חיפוש חדש  חזור
מידע אישי לתלמיד

שנה"ל תש"ף

  מבנה המחשב
  Computer Organization  
0512-4400-03
הנדסה | תואר ראשון - חשמל ואלקטרוניקה
סמ'  א'1800-2000134 ולפסון הנדסהתרגיל מר נאור איל
סילבוס מקוצר

שעות:                4 ש"ס

משקל:               3

דרישות קדם:   מערכות לוגיות ספרתיות; מבני נתונים ואלגוריתמים; תכנות C

הקורס נותן הקדמה בסיסית למבנה המחשב, ודורש מהתלמידים לבצע פרוייקט תוכנה אחד ופרוייקט חומרה אחד. פרוייקט התוכנה ייכתב בשפת C ויעסוק בשפות סף (assembly language), ופרוייקט החומרה יבוצע עם קיט MIPS ויממש מערכת מחשב בסיסית.
נושאי ההרצאות לקוחים מהרשימה הבאה. רכיבי המחשב; ארכיטקטורת אוצר פקודות: מודל ושפת סף; מבנה מאסף (assembler) ומקשר (linker); אריתמטיקה בינארית; קלט-פלט; ארגון יחידת עיבוד מרכזית; היררכיית הזיכרון; מקביליות.

Course description

Credit Points: 3

Prerequisites:  Digital Logic Systems; Data Structures and Algorithms; C Programming
 

The course provides a basic introduction to computer organization, and requires students to carry out one software project and one hardware project. The software project deals with assembly language and is to be implemented in C. The hardware project will implement a basic computer system using the MIPS kit.
Lecture topics are as follows. Computer components; Instruction Set Architecture: model and assembly language; assemblers and linkers; binary arithmetic; I/O; CPU organization; memory hierarchy; parallelism.

סילבוס מפורט

הנדסה | תואר ראשון - חשמל ואלקטרוניקה
0512-4400-03 מבנה המחשב
Computer Organization
שנה"ל תש"ף | סמ'  א' | מר נאור איל

סילבוס מפורט/דף מידע

סילבוס לקורס: מבנה המחשב

קוד הקורס: 0512.4400

שנת הלימודים תשע"ז, סמסטר ב'

 

מרצה: גדי אוקסמן, gdaliaox@post.tau.ac.il, שעת קבלה יום ג' בשעה 11:00 בתיאום מראש.

מתרגלים:         אייל נאור, eyalnao1@mail.tau.ac.il, שעת קבלה בתיאום מראש.

יובל לידור, yuvallidor@mail.tau.ac.il, שעת קבלה בתיאום מראש.

 

נקודות זכות:     3.5, הרצאה: 3 ש"ש, תרגול: 1 ש"ש

דרישות קדם:    מערכות לוגיות ספרתיות 0512.3561

נושאי הקורס העיקריים:

  • עקרונות תכנון מערכת מחשב
  • הוראות: שפת המחשב
  • אריתמטיקה
  • מבנה המעבד
  • היררכיות זיכרון
  • מבוא לקלט/פלט

 

 

דרישות הקורס:

 

 

אופן שקלול הציון

 

אופן  מילוי  הדרישות

דרישות הקורס

10%

חובת הגשה של 4 מבין 5 תרגילים, במועד שנקבע, כתנאי לגשת לבחינה. התרגילים הטובים ביותר יחשבו לניקוד.

תרגילי בית

10%

הפרויקט יבוצע בזוגות.

הגשת הפרויקט חובה עד לתאריך 20.6.2017.

פרויקט תכנות

80%

בחינה סופית.

ציון עובר בקורס מותנה בציון עובר בבחינה.

בחינה סופית

 

ביבליוגרפיה:

David A. Patterson, John L. Hennessy, "Computer Organization and Design", Morgan Kaufman Pub., 5th  edition, 2014

 

תרבות התנהלות הקורס: הסגל והסטודנטים מחויבים לכבוד הדדי, ולתרבות תהליך הלמידה: לו"ז, הקשבה וריכוז בתכנים הנלמדים.

 

 

 

 

 

 

לוח הרצאות שבועי (משוערך) :

 

 

נושאי ההרצאה והתרגול

תאריך

ספר

1

מבוא

14.3

פרק 1

2

שפת המחשב 1

21.3

פרק 2, נספח A, נספח E

3

שפת המחשב 2

קבלת פרויקט תכנות בנושא סימולטור מעבד

28.3

פרק 2, נספח A, נספח E

4

שפת המחשב 3

4.4

פרק 2, נספח A, נספח E

5

אריתמטיקה 1

5.4

שיעור השלמה ביום ד'

פרק 3

 

פסח – אין שיעור

11.4

 

 

פסח – אין שיעור

18.4

 

6

אריתמטיקה 2

25.4

 

פרק 3

 

יום העצמאות – אין שיעור

2.5

 

7

מבנה המעבד 1

9.5

פרק 4, נספח B, נספח D

8

מבנה המעבד 2

16.5

פרק 4, נספח B, נספח D

9

מבנה המעבד 3

23.5

פרק 4, נספח B, נספח D

 

ערב שבועות – אין שיעור

30.5

 

10

מערכת הזיכרון 1

6.6

פרק 5

11

מערכת הזיכרון 2

13.6

 

18.1

פרק 5

12

מערכת הזיכרון 3

הגשת הפרויקט

20.6

 

 

פרק 5

13

מבוא לקלט/פלט וסיכום

 

27.6

מהדורה רביעית פרק 6

 

בחינת מועד א'

5.7

 

 

בחינת מועד ב'

17.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Detailed topics:

 

Introduction

 

History of computers. Classes of Computers. Computer Hardware Review. Moore’s law. Power trends. Flynn’s Taxonomy. Amdahl’s Law. CPI and the processor performance equation. Integrated circuit cost.

 

Instruction Set Architecture

 

Operations. Operands. Signed and Unsigned Numbers. Encoding Instructions. Logical Operations. Branches. Addressing Modes. Procedures. Subroutines. Stack. Compiler. Assembler. Linker. DLL. RISC vs CISC. Synchronization instructions.

 

Computer Arithmetic

 

Addition. Subtraction. Multiplication. Division. Floating Point.

 

The Processor

 

Datapath: PC, ALU, Registers, Mux. Control: Micro-coded and Hard-wired. Single Cycle Implementation. Pipelining. Classic 5-stage RISC pipeline. Structural Hazards. Data Hazards. Control Hazards. Resolving Hazards: Stalling, Forwarding.

 

The Memory Hierarchy

 

The memory hierarchy. Structure and operation of a direct mapped cache. Cache performance modeling equations. Associative caches. Replacement algorithms. Write policy. Multilevel caches. Software optimizations. Virtual memory. TLB. Virtual Machines. Coherency.

 

Storage and Input/Output

 

Examples of devices. I/O requests. Reliability and Availability. Magnetic Storage. Flash Storage. Interconnects. Interrupts. Direct Memory Access. Operating System Device Drivers. RAID.

להצהרת הנגישות


אוניברסיטת ת