PREDMETI

Cilji

Cilj tega predmeta je posredovati splošno znanje o računalniški arhitekturi. Predstavljene so osnovne računalniške strukture (procesorji, pomnilnik, vhodno/izhodni podsistemi in sistemi za shranjevanje podatkov), ki imajo neposreden vpliv na izvajanje programov. Študij računalniške arhitekture se osredotoča na povezavo med strojno in programsko opremo. Izvedbeni primeri so opisani do mere, kolikor je potrebno za razumevanje struktur in delovanja računalniškega sistema. Slušatelji pridobijo osnovno teoretično razumevanje in praktične izkušnje s področja računalniških arhitektur (vključno z naprednimi procesorskimi arhitekturami, vzporednim procesiranjem in metodologijo snovanja vgrajenih sistemov), kar je predpogoj za dobro programiranje in učinkovite aplikacije v praksi.

Predmetnik

Uvod: Pregled razvoja računalništva, abstraktni nivoji računalniškega sistema. Osnovna računalniška arhitektura: Predstavitev podatkov v računalniških sistemih, enostaven računalniški sistem (CPE, vodilo, urini signali, vhodno/izhodni podsistem, prekinitve). CPE: Struktura, nabor ukazov, računska aritmetika. Vodilo: Vrste povezav, arhitekture, krmilni mehanizmi. Pomnilnik: Vrste pomnilnika, pomnilniška hierarhija, predpomnilnik, interni pomnilnik, zunanji pomnilnik, virtualni pomnilnik. Periferija: Vrste vhodno/izhodnih enot, arhitekture, krmilni mehanizmi. Procesorske arhitekture: Procesorji z reduciranim naborom ukazov, procesorji s kompleksnim naborom ukazov, superskalarni procesorji, GPE. Vzporedne računalniške arhitekture: Topologije, deljen in porazdeljen način procesiranja, večjedrni procesorji, gruče, gridi. Metodologije snovanje računalniških sistemov: Osnovne polprevodniške tehnologije, glavni koraki sinteze sistema, jeziki za opis strojne opreme. Metodologije snovanja vgrajenih sistemov: Načrtovalske metodologije, arhitekture vgrajenih mikroprocesorjev. Metodologije sočasnega načrtovanja strojne in programske opreme: Koncepti sočasnega načrtovanja, delitev sistema na komponente strojne in programske opreme ter njihova sinteza. Meritve in analize zmogljivosti: Osnovni izračuni zmogljivosti računalniških sistemov, zgledovalno primerjanje, metrike, optimizacija delovanja procesorske enote.