Computer Architecture - course description

General information

Course name	Computer Architecture
Course ID	11.3-WE-INFP-ArchitKomp
Faculty	Faculty of Computer Science, Electrical Engineering and Automatics
Field of study	Computer Science
Education profile	academic
Level of studies	First-cycle studies leading to Engineer's degree
Beginning semester	winter term 2022/2023

Course information

Semester	1
ECTS credits to win	5
Course type	obligatory
Teaching language	polish
Author of syllabus	dr hab. inż. Andrzej Pieczyński, prof. UZ

Classes forms

The class form	Hours per semester (full-time)	Hours per week (full-time)	Hours per semester (part-time)	Hours per week (part-time)	Form of assignment
Lecture	30	2	18	1,2	Credit with grade
Laboratory	30	2	18	1,2	Credit with grade

Aim of the course

Nabycie umiejętności i kompetencji w zakresie:

budowy komputera,
zasad przesyłania, przechowywania i przetwarzania informacji w komputerze,
ogólnych zasad pracy komputera,
architektur równoległych komputerów
urządzeń peryferyjnych (zasad pracy, własności i podstawowych parametrów).

Prerequisites

brak

Scope

Historia rozwoju komputera. Klasyfikacje komputerów według różnych kryteriów.

Istota działania systemu komputerowego: Modele von Neumanna i Harvarda. Zasada współpracy procesora z pamięcią w procesie przetwarzania informacji. Operacje wejścia-wyjścia. Hierarchia pamięci, struktura adresowa. Systemy wieloprocesorowe. Klasyfikacja Flynna, maszyny SIMD, MISD, MIMD.

Model programowy procesora. Poziomy maszynowe i języki maszynowe, maszyna RAM, architektura listy rozkazów. Reprezentacja i typy danych. Liczby stałoprzecinkowe i zmiennoprzecinkowe. Podstawowe operacje arytmetyczne i logiczne w różnych systemaqch liczbowych. Szybkość działań arytmetycznych. Tryby adresowania. Sterowanie przebiegiem programu. Warunki i rozgałęzienia.

Organizacja i hierarchia pamięci. Pamięć ulotna i nieulotna. Pamięć operacyjna statyczna i dynamiczna. Pamięć podręczna - organizacja i obsługa. Problem spójności pamięci podręcznej, Rozdzielona i wielopoziomowa pamięć podręczna (cache). Pamięci wtórne (masowe). Metody zapisu informacji na nośniku magnetycznym, optycznym i półprzewodnikowym. Sterowniki dysków. Dyski HDD, HHD, SSD. Organizacja systemu pamięci.

Architektury RISC i ich charakterystyka. Programy współbieżne i maszyny równoległe. Mechanizmy przyspieszające. Przetwarzanie potokowe (pipelining). Prognoza rozgałęzień. Przyspieszanie realizacji rozgałęzień. Przegląd współczesnych architektur RISC. Architektura mikroprocesorów klasy CISC. Architektura procesora wielordzeniowego.

Klasyfikacja architektur. Współbieżne wykonywanie programów w systemach wieloprocesorowych. Klasyfikacja maszyn równoległych. Systemy z pamięcią wspólną i rozporoszoną. Techniki programowania systemów równoległych. Mechanizmy komunikacji i synchronizacji. Dekompozycja problemu dla potrzeb przetwarzania równoległego. Systemy rozproszone.

Sprzęg z otoczeniem. Magistrale (ISA, EISA, VLB, PCI). Interfejsy szeregowe i równoległe: centronics, usb, hdmi.

Urządzenia peryferyjne: monitor, klawiatura, mysz, drukarka, skaner, ploter. Zasady działania i obsługi. Środowisko multimedialne.

Teaching methods

wykład: wykład konwencjonalny/tradycyjny

laboratorium: ćwiczenia laboratoryjne.

Learning outcomes and methods of theirs verification

Outcome description	Outcome symbols	Methods of verification	The class form

Assignment conditions

Wykład - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen z kolokwiów pisemnych lub ustnych przeprowadzonych, co najmniej raz w semestrze.

Laboratorium - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, przewidzianych do realizacji w ramach programu laboratorium.

Składowe oceny końcowej = wykład: 50% + laboratorium: 50%

Notes

Modified by dr hab. inż. Andrzej Pieczyński, prof. UZ (last modification: 14-04-2022 12:39)

Generate PDF for this page