3ο εξάμηνο

Μάθημα: Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Τίτλος μαθήματος

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Κωδικός μαθήματος

ΜΚ20

Είδος μαθήματος

Υποχρεωτικό

Επίπεδο μαθήματος

Προπτυχιακό

Έτος σπουδών

2ο

Εξάμηνο

3ο

Πιστωτικές μονάδες ECTS

5

Ιστοσελίδα

http://eclass.uowm.gr/courses/ICTE155/  & http://arch.icte.uowm.gr/courses/arch/ 

Ώρες ανά εβδομάδα

4 (2 ώρες θεωρία & 2 ώρες εργαστήριο)

Διδάσκων

Μηνάς Δασυγένης (Λέκτορας)

Περιεχόμενο μαθήματος

Εισαγωγή στην Τεχνολογία των Υπολογιστικών Συστημάτων. Οργάνωση της Κεντρικής Μονάδας Επεξεργασίας (CISC/RISC). Οργάνωση και κατηγορίες Μνήμης. Ιεραρχία Μνήμης. Οργάνωση Εισόδου - Εξόδου. Κρυφή Μνήμη. Διαδρομή Δεδομένων και Έλεγχος Επεξεργαστή. Διακοπές και Υποστήριξή τους στη Μονάδα Ελέγχου. Συστήματα αποθήκευσης. Πολυπύρηνα συστήματα. Απόδοση Υπολογιστικών Συστημάτων. Εισαγωγή στον Μικρο­προγραμματισμό. Διασωλήνωση. Θέματα  Αξιοπιστίας. Δίαυλοι. Πρόγνωση Διακλαδώσεων. Εκτέλεση εκτός σειράς. Σωρός. Υπερβαθμωτοί επεξεργαστές. VLIW.

Εργαστηριακές ασκήσεις σε προγραμματισμό συμβολικής γλώσσας x86.

Αναμενόμενα μαθησιακά αποτελέσματα και δεξιότητες

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές  αποκτούν γνώση και κατανόηση των παρακάτω θεμάτων:

·                     των τύπων των επεξεργαστών,

·                     των αρχιτεκτονικών μηχανισμών για την αύξηση της ταχύτητας των επεξεργαστών,

·                     της διαδρομής δεδομένων στους επεξεργαστές,

·                     της διασωλήνωσης των λειτουργιών,

·                     των τεχνικών Ε/Ε,

·                     της σύνδεση των περιφερειακών με την κεντρική μονάδα επεξεργασίας,

·                     των διαύλων

·                     της λειτουργίας της κρυφής μνήμης,

·                     του ελέγχου του επεξεργαστή μέσω εντολών assembly.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του εργαστηριακού τμήματος του μαθήματος, οι φοιτητές  αποκτούν γνώση και κατανόηση των παρακάτω θεμάτων:

·                     της θέση της assembly στο χώρο του προγραμματισμού,

·                     των πλεονεκτημάτων και των μειονεκτημάτων της assembly,

·                     της συγγραφής και αποσφαλμάτωσης σε γλώσσα assembly x86,

·                     της ορθής χρήσης όλων των εντολών assembly της x86,

·                     της εισόδου/εξόδου σε γλώσσα assembly x86,

·                     των χειρισμό των συμβολοσειρών,

·                     της χρήσης των διακοπών λογισμικού και υλικού,

·                     της δημιουργίας συναρτήσεων χειρισμού εξαιρέσεων,

·                     της εμφάνισης  γραφικών στοιχείων με assembly.

Προαπαιτούμενα μαθήματα

Ψηφιακή Σχεδίαση (δεν είναι υποχρεωτικό).

Μέθοδοι διδασκαλίας

Διαλέξεις, διαφάνειες powerpoint, σημειώσεις από τον διδάσκοντα, quiz μέσα στην τάξη, αυτοματοποιημένο σύστημα πολλαπλών ερωτήσεων I-exams, μαγνητοσκοπημένες διαλέξεις opencourses, ασκήσεις εργαστηρίου, εξαμηνιαία ομαδική εργασία.

Αξιολόγηση

Τελικές εξετάσεις θεωρίας 50%, τελική εξέταση εργαστηρίου 10%, τρεις σύντομες εξετάσεις 15%, 12 εργαστηριακές ασκήσεις 10%, 1 ομαδική εργασία εξαμήνου 15%.

Γλώσσα διδασκαλίας

Ελληνική

Βιβλιογραφία

[1]               Stallings William, Οργάνωση και Αρχιτεκτονική Υπολογιστών,
            ΕΚΔΟΣΕΙΣ
Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε., 2011.
https://service.eudoxus.gr/search/#a/id:18548668/0
)

[2]               PETER NORTON, JOHN SOCHA, ΤΟ ΒΙΒΛΙΟ ΤΗΣ ASSEMBLY ΓΙΑ ΤΑ PC, ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΛΕΙΔΑΡΙΘΜΟΣ ΕΠΕ, 1994. ( https://service.eudoxus.gr/search/#a/id:13923/0 )

[3]               DAVID A. PATTERSON, JOHN L. HENNESSY, ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ: Η ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΗ ΥΛΙΚΟΥ ΚΑΙ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ, ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΛΕΙΔΑΡΙΘΜΟΣ ΕΠΕ, 2010. ( https://service.eudoxus.gr/search/#a/id:12561945/0 )

[4]    Hammacher Carl, Vranesic Zvonko, Zaky Safwat, Οργάνωση και αρχιτεκτονική ηλεκτρονικών
Διδάσκων: Δασυγένης Μηνάς