Drukuj sylabus

Computer Architecture

Informacje ogólne

Kod przedmiotu:

103A-CTxxx-ISA-ECOAR

Kod Erasmus / ISCED:

(brak danych) / (brak danych)

Nazwa przedmiotu:

Computer Architecture

Jednostka:

Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Grupy:

( Computer Systems )-Computer Science, Telecommunications-B.Sc.-EITI
( Computer Systems and Networks - Foundation )-Computer Systems and Networks-M.Sc.-EITI
( Courses in English )--eng.-EITI
( Podstawy informatyki )-Informatyka-inż.-EITI
( Przedmioty techniczne )---EITI
( Technical Courses )--eng.-EITI

Punkty ECTS i inne:

6.00

Język prowadzenia:

angielski

Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

ECOAR

Numer wersji:

Skrócony opis:

Zadaniem przedmiotu jest zaznajomienie słuchaczy ze strukturą i logiką współczesnych komputerów i procesorów w ujęciu stosownym zarówno dla programisty jak i dla projektanta sprzętu. Zakres wykładu obejmuje pojęcia podstawowe i taksonomie architektur komputerowych, aplikacyjny model programowy komputera, strukturę jednostki wykonawczej i hierarchii pamięci, zagadnienia systemowe - zasady i realizację ochrony i zarządzania zasobami oraz podstawowe informacje o strukturze typowych współczesnych komputerów. Ćwiczenia laboratoryjne zaznajamiają studentów w praktyce z modelem pogramowym procesora RISC (MIPS R3000) i CISC (x86) oraz z programowaniem hybrydowym na przykładzie 32-bitowych systemów bazujących na procesorach x86.

Pełny opis:

(tylko po angielsku)

The target of the course is to introduce the students to the structural and logical concepts of contemorary computers in the way which is appropriate for both programmers and hardware designers.The lecture cover basic definitions and taxonomies of computer architectures, application programming model, structure of execution unit and memory hierarchy, system topics - principles and implementation of resource protection and management and basic information on the structureof contemporary computers.

Lecture contents

Introduction, basic definitions, computer architecture taxonomies (2h).
Memory hierarchy, von Neumann machine - Harvard and Princeton variants. Data representations and formats - characters, numbers, sounds, images (2h).
Memory organization - addressing, Big- and Little Endian (1h).
Application programming model - register set organizations, addressing modes, model of conditional operations, instruction set. CISC and RISC approach (4h).

MIPS R3000 programming model (1h).
Basic x86 programming model in linear 32-bit environments (2h).
MIPS Instruction execution in single-cycle datapath (1h).
Multicycle (microcoded) processors - structures, bottlenecks, optimization. Prefetch queue, branch penalty. (2h).

Pipelined execution unit - basic structure, RAW dependency, Load-Use penalty, branch penalty - problems and solutions. (3h).

Superpipeline. CISC pipeline (1h).
Superscalars: pseudo (i860), in-order execution, in-order issue, out-of-order completion, out-of-order execution. Dependencies and hazards in superscalars - WAW, WAR (3h).

Relaxing and avoiding dependencies - register renaming, data forwarding (2h).

CISC implementations using instruction transcoding - principles and examples (2h).

Reducing the branch penalty - branch prediction schemes - static and dynamic. Return stack. Speculative execution (2h).
Principle of locality. Caches: organizations, efficiency model (3h).

Reponse to write cycles. Victim (exclusive) caches. Cache coherency(2h).
Resource protection and management in OS - principles. Memory manegement - functions, implementation -segmentation and paging. Optimization of paging mechanism (5h).

Exceptions - interrupts, traps, erors. Exception priorities. Exception service (4h).
Structure of computer - bus. Structure of PC - buses and point-to point connections (2h).

Tests (2h).

Laboratory contents

Similar Courses

Code	Name	Discount ECTS
103C-TExxx-ISP-SYKO	Systemy komputerowe	3
103B-INxxx-ISP-ARKO	Architektura komputerów	5

Literatura:

(tylko po angielsku)

Patterson, Hennessy, Computer Organization and Design: The Hardware/ Software Interface, Morgan-Kauffmann 1994.

IA-32 Intel Architecture Software Developer`s Manual, Intel Corp., the last version available at developer.intel.com.

MIPS32 Architecture for Programmers, MIPS Technologies, the last version available at www.mips.com.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2019/2020 - sem. zimowy" (w trakcie)

Okres:	2019-10-01 - 2020-02-21	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Ćwiczenia, 15 godzin, 48 miejsc więcej informacji Laboratorium, 15 godzin, 48 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 48 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Grzegorz Mazur
Prowadzący grup:	Rajmund Kożuszek, Grzegorz Mazur, Zbigniew Szymański
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin
Jednostka realizująca:	103200 - Instytut Informatyki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. letni" (zakończony)

Okres:	2019-02-18 - 2019-09-30	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Ćwiczenia, 15 godzin, 36 miejsc więcej informacji Laboratorium, 15 godzin, 36 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Grzegorz Mazur
Prowadzący grup:	Rajmund Kożuszek, Grzegorz Mazur, Zbigniew Szymański
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin
Jednostka realizująca:	103200 - Instytut Informatyki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2018/2019 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres:	2018-10-01 - 2019-02-17	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Ćwiczenia, 15 godzin, 48 miejsc więcej informacji Laboratorium, 15 godzin, 48 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 48 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Grzegorz Mazur
Prowadzący grup:	Rajmund Kożuszek, Grzegorz Mazur, Zbigniew Szymański
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin
Jednostka realizująca:	103200 - Instytut Informatyki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. letni" (zakończony)

Okres:	2018-02-19 - 2018-09-30	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Ćwiczenia, 15 godzin, 36 miejsc więcej informacji Laboratorium, 15 godzin, 36 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Grzegorz Mazur
Prowadzący grup:	Grzegorz Mazur, Zbigniew Szymański
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin
Jednostka realizująca:	103200 - Instytut Informatyki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres:	2017-10-01 - 2018-02-18	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Ćwiczenia, 15 godzin, 41 miejsc więcej informacji Laboratorium, 15 godzin, 41 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 41 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Grzegorz Mazur
Prowadzący grup:	Grzegorz Mazur
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin
Jednostka realizująca:	103200 - Instytut Informatyki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2016/2017 - sem. letni" (zakończony)

Okres:	2017-02-20 - 2017-09-30	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Ćwiczenia, 15 godzin, 25 miejsc więcej informacji Laboratorium, 15 godzin, 25 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 25 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Grzegorz Mazur
Prowadzący grup:	Grzegorz Mazur
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin
Jednostka realizująca:	103200 - Instytut Informatyki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2016/2017 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres:	2016-10-01 - 2017-02-19	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Ćwiczenia, 15 godzin, 35 miejsc więcej informacji Laboratorium, 15 godzin, 35 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 35 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Grzegorz Mazur
Prowadzący grup:	Grzegorz Mazur
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin
Jednostka realizująca:	103200 - Instytut Informatyki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2015/2016 - sem. letni" (zakończony)

Okres:	2016-02-23 - 2016-09-30	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Ćwiczenia, 15 godzin, 45 miejsc więcej informacji Laboratorium, 15 godzin, 45 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 45 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Grzegorz Mazur
Prowadzący grup:	Grzegorz Mazur
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin
Jednostka realizująca:	103200 - Instytut Informatyki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2015/2016 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres:	2015-10-01 - 2016-02-22	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Ćwiczenia, 15 godzin, 26 miejsc więcej informacji Laboratorium, 15 godzin, 26 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 26 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Grzegorz Mazur
Prowadzący grup:	Grzegorz Mazur
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin
Jednostka realizująca:	103200 - Instytut Informatyki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2014/2015 - sem. letni" (zakończony)

Okres:	2015-02-23 - 2015-09-30	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Ćwiczenia, 15 godzin, 45 miejsc więcej informacji Laboratorium, 15 godzin, 45 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 45 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Grzegorz Mazur
Prowadzący grup:	Grzegorz Mazur
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin
Jednostka realizująca:	103200 - Instytut Informatyki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2014/2015 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres:	2014-09-29 - 2015-02-22	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Ćwiczenia, 15 godzin, 24 miejsc więcej informacji Laboratorium, 15 godzin, 24 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 24 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Grzegorz Mazur
Prowadzący grup:	Grzegorz Mazur
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin
Jednostka realizująca:	103200 - Instytut Informatyki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2013/2014 - sem. letni" (zakończony)

Okres:	2014-02-24 - 2014-09-28	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Ćwiczenia, 15 godzin, 45 miejsc więcej informacji Laboratorium, 15 godzin, 45 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 45 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Grzegorz Mazur
Prowadzący grup:	Grzegorz Mazur
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin
Jednostka realizująca:	103200 - Instytut Informatyki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2013/2014 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres:	2013-10-01 - 2014-02-23	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Ćwiczenia, 15 godzin, 45 miejsc więcej informacji Laboratorium, 15 godzin, 45 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 45 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Grzegorz Mazur
Prowadzący grup:	Grzegorz Mazur
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin
Jednostka realizująca:	103200 - Instytut Informatyki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2012/2013 - sem. letni" (zakończony)

Okres:	2013-02-20 - 2013-09-30	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Ćwiczenia, 15 godzin, 45 miejsc więcej informacji Laboratorium, 15 godzin, 45 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 45 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Grzegorz Mazur
Prowadzący grup:	Grzegorz Mazur
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin
Jednostka realizująca:	103200 - Instytut Informatyki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2012/2013 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres:	2012-10-01 - 2013-02-19	Wybrany podział planu: ten tydzień cykl przedmiotu zobacz plan zajęć
Typ zajęć:	Ćwiczenia, 15 godzin, 45 miejsc więcej informacji Laboratorium, 15 godzin, 45 miejsc więcej informacji Wykład, 30 godzin, 45 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy:	Grzegorz Mazur
Prowadzący grup:	Grzegorz Mazur
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Egzamin
Jednostka realizująca:	103200 - Instytut Informatyki

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.