Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2018/2019

Architektury počítačových systémů

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
BI-APS.1 Z,ZK 5 2P+2C česky
Přednášející:
Michal Štepanovský
Cvičící:
Michal Štepanovský
Předmět zajišťuje:
katedra počítačových systémů
Anotace:

Studenti rozumějí architekturám počítačů s univerzálními procesory na úrovni strojových instrukcí s důrazem na proudové zpracování instrukcí a paměťovou hierarchii. Získají znalosti základních konceptů RISC a CISC architektur, naučí se, jak moderní počítače pracují a jak jsou konstruovány. Naučí se technologie dnešních procesorů sloužící ke zvýšení rychlosti vykonávání programů. Získají schopnost optimalizovat jejich programy za účelem maximálního využití procesoru. Seznámí se s myšlenkami současných trendů v oblasti počítačových architektur a s tím souvisejícím dopadem na software. Studenti rovněž porozumí architekturám vektorových procesorů a jejich využitím v dnešních mikroprocesorech. Porozumí také principům a architekturám víceprocesorových systémů se sdílenou pamětí a problematice paměťové konzistence u těchto systémů.

Požadavky:

Znalost základů kombinačních a sekvenčních logických obvodů. Znalost fungování počítače na úrovni strojových instrukcí, programování v jazyce strojových instrukcí. Programování v jazyce C, funkce překladače z vyššího programovacího jazyka.<

Osnova přednášek:

1. Kvantitativní principy návrhu počítačů

2. Architektura souboru instrukcí (ISA)

3. Úvod do jazyka Verilog

4. Návrh jednocyklového RISC procesoru

5. Návrh zřetězeného RISC procesoru

6. Paměťová hierarchie: skryté (keš) paměti (cache memory)

7. Paměťová hierarchie: virtuální paměť

8. Koherence keš pamětí

9. Paměťová konzistence a synchronizační primitiva

10.Superskalární procesory I

11.Superskalární procesory II

12.Superskalární procesory III

Osnova cvičení:

1. Vyhodnocování výkonnosti počítače

2. ISA a jazyk symbolických adres (assembler) MIPS

3. Programování v JSA (assembleru) MIPS.

4. Verilog jako jazyk pro popis HW

5. Základní komponenty jednoduchého RISC procesoru

6. Proudově pracující procesor

7. Skrytá paměť z pohledu CPU/assembleru

8. Skrytá paměť z pohledu vyššího programovacího jazyka

9. MESI koherenční protokol

10. Paměťová konzistence a synchronizační primitiva

11. Paměťová konzistence z pohledu programátora v C/C++

12. Superskalární procesory

13. Kontrola semestrálních projektů, zápočet

Cíle studia:
Studijní materiály:

[1] Dvořák, V. - Drábek, V.: Architektura procesorů, Brno: Vutium, 1999, 80-214-1458-8,

[2] Patterson, D.A. - Hennessy, J.L.: Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface, 4th Edition, Morgan Kaufmann, 2011, 978-0123747501,

[3] Hennessy, J.L. - Patterson, D.A.: Computer Architecture: A Quantitative Approach, 5th Edition, Morgan Kaufmann, 2011, 978-0123838728,

Poznámka:

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://courses.fit.cvut.cz/BI-APS/2+0+2

Další informace:
https://courses.fit.cvut.cz/BI-APS/
Rozvrh na zimní semestr 2018/2019:
06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St
místnost TH:A-1042
Štepanovský M.
14:30–16:00
(přednášková par. 1
paralelka 101)

Thákurova 7 (FSv-budova A)
Hlavickova laborka
místnost T9:155
Štepanovský M.
18:45–20:30
(přednášková par. 1)
Dejvice
Posluchárna
místnost TH:A-1042
Štepanovský M.
16:15–17:45
(přednášková par. 1
paralelka 102)

Thákurova 7 (FSv-budova A)
Hlavickova laborka
Čt
místnost TH:A-1042
Štepanovský M.
11:00–12:30
(přednášková par. 1
paralelka 104)

Thákurova 7 (FSv-budova A)
Hlavickova laborka
místnost TH:A-1042
Štepanovský M.
14:30–16:00
(přednášková par. 1
paralelka 105)

Thákurova 7 (FSv-budova A)
Hlavickova laborka
místnost TH:A-1042
Štepanovský M.
16:15–17:45
(přednášková par. 1
paralelka 106)

Thákurova 7 (FSv-budova A)
Hlavickova laborka

Rozvrh na letní semestr 2018/2019:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 21. 7. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet3458406.html