刘卫东，清华大学计算机科学与技术系教授，博士生导师。ACM（中国）教育委员会委员，SIGCSE主席团成员，ACM/IEEE计算机工程课程委员会（CE 2016）委员。长期从事分布式信息系统的理论研究与实践工作，主持或参加了多项大型信息系统建设任务，具有丰富的项目研究和技术开发经验。研究分布式信息系统和云计算系统的体系结构、服务网格、数据集成理论与算法。在国内外期刊和学术会议上发表论文100余篇。多年主讲国家精品课程“计算机组成原理”，主持清华大学挑战性课程“计算机系统综合设计与实现”建设。获2018年***教学成果二等奖1项，北京市教学成果一等奖2项。

　　《计算机系统实验》为“基于系统能力培养的计算机专业课程建设研究”项目规划教材、2018年***教学成果奖配套教材。
　　《计算机系统实验》围绕计算机系统设计和实现这一目标，以培养学生系统能力为导向，给出了不同难度、不同层次的系列实验，构成了为系统能力培养服务的实验体系。
　　《计算机系统实验》共9章。第1-4章分别介绍实验系统硬件平台的组成，实验系统的软件开发工具，VerilogHDL硬件描述语言和Vivado开发环境。第5章介绍计算机部件实验。第6章包括指令系统实验和单周期CPU计算机系统实验。第7章介绍多周期CPU计算机系统实验。第8章实验的目标是设计一个指令流水CPU，可以运行支持虚拟地址及中断功能的监控程序。第9章设计和实现一个能运行教学操作系统μCore或简单Linux操作系统的计算机系统。
　　《计算机系统实验》可作为本科计算机类专业计算机系统课程配套的实践教材，也可供有关技术人员参考。
　　《计算机系统实验》特色：
　　构建了面向系统能力培养的计算机系统实验体系。
　　通过递进性、层次化的实验设计，可适应不同高校的系统能力培养教学要求。
　　随书附硬件实验平台使用手册以及程序代码等教学资源。

第1章 ThinPAD-Cloud教学计算机实验平台
1．1 总体介绍
1．2 实验平台结构
1．3 可编程逻辑芯片
1．3．1 可配置逻辑块
1．3．2 嵌入存储器
1．3．3 时钟管理单元
1．3．4 数字信号处理单元
1．3．5 可配置IV0单元
1．4 板载存储芯片
1．4．1 SRAM
1．4．2 Flash
1．5 外部接口
1．5．1 串行接口
1．5．2 DVI图像输出接口
1．5．3 100M以太网接口
1．5．4 USB接口
1．6 实验平台使用方法——本地模式
1．6．1 硬件连接
1．6．2 驱动安装
1．6．3 通过ThinPAD-Cloud控制面板进行实验
1．7 实验平台使用方法——远程模式
1．7．1 设计文件上传
1．7．2 实验平台基本操作

第2章 计算机系统综合设计软件工具
2．1 指令系统
2．1．1 计算机系统综合实验指令集特点
2．1．2 指令格式和指令功能说明
2．2 编译工具链
2．2．1 GCC
2．2．2 GNUBinutils
2．3 模拟器QEMU
2．4 调试器GDB
2．5 汇编程序编译及调试举例
2．6 监控程序
2．6．1 监控程序简介
2．6．2 使用方法
2．6．3 基础版本Kernel代码分析
2．6．4 中断扩展代码分析
2．6．5 TLB扩展代码分析

第3章 VerilogHDL硬件描述语言
3．1 概述
3．2 程序结构
3．3 语言元素
3．3．1 VerilogHDL的语言元素
3．3．2 VerilogHDL中的数据
3．3．3 VerilogHDL中的运算
3．4 VerilogHDL的行为语句
3．4．1 关于硬件描述语言功能的讨论
3．4．2 VerilogHDL的行为语句综述
3．4．3 always过程语句
3．4．4 begin-end块语句
3．4．5 赋值语句
3．4．6 条件语句
3．4．7 循环语句
3．5 VerilogHDL的设计层次与风格

第4章 Vivado开发环境
4．1 概述
4．2 Vivado用户界面与功能
4．3 一个秒表计时器的设计实例．
4．3．1 创建空白项目
4．3．2 添加源文件
4．3．3 综合与功能仿真
4．3．4 添加约束
4．3．5 实现
4．3．6 装载执行

第5章 计算机系统部件实验
5．1 算术逻辑部件（ALU）实验
5．2 寄存器堆实验
5．3 内存储器系统实验
5．4 串行接口实验
5．5 DVI接口实验
5．6 Flash实验
5．7 多周期CPU控制器实验

第6章 单周期CPU系统设计实验
6．1 指令系统实验
6．2 单周期CPU设计与实现

第7章 多周期CPU计算机系统实验
7．1 指令系统实验
7．2 多周期CPU计算机系统设计与实现
7．3 Bootloader实验
7．4 支持中断的多周期CPU设计

第8章 指令流水CPU计算机系统实验
8．1 TLB组件实验
8．2 简单指令流水CPU设计与实现
8．3 支持虚拟内存的指令流水CPU设计
8．4 基于指令流水CPU的计算机系统实验

第9章 操作系统实验
9．1 特权级切换实验
9．2 μCore系统运行实验

附录A FPGA引脚分配表
附录B 多周期控制器源代码
附录C 监控程序Kernel基础版本源代码
附录D 监控程序Term源代码