UBI 601 - İleri Bilgisayar Mimarisi

ÖĞRETİM ÜYESİ
İlker Kocabaş, Yrd.Doç.Dr.
ASİSTANT
Serkan Ergun
DERS NOTU

DERSİN AMACI
Bu dersin amacı öğrencilerin; yüksek seviye dil ile yazılmış programların bilgisayar donanımı üzerinde nasıl çalıştırıldığını kavramasını, günümüzde kullanılmakta olan bilgisayarların organizasyonunu ve performans analizlerini kavramasını, bilgisayar mimarisi ile ilgili son teknolojik gelişmeleri kavramasını sağlamaktır.

DETAYLAR

Dersin Adı

İleri Bilgisayar Mimarisi

Dersin Kodu

UBI601

Dersin Türü

Zorunlu

Dersin Seviyesi

Doktora

Dersin AKTS Kredisi

8

Haftalık Ders Saati

3

Haftalık Uygulama Saati

0

Haftalık Laboratuar Saati

0

Dersin Verildiği Yıl

1

Dersin Verildiği Yarıyıl

Güz

Dersin Öğretim Üyesi

Yrd.Doç.Dr. Cengiz Güngör

Öğretim Sistemi

Örgün Eğitim

Eğitim Dili

Türkçe

Dersin Ön Koşulu Olan Ders(ler)

Yok

Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar

Konuları daha iyi anlama için daha önce Bilgisayar Organizasyonu ve Makine Dili derslerini almış olmak gerekir.

Staj Durumu

Yok

Dersin Amacı

Bu dersin amacı öğrencilerin; yüksek seviye dil ile yazılmış programların bilgisayar donanımı üzerinde nasıl çalıştırıldığını kavramasını, günümüzde kullanılmakta olan bilgisayarların organizasyonunu ve performans analizlerini kavramasını, bilgisayar mimarisi ile ilgili son teknolojik gelişmeleri kavramasını sağlamaktır.

Öğrenme Çıktıları

1.  MIPS komut seti ile makine dili seviyesinde programlar yazabilme ve bu dilde yazılmış programları okuyabilme.

2.  SPIM simülatörünü kullanabilme.

3.  Interrupt’ları, ISA ve performansı kavrayabilme .

4.  Tek döngülü veri yolu ve pipeline’ın işleyişini kavrayabilme .

5.  Pipeline edilmiş veri yolunu çizebilme ve Forwarding’i kavrayabilme.

6.  Pipeline stallings ve Intel Asm’i kavrayabilme.

7.  SSE, MMX ve önbellekleri kavrayabilme.

8.  Sanal belleklerin çalışma prensiplerini ve yapılarını, paralel programları ve OpenMP’yi kavrayabilme.

9.  Girdi/Çıktı birimlerini ve paylaşımlı bellekleri kavrayabilme.

10. Komut seviyesi paralelliği kavrayabilme ve bunu kendi yazdığı programlarda kullanabilme.

11. Komut işletim planlamayı (Scheduling) kavrayabilme.

Dersin İçeriği

Bilgisayar mimarisinin temel prensipleri. Bilgisayar mimarisinin organizasyonu ve tasarımı.  Yüksek seviye dil ile yazılmış programların bilgisayar donanımı üzerinde çalıştırılması. SPIM simülatörünün kullanılması. Interrupt’lar, ISA ve performans ölçütleri. Tek döngülü veri yolu, pipeline, pipeline edilmiş veri yolu ve forwarding. Pipeline stalling’leri ve Intel Asm. SSE, MMX, önbellekler, sanal bellekler, parallel programlar ve OpenMP. I/O, paylaşımlı bellekler ve komut seviyesi parallelik. Komut İşletim Planlama.

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği (14 Haftalık)

HAFTA

KONULAR

Teorik Dersler

Uygulama

1

Giriş

Okuma [Ders Kitabı 1. Bölüm]

2

Fonksiyonlar ve Programlama

Okuma [Ders Kitabı 2. Bölüm]

3

Interrupt’lar, ISA ve Performans

Okuma[Ders Kitabı 2. ve 4. Bölüm]

4

Tek Döngülü Veri Yolu ve Pipeline

Okuma [Ders Kitabı 5. Bölüm]

SPIM simülatörünün incelenmesi

5

Pipeline Edilmiş Veri Yolu ve Forwarding

Okuma [Ders Kitabı 6. Bölüm]

6

Pipeline Stallings ve Intel Asm

Okuma [Ders Kitabı 6. Bölüm]

7

SSE, MMX ve Önbellekler

Okuma [Ders Kitabı 7. Bölüm]

8

Önbellekler (Devam)

Okuma [Ders Kitabı 7. Bölüm]

9

Sanal Bellekler, Paralel Programlar ve OpenMP

Okuma [Ders Kitabı 9. Bölüm]

 

10

IO ve Paylaşımlı Bellek

Okuma [Ders Kitabı 8. Bölüm]

11

Paylaşımlı Bellek (Devam) ve Komut Seviyesi Paralellik

Eski sınav sorularının çözümü

12

Arasınav

 

13

Planlama (Scheduling)

 

14

Özet ve final sınavı için hazırlık

Eski final sınavları sorularının çözümü

 

Ders Kitabı/Malzemesi/Önerilen Kaynaklar

 

 

 

 

DERS KİTABLARI:

1. Hannessy,  J. L. , Patterson, D. A., Computer Architecture: A Quantitative Approach, 3rd edition, Morgan Kaufman Pub. Inc., 1996.

2. Patterson,  D. A., Hennessy,  J. L., Computer Organization and Design, The Hardware/Software Interface, 3rd edition, The Morgan Kaufmann Series, 2007.

© 2014 Uluslararası Bilgisayar Enstitüsü. TÜM HAKLARI SAKLIDIR.