Dansk - English

Kort version - Fuld version


Computer Architecture (Forår 2013)

Kursuskode : EARK-U01
ECTS Point : 7,5 Status : Tilvalg for den valgte retning
Revideret : 29/08 2008 Oprettet : 28/01 2002
Placering : 5-7 semester Timer pr. uge : 4
Længde : 1 semester Undervisningssprog : Engelsk hvis der er engelsksprogede tilstede

Målsætning : Computer Architecture er en klassisk disciplin inden for datalogien omhandlende hardware-software dualiteten og de mange måder, hvorpå hardware og software design gensidigt påvirker hinanden. Hovedemner er typisk oversættelse af programmer skrevet i højniveau-sprog til eksekverbare programmer, interaction mellem hardware og software, og sidst – men ikke mindst – foranstaltninger til forbedret performance.

Læringsmål
Den studerende skal kunne
I. beskrive
1. instruktionssæt-arkitekturen og dens afspejlning i computerens interne virkemåde
2. lagerorganisationen og karakteristika for forskellige lagringsmedier
3. pipeline begrebet og egenskaberne for processorer med pipeline
4. cache memory begrebet og cache memory’s indvirkning på performance

II. forklare
1. fordele og ulemper ved forskellige instruktionssæt arkitekturer
2. lagerhierarkiet set i relation til operativsystem og applikationsprogrammer
3. fordele og ulemper ved forskellige cache systemer
4. fordele og ulemper ved forskellige pipeline systemer

III. analysere og sammenligne computer design alternativer ved at udtænke programmer, som kan demonstrere eller simulere
1. effekten af hierarkisk memory
2. effekten af cache memory
3. effekten af processorens pipelining
Hovedindhold : • Lagdelte arkitekturer og deres karakteristika
• Instruction Set Architectures processorens interne virkemåde
• Computer aritmetik
• Compilers, assemblers og linkers.
• CPU design – Pipelining - RISC and CISC processors.
• Hierarkiske memory systemer
Undervisningsform : Teori kombineret med praktiske øvelser og kursusopgaver. Teorien udgør ca. 50% af tiden.
Krævede forudsætninger : Kendskab til mikroprocessorer og programmering svarende til 2. semester.
Anbefalede forudsætninger : Programmeringfærdigheder i C / C++.
Relationer : Operativsystemer har tætte relationer til computer arkitektur, hvorfor de to valgfag, Computer Architecture og Operating Systems (OS) kan drage nytte af hinanden.
Prøveform : Mundtlig evaluering på grundlag af kursusopgaver
Censur : Intern
Bedømmelse : 7-trinsskala
Bemærkninger : Den studerende fremlægger en af de obligatoriske kursusopgaver. Opgaven vælges ved lodtrækning. Fremlæggelsen skal dække relevant teori såvel som en redegørelse for den praktiske løsning af opgaven. Eksaminationen af en studerende varer ca. 30 minutter.

Evaluering
2: hvis den studerende opfylder alle kriterier fra I.
7: hvis yderligere kriterier fra II er opfyldt og den studerende viser et samlet oervblik med
12: hvis alle kriterier I, II og III er opfyldt og kan sættes ind i en sammenhæng, hvor den studerende udviser faglig indsigt og overblik
Undervisningsmateriale : David A. Patterson & John L. Hennessy
Computer Organization and Design, 3rd ed. (COD)
Morgan-Kaufmann Publications, 2005
ISBN 1-55860-604-1
Morgan-Kaufmann Publications, 2005
ISBN 1-55860-604-1

Alternative textbook:
William Stallings
Computer Organization and Architecture, Prentice-Hall, 6.th ed., June 2002 - ISBN 0-13-035119-9

Vincent P. Heuring and Harry F. Jordan: Computer Systems Design and Architecture. Addison-Wesley, 1997 – ISBN 0-8053-4330-X

Miles J. Murdocca, Vincent P. Heuring
Principles of Computer Architecture, Prentice-Hall, 2000 - ISBN 0-201-43664-7
Ansvarlig underviser : Henning Haugaard , henhu@dtu.dk