Cilji in kompetence
Namen predmeta je študentu predstaviti računalniško organizacijo (kako delujejo posamezne enote računalnika, kakšna je njegova zgradba) in arhitekturo (katere podatkovne tipe, kakšen nabor ukazov in katere vrste naslavljanj uporablja računalnik).
Vsebina
• Uvod: Von Neumannov in harvardski računalniški model, klasifikacija računalniških arhitektur, merjenje zmogljivosti računalniške arhitekture, računalnik, kot nivojska zgradba.
• Nivo strojnega jezika: nabor registrov, zgradba in vrste ukazov, cevljenje, večnitnost, superskalarnost, tehnike naslavljanja, paralelizem v procesni enoti, pasti in prekinitve, vodila, primerjava CISC in RISC računalniških arhitektur, primeri različnih procesorjev.
• Hierarhična zgradba pomnilnikov: princip lokalnosti pomnilniških dostopov, pomnilniško prepletanje, organizacija predpomnilnika, organizacija glavnega pomnilnika, navidezni pomnilnik.
• Vodila.
• Vhodno-izhodne enote.
• Nivo operacijskega sistema: zgradba operacijskega sistema, jedro operacijskega sistema, razvrščanje procesov, dodeljevanje dostopov do diska, primeri operacijskih sistemov.
• Cevenje: pohitritve, podroben instrukcijski cikel, stopnje cevenja, hazardi, predvidevanje vejitev.
• Primeri računalniških arhitektur: CISC arhitekture, RISC arhitekture.
Metode poučevanja in učenja
• Predavanja: pri predavanjih študentje spoznajo teoretične vsebine predmeta. Predavanja se izvajajo kot klasična predavanja v frontalni obliki z diskusijo ob primerih uporabe.
• Seminarske vaje: pri seminarskih vajah se študentje seznanijo s potekom računalniških vaj.
• Računalniške vaje: pri računalniških vajah študentje uporabljajo usvojeno znanje na konkretnih programskih problemih.
Predvideni študijski rezultati - znanje in razumevanje
• izkazati znanje kako deluje računalniški sistem (strojna in sistemska programska oprema različnih nivojev zgradbe računalnika),
• razumevanje inštrukcijskega cikla in delovanja procesorja,
• pisati enostavne programe v zbirniku za CISC in RISC arhitekture
Predvideni študijski rezultati - Prenosljive/ključne spretnosti in drugi atributi
Spretnosti komuniciranja: ustni zagovor laboratorijskih vaj, pisno izražanje pri pisnem izpitu.
Uporaba informacijske tehnologije: uporaba simulatorjev za simulacijo delovanja predpomnilnika in strojnega nivoja računalnika.
Reševanje problemov: načrtovanje in implementacija preprostejših programov v zbirniku.
Temeljni literatura in viri
• Stallings, W. (2013). Computer organization and architecture: designing for performance (9th ed., International ed., p. 786). Pearson Education.
• Hennessy, J. L., & Patterson, D. A. (2012). Computer architecture: a quantitative approach (5th ed., p. 1 zv. (loč. pag.)). Morgan Kaufmann.
• Kodek, D. (2008). Arhitektura in organizacija računalniških sistemov (p. VIII, 496). Bi-tim.
• Tanenbaum, A. S. (2006). Structured computer organization (5th ed., p. XX, 777). Pearson Prentice Hall.
Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti
Pogojev ni.
Podrobnosti o izvedbi in ocenjevanju Pisni izpit se lahko nadomesti s kolokviji v enakem deležu 50 %.
