1. Pojęcie komputera, taksonomie architektur komputerowych, pojęcie hierarchii pamięci. Maszyna von Neumanną architektury Harvard, Princeton, Harvard-Princeton.
2. Dane—typy, reprezentacje, organizacja i adresowanie pamięci. Konwencje Big-Endian i Little-Endian. Wyrównanie naturalne. Dane wektorowe.
3. Synteza aplikacyjnego modelu programowego na podstawie wymagań języka wysokiego poziomu.
4. Budowa modelu programowego — rejestry, tryby adresowania, model operacji warunkowych, lista instrukcji. Konstrukcja modelu programowego w podejściu CISC i RISC.
5. Przykłady modeli programowych RISC (MIPS) i CISC (x86). Jednostki zmiennopozycyjne i wektorowe.
6. Synteza jednocyklowej jednostki wykonawczej. Jednostki wielocyklowe. Przejście od jednostki jednocyklowej do potokowej.
7. Struktura potoku. Problemy synchronizacji i opóźnienia w prostym potoku. Superpotok.
8. Jednostki wielopotokowe (superskalame) — zasady działania, hazardy i opóźnienia.
9. Kieszenie jako warstwa hierarchii pamięci. Organizacja i zasady działania. Model wydajności. Reakcja na zapis danych. Wielopoziomowe systemy kieszeni.
10. Metody redukcji opóźnień w procesorach superpotokowych i superskalamych. Przewidywanie skoków. Sposoby redukcji opóźnienia danych.
11. Wymagania wieloprocesowego systemu operacyjnego. Zasady ochrony zasobów komputera. Funkcje systemu zarządzania pamięcią.
12. Implementacja zarządzania pamięcią— prosta ielokacją segmentacją stronicowanie. Podstawy realizacji systemu pamięci wirtualnej. Optymalizacja stronicowania.
13. Wyjątki — definicją klasyfikacja. Obsługa wyjątków.
14. Podstawy organizacji wejścia wyjścia Obsługa urządzeń zewnętrznych przy użyciu aktywnego oczekiwania przerwań i DMA.
15. Struktura komputera jednoprocesorowego i jej ewolucja od lat 60 XX w. do współczesności.