АРХІТЕКТУРА КОМП’ЮТЕРІВ
Мета курсу: дослідження особливостей архітектури сучасних обчислювальних систем, процесорів, комп’ютерної периферії та їхньої взаємодії; вивчення мови низького рівня – асемблера, принципів та методів програмування в машинних кодах, розуміння основних тенденцій розвитку та фундаментальних принципів функціонування комп’ютерних систем.
Завданням курсу є отримання студентами знань про апаратну частину комп’ютера, його технічні характеристики та функціональні можливості.
У результаті вивчення даного курсу студент повинен знати: принцип програмного керування для організації обчислювальних процесів в комп’ютері; характеристики комп’ютера на архітектурному та структурному рівнях; мови опису апаратних і програмних засобів комп’ютерів; архітектуру процесорів на базі арифметико-логічних пристроїв з розподіленою та зосередженою логікою і пристроїв керування з жорсткою та гнучкою логікою; системи команд, формати і структури даних, способи адресації команд та операндів, мікроалгоритми і мікропрограми реалізації різних операцій; структуру адресного простору комп’ютера, архітектуру віртуальної багаторівневої пам’яті комп’ютера і алгоритми обміну інформацією між пристроями пам’яті різного рівня; програмні та апаратні засоби обміну даними між процесором і зовнішніми пристроями в режимі програмного обміну, переривань програми та прямого доступу до пам’яті; сучасні засоби підвищення продуктивності, надійності та функціональних можливостей обчислювальних засобів.
На основі набутих знань студент повинен вміти: оцінювати характеристики комп’ютера на архітектурному та структурному рівнях. Користуватися мовами опису апаратних і програмних засобів комп’ютерів; розробляти архітектуру процесорів на базі арифметико-логічних пристроїв і пристроїв керування з різною організацією; розробляти системи команд, формати і структуру даних, способи адресації команд та операндів, мікроалгоритми і мікропрограми реалізації різних операцій; розробляти архітектуру багаторівневої пам’яті комп’ютера і алгоритми обміну інформацією між пристроями пам’яті різного рівня; розробляти програмні та апаратні засоби обміну даними між процесором і зовнішніми пристроями в режимі програмного обміну, переривань програми та прямого доступу до пам’яті; розробляти та оцінювати методи захисту розділів пам’яті при роботі комп’ютера у мультипрограмному режимі, режимі колективного користування з розподілом та без розподілу часу; розробляти архітектуру пристроїв вводу-виводу даних для різних режимів взаємодії з процесором; розробляти архітектуру, мікроалгоритми, мікропрограми та програми для комп’ютерів і контролерів на базі мікропроцесорних комплектів ВІС.