组成》等，同时推荐了一些在线课程资源，以拓宽学习视野和获取最新信息。 这门课程是全面深入理解计算机硬件基础和运行机制的理想选择，对于想要深入计算机科学领域的人来说，是一次宝贵的学术之旅。