Számítógép-architektúrák

A tantárgy angol neve: Computer Architectures

Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.

Tantárgy lejárati dátuma: 2015. január 31.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Műszaki informatika szak

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIHI2221 3. 4/0/0/v 5 1/2
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Németh Gábor,
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

dr. Németh Gábor

docens

Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Digitális technika és Programozás

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
TárgyEredmény( "BMEVIMM1220" , "jegy" , _ ) >= 2 VAGY TárgyEredmény( "BMEVIFO2238" , "jegy" , _ ) >= 2 VAGY TárgyEredmény( "BMEVIFO1504" , "jegy" , _ ) >= 2 VAGY TárgyEredmény( "BMEVIMIA111" , "jegy" , _ ) >= 2

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:

Digitális technika I. kredit

Digitális technika II. aláírás

7. A tantárgy célkitűzése

A számítógép architektúrák alapfogalmainak, analízisének, alkalmazási és tervezési módszereinek olyan tárgyalása, mely az előismeretek felhasználásával kellő elvi alapot ad a további speciálisabb ismeretbővítésre és az alapvető hardver és szoftver feladatok formális kezelésére és gyakorlati realizálására.

8. A tantárgy részletes tematikája

Architektúra fogalma; hardver és szoftver kapcsolata.

Hagyományos számítógép architektúrák.

Jellegzetes processzor családok.

Tárolókezelési módszerek:

Tömb kapcsolás, indexelt leképzés, virtuális tárkezelés,

cache tároló. Csökkentett utasításkészletű számítógép (RISC)

Perifériakezelési módszerek.

Eszközszintű kezelés, logikai kezelés.

Multimikroprocesszoros struktúrák.

Lazán csatolt rendszerek. Szorosan csatolt rendszerek.

Cache tároló kezelése szorosan csatolt multiprocesszoros rendszerben.

Társprocesszoros rendszerek.

Folyamatok együttműködése.

Események sorrendezése. Logikai órák, részleges és teljes sorrendezés, rendellenes viselkedés. Fizikai órák szinkronizálási feltételek.

Igényvezérelt kooperáció, engedélyvezérelt kooperáció és szoros kooperáció formális kezelése. Az idő mint erőforrás.

Elosztott rendszerek formális tervezési módszerei.

Strukturális modell (data flow modell). Funkcionális specifikációs módszerek. Orthogonalitás.

Öröklődési szabályok. Modell strukturálása funkcionális, információ elrejtési és design-for-test alapon.

Az algoritmus helyességének formális bizonyítása.

Logikai/fizikai transzformáció.

Kisléptékű párhuzamosítás.

Harvard architektúra.

Occam nyelv, Tansputer eszköz.

Információáramlás vezérlési elvek

Vezérlésáramlásos feldolgozás.

Adatáramlásos (data flow) feldolgozás (utasításszintű és eljárásszintű feldolgozás).

Multitasking

Task kezelés, védelmi mechanizmus, a felhasználói task és az operációs rendszer együttműködése.

Asszociatív processzorok: Tartalom szerint címezhető memória. Nagy adatbázisok kezelése. Asszocatív processzor. Nagyméretű párhuzamosítás. Tanulás és automatikus tételbizonyítás.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Előadás.

10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban: 2 kis ZH; 6. és 11. héten; követelmény: mindkettő megfelelt; pótlás: 13. héten, illetve a vizsgaidőszak első három hetében.

b. A vizsgaidőszakban: A vizsga írásbeli.

4-5 elméleti és gyakorlati kérdés a tananyag súlyponti részeiből. Az elégséges osztályzat megszerzéséhez legalább 50 % eredmény elérése szükséges. 120 perc

c. Elővizsga: -

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Németh - Horváth: Számítógép architektúrák, Akadémiai Kiadó, 1991.

Németh: Parallel architectures, 3C (sajtó alatt)

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

dr. Németh Gábor

docens

Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék