Processoren
|
Deze informatie is verouderd. Voor actuele informatie kijk op https://ocw.cs.ru.nl/NWI-IPC006. |
Inhoud
Inschrijving
Ik verzoek iedereen die wil deelnemen mij de deelname aan te kondigen door zich in OSIRIS in te schrijven.
Docenten
Marc Seutter zal in de praktijk het college geven, maar hij is geen medewerker van de RU; daarom is David N. Jansen formeel de examinator.
Leerdoelen
- Je kent de basisprincipes van computerorganisatie.
- Je kunt de verschillende abstractienivo's van de architectuur van een moderne computer beschrijven.
- Je kunt de relatie tussen de organisatie van een processor en zijn instructieset verklaren.
- Je kent een aantal manieren om de performance van een processor te verbeteren.
- Je hebt enige kennis van circuitontwerp, processorontwerp en assembly programmering
Rooster
Het schriftelijke tentamen zal aan het einde van het tweede kwartaal plaatsvinden.
| Wk | Datum | Tijd | Ruimte | Onderwerp | Lezen |
|---|---|---|---|---|---|
| 46 | ma 10 nov | 15.45 | HG00.307 | cursusoverzicht; Booleaanse algebra, gates/poorten en schakelingen | Hoofdstuk 3.1 en 3.2 van het boek van Tanenbaum of de hoofdstukken 3.1–3.5, 3.6.1, 3.6.2 uit Volume Two van AoA. |
| di 11 nov | 15.45 | GN6 | werkcollege: Inleiding in HADES, de simulator die je moet gebruiken voor de practicumopdracht en die je kunt gebruiken voor sommige oefenopgaven en huiswerkopgaven over Booleaanse algebra, poorten en schakelingen voorbespreken/maken. Zie ook de opmerking die ik over opgave 1 op BB heb gezet. Uiterste inleverdatum: 17 november. | ||
| wo 12 nov | 13.45 | HG00.068 | |||
| vr 14 nov | 15.45 | HG00.071 | |||
| 47 | ma 17 nov | 15.45 | HG00.307 | Getallenrepresentatie en restklassen | Getallenrepresentatie: Appendix A van het boek van Tanenbaum of hoofdstuk 3.1–3.6 (en 3.9 voor twee-complement) uit volume One vanAoA.
Geheugen: Tanenbaum, hoofdstuk 3.3 of AoA, Volume Two, hoofdstuk 3.6.3 |
| di 18 nov | 15.45 | GN6 | werkcollege: Een tweede inleiding in HADES en huiswerkopgaven Getallenrepresentatie voorbespreken/maken. Uiterste inleverdatum: 24 november. | ||
| wo 19 nov | 13.45 | HG00.068 | |||
| vr 21 nov | 15.45 | GN1 | |||
| 48 | ma 24 nov | 15.45 | HG00.307 | Eindige automaten en sequentiele logica, registers en geheugen | Tanenbaum, hoofdstuk 3.3 of AoA, Volume Two, hoofdstuk 3.6.3. Aan eindige automaten besteedt Tanenbaum helaas weinig aandacht. |
| di 25 nov | 15.45 | GN6 | werkcollege: huiswerkopgaven Eindige automaten, sequentiele logica en geheugen voorbespreken/maken. Uiterste inleverdatum: 1 december. | ||
| wo 26 nov | 13.45 | HG00.068 | |||
| vr 28 nov | 15.45 | GN1 | |||
| 49 | ma 1 dec | 15.45 | HG00.307 | von-Neumann-architectuur en opbouw van de CPU | von-Neumann-architectuur: zie ook Tanenbaum, hoofdstuk 1 (vooral rond p. 18) en 2.
Als je alle details wilt weten, kun je ookAoA, volume 2, hoofdstuk 4 lezen (vooral 4.4 en 4.7–4.8). |
| di 2 dec | 15.45 | GN6 | werkcollege: huiswerkopgaven over von-Neumann-architectuur voorbespreken/maken. Uiterste inleverdatum: 8 december. | ||
| wo 3 dec | 13.45 | HG00.068 | |||
| vr 5 dec | 15.45 | HG00.071 | |||
| 50 | ma 8 dec | 15.45 | HG00.307 | CPU 1 (Hoe worden instructies uitgevoerd?) | CPU: Tanenbaum, hoofdstuk 4, eerste pagina's ofAoA, volume 2, hoofdstuk 4.4, 4.5.
ISA: Tanenbaum, hoofdstuk 5.1, 5.3, 5.4. |
| di 9 dec | 15.45 | GN6 | werkcollege: huiswerkopgaven over CPU 1 voorbespreken/maken. Uiterste inleverdatum: 15 december. | ||
| wo 10 dec | 13.45 | HG00.068 | |||
| vr 12 dec | 15.45 | HG00.071 | |||
| 51 | ma 15 dec | 15.45 | HG00.304 | Stack geheugen; voorbeeldprogramma en zijn executie.
Let op: het hoorcollege is voor een keer verplaatst naar HG 00.304. |
Stack: Tanenbaum, p. 246vv. [1].
Voorbeeldprogramma: Bekijk de video-opname van drie jaar geleden. |
| di 16 dec | 15.45 | GN6 | werkcollege: huiswerkopgaven over stack geheugen voorbespreken/maken. Uiterste inleverdatum: 5 januari. | ||
| wo 17 dec | 13.45 | HG00.068 | |||
| vr 19 dec | 15.45 | HG00.071 | |||
| vr 19 dec | Voorlopig ontwerp Practicum processor inleveren | ||||
| 2 | ma 5 jan | 15.45 | HG00.307 | Assembly programmering | Assembler: Tanenbaum, hoofdstuk 7. – AoA gebruikt helaas een assembler met heel veel macro's, zodat de vertaling van control structuren onduidelijk blijft.
Linken en Laden: Tanenbaum, hoofdstuk 7.4. |
| wo 7 jan | 10.45 | LIN8 | Extra vragenuur over de practicumprocessor | ||
| di 6 jan | 15.45 | GN6 | werkcollege: Practicumprocessorvragen en huiswerkopgaven over assembly voorbespreken/maken. Uiterste inleverdatum: 12 januari. | ||
| wo 7 jan | 13.45 | HG00.068 | |||
| vr 9 jan | 15.45 | HG00.071 | |||
| 3 | ma 12 jan | 15.45 | HG00.307 | CPUs (Pipelining & Caching) | Tanenbaum, hoofdstuk 4 (in het bijzonder 4.4 en 4.5) |
| di 13 jan | 15.45 | GN6 | werkcollege: oude opgaven en tentamens. | ||
| wo 14 jan | 13.45 | HG00.068 | |||
| vr 16 jan | 15.45 | LIN5 | |||
| vr 16 jan | Practicumopdracht inleveren | ||||
| 5 | di 27 jan | 13.45 | HG00.303 | Extra vragenuur | |
| vr 30 jan | 012.30 | LIN 2 | Tentamen. Wijzigingen voorbehouden; kijk op http://rooster.ru.nl/ voor bindende informatie. | ||
| 19 | vr 8 mei | 12.30 | HG00.303 | Herkansing (en practicumopdracht inleveren voor de herkansing). Wijzigingen voorbehouden; kijk op http://rooster.ru.nl/ voor bindende informatie. | |
Literatuur
Ik stel voor te kopen:
- Andrew S. Tanenbaum: Structured Computer Organisation, fifth edition, Prentice-Hall, 2006 or sixth edition, Prentice-Hall, 2013
Je kunt dit boek ook in de studiezaal van de faculteitsbibliotheek inkijken (plaatsingscode: STU 8 TA).
De literatuurverwijzingen in het rooster bevatten soms ook verwijzingen naar het boek over besturingssystemen van William Stallings (het boek dat we in een eerder jaar gebruikten). Delen van The Art of Assembly Language, een zeer uitgebreid online-boek van Randall Hyde, kunnen je extra informatie verschaffen.
Mocht je processor design echt interessant vinden, is ook Computer Organisation and Design: The Hardware/Software Interface, 4th edition, Morgan Kaufmann, 2011 van John Hennessy en David Patterson zeer waardevol.
Beoordeling
- Practicum: Je construeert een eenvoudige microprocessor in de simulator HADES. Daarnaast is er een serie huiswerkopgaven die je zullen helpen de stof van het college beter te begrijpen en voorbereidingen geven voor de practicumopdracht. Ik raad ten zeerste aan om het practicum en huiswerk in groepen van twee te maken en in te leveren.
- Tentamen: Schriftelijk tentamen. Je mag tijdens het tentamen een uitdraai van de practicumopdracht en het boek van Tanenbaum gebruiken.
Om Processoren in 2014/2015 te halen moet je aan beide onderdelen meedoen. Het cijfer is het (afgeronde) gemiddelde van de twee onderdelen, mits je voor het schriftelijk tentamen minimaal een 5 hebt gehaald. Middels de ingeleverde huiswerkopgaven is het mogelijk om een bonus op het schriftelijk tentamencijfer te verdienen.
Er is een herkansing van het tentamen en het practicum. Het is toegestaan om alleen één van de twee delen of beide te herkansen, bv. als je practicum voldoende was, alleen het tentamen overnieuw te doen. De herkansing van het practicum bieden we alleen aan voor die processoren die met een kleine verbetering net het verschil maken tussen het vak halen en niet halen; we hebben niet de capaciteit om mensen daarbij uitgebreid te begeleiden. (Het is toegestaan om, als je processor voor de deadline op 16 januari slechts bijna af is, hem in te leveren voor de deadline van de herkansing. Maar ook dan geldt dat je geen uitgebreide begeleiding meer kunt verwachten.)
Huiswerk en Bonusregeling
In het eerste college is aangegeven hoe het huiswerk ingeleverd moet worden per email en hoe de bonusregeling werkt. Volg deze link voor het bekijken van de slides.
