Πληροφορίες για το μάθημα

• Περιγραφή του μαθήματος
• Διδάσκοντες
• Διαλέξεις
• Συγγράμματα
• Αξιολόγηση

Περιγραφή του μαθήματος

Σκοπός του μαθήματος είναι να εισάγει τους φοιτητές στη δομή και τη λειτουργία ενός σύγχρονου συστήματος Ηλεκτρονικού Υπολογιστή.

To περιεχόμενο του μαθήματος είναι το παρακάτω:

• Γενική περιγραφή της οργάνωσης ενός Η/Υ
• Εισαγωγή στη συμβολική γλώσσα μηχανής (assembly)
• Υποστήριξη διαδικασιών (procedures) στο υλικό (hardware) ενός Η/Υ
• Εξαιρέσεις και Διακοπές (Exceptions/Interrupts)
• Αρχιτεκτονική x86
• Αναπαράσταση αριθμητικών δεδομένων στον Η/Υ
• Αλγόριθμοι εκτέλεσης αριθμητικών πράξεων
• Μετρικές απόδοσης ενός συστήματος
• Μικρο-αρχιτεκτονική επεξεργαστών MIPS
• Υλοποίηση μικρο-αρχιτεκτονικής ενός κύκλου μηχανής
• Μικρο-αρχιτεκτονική διοχέτευσης και structural, data, control hazards
• Ιεραρχία μνήμης και μνήμες cache. Απόδοση συστήματος με ιεραρχία μνήμης
• Εικονική Μνήμη (Virtual Memory)
• Παραλλήλισμός σε επίπεδο εντολών και δεδομένων (Instruction Level and Data Level Parallelism)

Το μάθημα συνοδεύεται από εβδομαδιαία εργαστήρια και homeworks. Στα εργαστήρια οι φοιτητές εφαρμόζουν πρακτικά τις γνώσεις τους α) σε προγραμματισμό MIPS assembly χρησιμοποιώντας τον προσομοιωτή MARS, και β) σε σχεδιασμό και προσομοίωση hardware με την γλώσσα Verilog υλοποιώντας τμήματα του επεξεργαστή MIPS.

Σκοπός των εργαστηριακών ασκήσεων είναι να διδαχθούν οι φοιτητές πώς τα προγράμματα γλωσσών προγραμματισμού υψηλού επιπέδου (C, Java, κοκ.) μεταφράζονται σε γλώσσα μηχανής και πώς μπορούν να υλοποιήσουν το hardware για την εκτέλεση αυτών των εντολών.

Διδάσκοντες

Διαλέξεις

Εργαστήρια

Συγγράμματα

Το μάθημα χρησιμοποιεί το βιβλίο:

• Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών, Τόμοι Α & Β (4η έκδοση)
  Patterson & Hennessy
  ISBN 978-960-461-351-9
  Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2010

Αξιολόγηση

Για την αξιολόγηση του μαθήματος ΗΥ232, οι φοιτητές χωρίζονται σε δύο κατηγορίες:

1. Οι φοιτητές που δηλώνουν το μάθημα της Οργάνωσης για πρώτη φορά ΚΑΙ επιθυμούν να δηλώσουν τα εργαστήρια. Για την κατηγορία αυτή των φοιτητών, ο τελικός βαθμός του μαθήματος για την εξεταστική του Φεβρουαρίου εξαρτάται από τα εξής:
   • Πρόοδοι (30% του βαθμού)
   • Tελική εξέταση (40% του βαθμού)
   • Εργαστήριο και Homeworks (30% του βαθμού)
   Γιά να επιτύχουν στο μάθημα, οι φοιτητές θα πρέπει να έχουν:
   • 0.3 * Πρόοδος+ 0.4 * Τελική + 0.3 * Εργαστήριο >= 5, ΚΑΙ
   • να βαθμολογηθούν τουλάχιστον με 3 στην γραπτή τελική εξέταση, ΚΑΙ
   • να βαθμολογηθούν τουλάχιστον με 3 μέσο όρο στην πρόοδο, ΚΑΙ
   • να βαθμολογηθούν τουλάχιστον με 5 μέσο όρο στα εργαστήρια/homeworks.


2. Οι φοιτητές που έχουν δηλώσει το μάθημα της Οργάνωσης στο παρελθόν Η όσοι φοιτητές δεν επιθυμούν να δηλώσουν τα εργαστήρια. Για την κατηγορία αυτή των φοιτητών, ο τελικός βαθμός θα εξαρτηθεί αποκλειστικά από τον βαθμό του τελικού διαγωνίσματος του Φεβρουαρίου. Δεν έχουν δηλ. την δυνατότητα να λάβουν μέρος στα εργαστήρια.

Για την αξιολόγηση του μαθήματος ΗΥ134, οι φοιτητές που το ακόμα το χρωστάνε θα μπορέσουν να παρακολουθήσουν το μάθημα της Οργάνωσης αυτό το εξάμηνο όπως και πέρυσι.Ο τελικός τους βαθμός θα είναι εξαρτηθεί 100% από τον βαθμό της πρώτης προόδου του μαθήματος της Οργάνωσης που θα λάβει χώρα στα τέλη Οκτωβρίου ή αρχές Νοεμβρίου. Εφόσον επιτύχουν στο μάθημα της Εισαγωγής, θα μπορέσουν στο ίδιο εξάμηνο να συνεχίσουν στο μάθημα της Οργάνωσης.