1. SylabUZ
2. Wydział Informatyki, Elektrotechniki i Automatyki
3. semestr zimowy 2017/2018
4. Informatyka - pierwszego stopnia z tyt. inżyniera
5. Architektura komputerów I

Wygeneruj PDF dla tej strony

Architektura komputerów I - opis przedmiotu

Cel przedmiotu

Nabycie umiejętności i kompetencji w zakresie:

•        budowy komputera,
•        zasad przesyłania, przechowywania i przetwarzania informacji w komputerze,
•        ogólnych zasad pracy komputera,
•        architektur równoległych komputerów.

 

Wymagania wstępne

Zapisz zmiany

brak

Zakres tematyczny

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, architektura listy rozkazów. Reprezentacja i typy danych. Kodowanie liczb całkowitych. Zmiennoprzecinkowe reprezentacje liczb. Standard IEEE 754. Działania na danych. Algorytmy dodawania, odejmowania, mnożenia i dzielenia. Tryby adresowania. Sterowanie przebiegiem programu. Warunki i rozgałęzienia.

Potokowe przetwarzanie rozkazów. Współpraca wielu jednostek wykonawczych. Prognoza i realizacja rozgałęzień. Modele przetwarzania informacji.

Sprzęg z otoczeniem. Magistrale (ISA, ESIA, LB, PCI, AGP). Urządzenia zewnętrzne - monitor, klawiatura, mysz, drukarka. Zasady działania i obsługi. Środowisko multimedialne.

Organizacja i hierarchia pamięci. Pamięć podręczna - organizacja i obsługa. Problem spójności pamięci podręcznej, Model MESI. Pamięci wtórne (masowe). Metody zapisu informacji na nośniku magnetycznym i optycznym. Sterowniki pamięci masowych.

Architektury RISC i ich charakterystyka. Programy współbieżne i maszyny równoległe. Mechanizmy przyśpieszające. Przetwarzanie potokowe (pipelining). Prognoza rozgałęzień. Przyśpieszanie realizacji rozgałęzień. Rozdzielona i wielopoziomowa pamięć podręczna (cache). Organizacja systemu pamięci. Architektura mikroprocesorów klasy CISC. Przegląd współczesnych architektur RISC.

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

Metody kształcenia

wykład: wykład konwencjonalny/tradycyjny

laboratorium: ćwiczenia laboratoryjne.

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu	Symbole efektów	Metody weryfikacji	Forma zajęć

Warunki zaliczenia

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%

Literatura podstawowa

1. Chalk B.S.: Organizacja i architektura komputera, WNT, Warszawa, 1998
2. Metzger P.: Anatomia PC, wydanie VI, Helion, 2003
3. Mueller S.: Rozbudowa i naprawa komputerów PC, Helion, 2001
4. Wojtuszkiewicz K.: Urządzenia techniki komputerowej. Cz. 1 – Jak działa komputer, WN PWN, Warszawa, 2013.
5. Wojtuszkiewicz K.: Urządzenia techniki komputerowej. Cz. 2 – Urządzenia peryferyjne i interfejsy, WN PWN, Warszawa, 2013.

Literatura uzupełniająca

1.      Mueller S., Soper M. E.: Rozbudowa i naprawa komputerów PC. Kompendium, Helion, 2001

2.      Metzger P.: Diagnostyka i optymalizacja komputerów PC, Helion, 2001

Uwagi

Zmodyfikowane przez prof. dr hab. inż. Andrzej Obuchowicz (ostatnia modyfikacja: 19-04-2017 11:38)