Nazwa przedmiotu:
Architektura komputerów
Koordynator przedmiotu:
Dr hab. inż. Wiktor Daszczuk, Dr inż. Piotr Gawkowski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inżynieria i Analiza Danych
Grupa przedmiotów:
Wspólne
Kod przedmiotu:
1030-IN000-ISP-XXXX
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2021/2022
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
brak
Limit liczby studentów:
.
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zapoznanie słuchaczy z podstawami techniki cyfrowej i architektury współczesnych komputerów, zasadami działania procesorów, konstrukcją hierarchii pamięci oraz oceną ich wydajności.
Treści kształcenia:
Logika binarna i kody liczbowe. Reprezentacja danych. Liczby całkowite, zmiennopozycyjne. Podstawy arytmetyki cyfrowej. Przegląd architektur komputerów. Koncepcje mechanizmów systemowych i sprzętowych. Organizacja: magistral, arbitrażu, DMA, dekodowania rozkazu i pracy sekwencera, ALU. Układy procesorowe. Architektury CISC i RISC. Przetwarzanie SISD, SIMD, MIMD. Architektury procesorów. Przetwarzanie potokowe. Architektura superskalarna. Pamięć, pamięć podręczna, hierarchia pamięci. Przestrzeń IO, przerwania, komunikacja z urządzeniami zewnętrznymi. MMU. Ochrona pamięci procesów. Wirtualizacja. Architektury mikroprocesorowe. Przykłady. Model pamięciowy programu, kompilacja, stos wykonania, rejestry indeksowe, sterta. Budowa i działanie mikrojądra, stos systemowy, zmiana kontekstu, mikrojądro wieloprocesorowe.
Metody oceny:
Student może otrzymać do 20 pkt za aktywność podczas ćwiczeń, 30 pkt za kolokwium w połowie semestru i 50 pkt za kolokwium końcowe. Próg zaliczenia wynosi 51 pkt, a rozkład progów kolejnych ocen to sekwencja 61, 71, 81 i 91 pkt.
Egzamin:
nie
Literatura:
1. W. Stallings, Organizacja i architektura systemu komputerowego. 2. N. Nisan, S. Schocken, Elementy systemów komputerowych, WNT, 2009. 3. D. Patterson, J. Hennessy, Computer organization and design, Elsevier. 4. J. Baranowski, B. Kalinowski, Z. Nosal, Układy elektroniczne, część III, układy i systemy cyfrowe. 5. J. Biernat, Arytmetyka komputerów, Warszawa, PWN 1996. 6. G. Mazur, Architektura komputerów - preskrypt do wykładu. 7. Witold Komorowski: Instrumenta computatoria. Wybrane architektury komputerów, Wydawnictwo Helion, 2000. 8. Jerzy Mieścicki: Wstęp do Informatyki. BTC, Legionowo 2013.
Witryna www przedmiotu:
.
Uwagi:
.

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W01
Ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie podstaw techniki cyfrowej i architektury współczesnych komputerów
Weryfikacja: kolokwia, ocena aktywności i rozwiązywanych zadań
Powiązane charakterystyki kierunkowe: DS_W07, DS_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka W02
Ma elementarną wiedzę w zakresie elektroniki i układów logicznych potrzebną do zrozumienia techniki cyfrowej i zasad funkcjonowania współczesnych komputerów
Weryfikacja: kolokwia, ocena aktywności i rozwiązywanych zadań
Powiązane charakterystyki kierunkowe: DS_W07, DS_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka W03
Zna podstawowe metody, techniki i narzędzia stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań informatycznych z zakresu budowy systemów komputerowych
Weryfikacja: kolokwia, ocena aktywności i rozwiązywanych zadań
Powiązane charakterystyki kierunkowe: DS_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U01
Wykorzystuje wiedzę matematyczną do optymalizacji rozwiązań sprzętowych i programowych
Weryfikacja: kolokwia, ocena aktywności i rozwiązywanych zadań
Powiązane charakterystyki kierunkowe: DS_U16, DS_U19, DS_U20, DS_U01, DS_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW, I.P6S_UK

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K01
Rozumie konieczność ciągłego śledzenia zmian w dokumentacji nowych mikroprocesorów i mikrokontrolerów oraz zmian w standardach takich jak np. USB
Weryfikacja: kolokwia, ocena aktywności i rozwiązywanych zadań
Powiązane charakterystyki kierunkowe: DS_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KO, I.P6S_KR
Charakterystyka K02
Zna przykłady i rozumie przyczyny wadliwie działających systemów cyfrowych
Weryfikacja: kolokwia, ocena aktywności i rozwiązywanych zadań
Powiązane charakterystyki kierunkowe: DS_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KO, I.P6S_KR