- Nazwa przedmiotu:
- Computer Architecture
- Koordynator przedmiotu:
- Grzegorz Mazur
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Computer Science
- Grupa przedmiotów:
- Technical Courses
- Kod przedmiotu:
- ECOAR
- Semestr nominalny:
- 5 / rok ak. 2015/2016
- Liczba punktów ECTS:
- 6
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 45 - lectures and exercises
60 - self study
15 - lab sessions
30 - preparation for lab projects and continuation of complex projects at home
10 - preparation for exam
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 4
- Język prowadzenia zajęć:
- angielski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 3
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- C language programming, knowledge of binary arithmetics and logic circuits.
- Limit liczby studentów:
- 45
- Cel przedmiotu:
- After attending the course, students should understand the internal structure and operation of a processor and computer. They should be able to write programs in assembly language and hybrid programs with assembly modules called from high-level language.
Students should be able to determine obvious bottlenecks in computer hardware and software. They should understand the system architecture of a computer.
- Treści kształcenia:
- Introduction (4h): computer taxonomies, concept of memory hierarchy, data types.
Application programming model (6h): data representation, data in computer's memory, requirements of HLLs, memory sections, operations in instruction set, procedure calling, stack frame.
Execution unit (12h): single-cycle processor, multicycle microcoded processor, simple pipeline. Hazards and delays. Superpipelines and superscalars. Hazards and delays in superscalars.
Caches as a layer of memory hierarchy (6h): concept and principle of operation. Cache architectures. Quantitative characterization. Multilevel cache hierarchies. Caches in write cycles. Coherency of memory hierarchy.
System architecture and implementation (10h): resource management, privilege levels. Memory management – segmentation, paging, implementation of virtual memory. Exceptions. Interrupt response in real time systems.
Input-Output (3h): concept, servicing I/O devices using polling, interrupts and direct memory access.
Structure of a computer (3h): memory-centric architecture, bus architecture, multi-bus architectures, point-to point architectures.
- Metody oceny:
- Tests, software projects (lab classes), exam.
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- 1. Patterson, Hennessy: Computer Patterson, Hennessy: Computer Organization and Design, The Hardware/Software Interface, Elsevier
2. MIPS32 Architecture for Programmers (www.mips.com)
3. Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual, Intel Corp.
4. AMD64 Architecture Programmer's Manual, AMD Inc.
5. SYSTEM V APPLICATION BINARY INTERFACE, Intel386 Architecture Processor Supplement, Fourth Edition, 1990-1996 The Santa Cruz Operation, Inc.
- Witryna www przedmiotu:
- http://studia.elka.pw.edu.pl/
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt ECOAR_W01
- Understands the principles of computer's operation and execution of programs by hardware.
Weryfikacja: Tests, exam and project
Powiązane efekty kierunkowe:
K_W10
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07
- Efekt ECOAR_W02
- Knows data representations used by computers and is able to use data types efficiently.
Weryfikacja: Tests, exam and project
Powiązane efekty kierunkowe:
K_W07, K_W10
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07
- Efekt ECOAR_W03
- Is able to identify performance limitations resulting from computer's hardware structure.
Weryfikacja: Tests and exam
Powiązane efekty kierunkowe:
K_W07, K_W10
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07
- Efekt ECOAR_W04
- Understands the rules of computer's resource management and hardware mechanisms related to resource management and protection.
Weryfikacja: Tests and exam
Powiązane efekty kierunkowe:
K_W10
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07
- Efekt ECOAR_W05
- Understands the rules of cooperation between computer and it's peripheral devices. Knows the common structures of computers.
Weryfikacja: Tests and exam.
Powiązane efekty kierunkowe:
K_W10
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03, T1A_W04, T1A_W07
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt ECOAR_U01
- Is able to write assembly language and hybrid programs.
Weryfikacja: Projects, tests
Powiązane efekty kierunkowe:
K_U01, K_U12, K_U13
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U01, T1A_U15, T1A_U16, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U16
- Efekt ECOAR_U02
- Is able to identify performance limitations caused by software and determine the possibilities of software optimization.
Weryfikacja: Project
Powiązane efekty kierunkowe:
K_U01, K_U09
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U01, T1A_U08, T1A_U09
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt ECOAR_K01
- Understands the need to self-study. Uses technical literature.
Weryfikacja: Lab exercises
Powiązane efekty kierunkowe:
K_K01
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K01