Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Architektura systemów komputerowych
Tok studiów:
2014/2015
Kod:
ITE-1-205-s
Wydział:
Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Teleinformatyka
Semestr:
2
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr inż. Chodorek Robert (chodorek@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr inż. Chodorek Robert (chodorek@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Zakres tematyczny modułu obejmuje architekturę systemów komputerowych od rozwiązań dla IoT do wysokowydajnych serwerów.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Zna i rozumie podstawowe pojęcia związane z funkcjonowaniem systemu komputerowego TE1A_W10, TE1A_W14 Aktywność na zajęciach
M_W002 Zna i rozumie architekturę komputerów TE1A_W14 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_W003 Zna i rozumie arytmetykę stosowaną w systemach mikroprocesorowych TE1A_W20 Kolokwium
M_W004 Zna i rozumie działanie podstawowych elementów wejścia/wyjścia systemu komputerowego TE1A_W20 Aktywność na zajęciach
M_W005 Rozumie działanie podsystemu pamięci TE1A_W21, TE1A_W20 Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności
M_U001 Potrafi projektować proste systemy komputerowe uwzględniając zastosowania systemu TE1A_U09, TE1A_U20 Aktywność na zajęciach
M_U002 Potrafi opracować oprogramowanie dla prostych systemów komputerowych TE1A_U13, TE1A_U21 Studium przypadków ,
Aktywność na zajęciach
M_U003 Potrafi opracowywać samodzielnie proste programy dla systemów komputerowych jak również potrafi zbudować bardziej złożony system pracując w zespole TE1A_U02 Studium przypadków ,
Aktywność na zajęciach
M_U004 Potrafi stosować dekompozycję problemu w trakcie projektowania systemu komputerowego TE1A_U21 Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne
M_K001 Ma świadomość rozwoju architektury komputerów i rozumie potrzebę dokształcania się w tym zakresie TE1A_K01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Zna i rozumie podstawowe pojęcia związane z funkcjonowaniem systemu komputerowego + - + - - - - - - - -
M_W002 Zna i rozumie architekturę komputerów + - + - - - - - - - -
M_W003 Zna i rozumie arytmetykę stosowaną w systemach mikroprocesorowych + - + - - - - - - - -
M_W004 Zna i rozumie działanie podstawowych elementów wejścia/wyjścia systemu komputerowego + - + - - - - - - - -
M_W005 Rozumie działanie podsystemu pamięci + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi projektować proste systemy komputerowe uwzględniając zastosowania systemu - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi opracować oprogramowanie dla prostych systemów komputerowych - - + - - - - - - - -
M_U003 Potrafi opracowywać samodzielnie proste programy dla systemów komputerowych jak również potrafi zbudować bardziej złożony system pracując w zespole - - + - - - - - - - -
M_U004 Potrafi stosować dekompozycję problemu w trakcie projektowania systemu komputerowego - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Ma świadomość rozwoju architektury komputerów i rozumie potrzebę dokształcania się w tym zakresie + - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1. Wprowadzenie. Podstawowe architektury systemów komputerowych.
2. Budowa mikroprocesora. Cykl rozkazowy, przetwarzanie potokowe.
3. Podstawy programowania w języku asembler.
4. Programowanie hybrydowe.
5. Arytmetyka maszyn cyfrowych
6. Arytmetyka maszyn cyfrowych liczby zmiennoprzecinkowe
7. Architektury procesorów o złożonych i zredukowanych zestawach instrukcji.
8. Przetwarzanie potokowe. Operacje wektorowe.
9. Tryb chroniony procesora na przykładzie procesorów rodziny x86. Systemy wieloprocesorowe.
10. Przerwania i wyjątki. Wirtualizacja.
11. Procesory RISC. Specjalizowane systemy mikroprocesorowe.
12. Architektura systemów pamięci. Pamięć podręczna. Mechanizm pamięci wirtualnej. Stronicowanie.
13. Mechanizmy obsługi urządzeń wejścia wyjścia. Pamięci masowe.
14. Układy graficzne.
15. Architektura współczesnych komputerów osobistych.

Ćwiczenia laboratoryjne:

1. Programowanie w językach wysokiego poziomu.
2. Programowanie w języku asemblera.
3. Programowanie mieszane.
4. Systemy liczbowe i operacje na danych typu całkowitego.
5. Reprezentacja liczb rzeczywistych i operacje zmiennoprzecinkowe.
6. Reprezentacja i operacje na danych wielobajtowych.
7. Kolokwium pisemne z zajęć 1 – 6.
8. Cykl rozkazowy procesora.
9. Operacje wektorowe MMX i SSE.
10. Praca w trybie rzeczywistym procesora x86
11. Praca w trybie chronionym procesora x86. Przerwania i wyjątki
12. Programowanie wielowątkowe.
13. Procesory RISC.
14. Wirtualizacja.
15. Kolokwium z zajęć 8-14.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 90 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 30 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 15 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

1. Warunkiem uzyskania pozytywnej oceny końcowej (OK) jest uzyskanie pozytywnej oceny z umiejętności praktycznych w laboratorium oraz kolokwiów przeprowadzanych na laboratoriach.
2. Obliczamy średnią arytmetyczną z ocen i kolokwiów uzyskanych we wszystkich terminach.
3. Wyznaczmy ocenę końcową na podstawie zależności:
if sr>4.75 then OK:=5.0 else
if sr>4.25 then OK:=4.5 else
if sr>3.75 then OK:=4.0 else
if sr>3.25 then OK:=3.5 else OK:=3

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Znajomość matematyki (systemy pozycyjne, kombinatoryka, itp.) i podstaw informatyki

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. W. Stallings: Organizacja i architektura systemu komputerowego. WNT, Warszawa 2000.
2. A. Skorupski: Podstawy budowy i działania komputerów. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, 2004.
3. W. Stanisławski, D. Raczyński: Programowanie systemowe mikroprocesorów rodziny x86. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010.
4. D. Patterson, J. Hennessy: Computer Organization and design. Elsevier 2005.
5. John L. Hennessy and David A. Patterson, Computer Architecture: A Quantitative Approach, 5th edition, 2011.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak