MIMINF:Architektura komputerów i sieci: Różnice pomiędzy wersjami
Z Studia Informatyczne
Przejdź do nawigacjiPrzejdź do wyszukiwania
Nie podano opisu zmian |
MPeczarski (dyskusja | edycje) |
||
| (Nie pokazano 4 wersji utworzonych przez jednego użytkownika) | |||
| Linia 1: | Linia 1: | ||
== Forma zajęć == | == Forma zajęć == | ||
wykład (30 godzin) | wykład (30 godzin) | ||
== Opis == | == Opis == | ||
Architektura, budowa i zasady działania współczesnych komputerów i sieci | |||
komputerowych. | |||
== Sylabus == | == Sylabus == | ||
=== Autor === | === Autor === | ||
* Marcin Peczarski — Uniwersytet Warszawski, Wydział Matematyki, Informatyki i Mechaniki, Instytut Informatyki | |||
=== Wymagania wstępne === | |||
* Wstęp do programowania | |||
=== Zawartość === | |||
* Podstawy techniki cyfrowej | |||
** Logika dwuwartościowa, poziomy logiczne, logika dodatnia, logika ujemna | |||
** Podstawowe bramki logiczne: AND, OR, NOT, NAND, NOR, EX-OR, EX-NOR | |||
** Pomocnicze układy cyfrowe: bramka transmisyjna, bufor trójstanowy | |||
** Prawa de Morgana dla bramek | |||
** Układy kombinacyjne | |||
*** Twierdzenie, że każdy układ kombinacyjny można zbudować tylko z bramek NAND lub tylko z bramek NOR | |||
*** Przykłady układów kombinacyjnych: sumator, multiplekser, demultiplekser. | |||
** Układy sekwencyjne | |||
*** Układy asynchroniczne i synchroniczne | |||
*** Przykłady układów sekwencyjnych: przerzutniki, rejestry | |||
** Technologie wytwarzania układów cyfrowych | |||
** Ograniczenia technologiczne: fan-in, fan-out, czas propagacji, margines zakłóceń, rodzaje zależności mocy przełączania od częstotliwości przełączania | |||
** Prawo Moore'a | |||
** Układy wrażliwe na ładunki elektrostatyczne | |||
* | * Architektura komputera | ||
** Model von Neumanna, architektury typu Harward i Princeton | |||
** Architektury wieloprocesorowe | |||
** Reprezentacja danych: kodowanie liczb całkowitych (U2, U1, moduł-znak itd.), arytmetyka zmiennopozycyjna IEEE-754, ASCII, EBCDIC, UTF-8 itp. | |||
** Porządek bajtów: maszyny little-endian, big-endian, bi-endian | |||
** Co tak naprawdę w informatyce oznaczają przedroski kilo, mega, giga? | |||
* Mikroprocesor | |||
** Długość słowa | |||
** Rejestry | |||
** Lista instrukcji | |||
** Tryby adresowania argumentów | |||
** Cykl rozkazowy, cykl procesora, cykl zegara | |||
** Metody zwiększania wydajności | |||
*** Zwiększanie częstotliwości taktowania - problemy z chłodzeniem | |||
*** Przetwarzanie potokowe - rozwiązywanie problemów zależności danych i sterowania | |||
*** Zrównoleglanie wykonania: architektury superskalarna, wektorowa i procesory z bardzo długim słowem instrukcji | |||
** Architektury CISC i RISC - czy to nadal obowiązuje? | |||
** System przerwań | |||
** Sprzętowe wsparcie dla systemów operacyjnych: segmentacja i stronicowanie, poziomy ochrony, instrukcje uprzywilejowane, wyjątki, wywoływanie usług systemu operacyjnego | |||
** Adresowanie urządzeń wejścia-wyjścia, przerwania sprzętowe, transmisja procesorowa PIO, DMA | |||
* | * Pamięci | ||
** Hierarchia pamięci | |||
** Pamięci półprzewodnikowe | |||
*** Pamięci nieulotne: ROM, PROM, EPROM, EEPROM, FLASH | |||
*** Pamięci o dostępie swobodnym RAM: statyczne SRAM, dynamiczne DRAM, dynamiczne asynchroniczne np. EDO-RAM, dynamiczne synchroniczne SDRAM, DDR-RAM, Rambus | |||
*** Pamięci podręczne: skojarzeniowość, algorytmy pracy, problem zgodności pamięci podręcznych w systemach wieloprocesorowych | |||
** Pamięci masowe | |||
*** Dyski magnetyczne, optyczne, magneto-optyczne, dyskietki, roboty taśmowe | |||
*** Macierze RAID, Storage Area Network | |||
*** Interfejsy: SCSI, iSCSI, Serial SCSI, ATA, SATA | |||
* Magistrale i interfejsy | |||
* | ** Magistrala systemowa, PCI | ||
** | ** Interfejsy szeregowe: RS-232, USB, FireWire, iLink, IEEE-1394, Fibre Channel, Blutooth, DVI, HDMI (do wyboru w zależności od pozostałego czasu) | ||
** | |||
* | * Przykłady architektur | ||
** | ** x86, IA-32, x86-64, IA-64 itp. | ||
** Cray X1E lub inny typowy RISC | |||
** Procesory do zastosowań specjalnych: graficzne, sygnałowe, mikrokontrolery | |||
** | |||
* Sieci komputerowe | |||
** Sieci lokalne i rozległe | |||
*** Model warstwowy - teoria i praktyka | |||
*** Model warstwowy Internetu | |||
*** Struktura Internetu: sieci fizyczne, systemy autonomiczne, sieci prywatne | |||
** Organizacje zajmujące się standaryzacją, dokumenty RFC | |||
** Warstwy fizyczna i łącza | |||
*** Transmisja przewodowa i bezprzewodowa | |||
*** Charakterystyki różnych mediów: światłowód wielomodowy i jednomodowy, kabel koncentryczny, skrętka, fale radiowe | |||
*** Ethernet | |||
*** Podstawowe informacje nt. xDSL, WiFi, WiMAX, SDH/SONET | |||
** Warstwy sieciowa i transportowa | |||
*** Adresy IP, maska podsieci, adresowanie klasowe i bezklasowe | |||
*** Podstawowe usługi dostarczania danych w intersieciach: zawodne pakietowe IP i UDP, niezawodna strumieniowa TCP | |||
*** Przyszłość IP - IPv6 | |||
** Warstwy wyższe | |||
*** Przegląd podstawowych usług sieciowych i programów (linuksowych): telnet, ssh, ftp, scp, http(s), snmp, pop3, dns (dig), icmp (ping, traceroute), ifconfig | |||
=== Literatura === | === Literatura === | ||
# D.E. Comer, Sieci komputerowe i intersieci, 3. WNT 2003. | |||
# D.E. Comer, D.L. Stevens, Sieci komputerowe TCP/IP, WNT 1998. | |||
# Ch.E. Spurgeon, Ethernet - podręcznik administratora, Wydawnictwo RM 2000. | |||
# W. Stallings, Organizacja i architektura systemu komputerowego, WNT 2004. | |||
Aktualna wersja na dzień 11:03, 11 lis 2006
Forma zajęć
wykład (30 godzin)
Opis
Architektura, budowa i zasady działania współczesnych komputerów i sieci komputerowych.
Sylabus
Autor
- Marcin Peczarski — Uniwersytet Warszawski, Wydział Matematyki, Informatyki i Mechaniki, Instytut Informatyki
Wymagania wstępne
- Wstęp do programowania
Zawartość
- Podstawy techniki cyfrowej
- Logika dwuwartościowa, poziomy logiczne, logika dodatnia, logika ujemna
- Podstawowe bramki logiczne: AND, OR, NOT, NAND, NOR, EX-OR, EX-NOR
- Pomocnicze układy cyfrowe: bramka transmisyjna, bufor trójstanowy
- Prawa de Morgana dla bramek
- Układy kombinacyjne
- Twierdzenie, że każdy układ kombinacyjny można zbudować tylko z bramek NAND lub tylko z bramek NOR
- Przykłady układów kombinacyjnych: sumator, multiplekser, demultiplekser.
- Układy sekwencyjne
- Układy asynchroniczne i synchroniczne
- Przykłady układów sekwencyjnych: przerzutniki, rejestry
- Technologie wytwarzania układów cyfrowych
- Ograniczenia technologiczne: fan-in, fan-out, czas propagacji, margines zakłóceń, rodzaje zależności mocy przełączania od częstotliwości przełączania
- Prawo Moore'a
- Układy wrażliwe na ładunki elektrostatyczne
- Architektura komputera
- Model von Neumanna, architektury typu Harward i Princeton
- Architektury wieloprocesorowe
- Reprezentacja danych: kodowanie liczb całkowitych (U2, U1, moduł-znak itd.), arytmetyka zmiennopozycyjna IEEE-754, ASCII, EBCDIC, UTF-8 itp.
- Porządek bajtów: maszyny little-endian, big-endian, bi-endian
- Co tak naprawdę w informatyce oznaczają przedroski kilo, mega, giga?
- Mikroprocesor
- Długość słowa
- Rejestry
- Lista instrukcji
- Tryby adresowania argumentów
- Cykl rozkazowy, cykl procesora, cykl zegara
- Metody zwiększania wydajności
- Zwiększanie częstotliwości taktowania - problemy z chłodzeniem
- Przetwarzanie potokowe - rozwiązywanie problemów zależności danych i sterowania
- Zrównoleglanie wykonania: architektury superskalarna, wektorowa i procesory z bardzo długim słowem instrukcji
- Architektury CISC i RISC - czy to nadal obowiązuje?
- System przerwań
- Sprzętowe wsparcie dla systemów operacyjnych: segmentacja i stronicowanie, poziomy ochrony, instrukcje uprzywilejowane, wyjątki, wywoływanie usług systemu operacyjnego
- Adresowanie urządzeń wejścia-wyjścia, przerwania sprzętowe, transmisja procesorowa PIO, DMA
- Pamięci
- Hierarchia pamięci
- Pamięci półprzewodnikowe
- Pamięci nieulotne: ROM, PROM, EPROM, EEPROM, FLASH
- Pamięci o dostępie swobodnym RAM: statyczne SRAM, dynamiczne DRAM, dynamiczne asynchroniczne np. EDO-RAM, dynamiczne synchroniczne SDRAM, DDR-RAM, Rambus
- Pamięci podręczne: skojarzeniowość, algorytmy pracy, problem zgodności pamięci podręcznych w systemach wieloprocesorowych
- Pamięci masowe
- Dyski magnetyczne, optyczne, magneto-optyczne, dyskietki, roboty taśmowe
- Macierze RAID, Storage Area Network
- Interfejsy: SCSI, iSCSI, Serial SCSI, ATA, SATA
- Magistrale i interfejsy
- Magistrala systemowa, PCI
- Interfejsy szeregowe: RS-232, USB, FireWire, iLink, IEEE-1394, Fibre Channel, Blutooth, DVI, HDMI (do wyboru w zależności od pozostałego czasu)
- Przykłady architektur
- x86, IA-32, x86-64, IA-64 itp.
- Cray X1E lub inny typowy RISC
- Procesory do zastosowań specjalnych: graficzne, sygnałowe, mikrokontrolery
- Sieci komputerowe
- Sieci lokalne i rozległe
- Model warstwowy - teoria i praktyka
- Model warstwowy Internetu
- Struktura Internetu: sieci fizyczne, systemy autonomiczne, sieci prywatne
- Organizacje zajmujące się standaryzacją, dokumenty RFC
- Warstwy fizyczna i łącza
- Transmisja przewodowa i bezprzewodowa
- Charakterystyki różnych mediów: światłowód wielomodowy i jednomodowy, kabel koncentryczny, skrętka, fale radiowe
- Ethernet
- Podstawowe informacje nt. xDSL, WiFi, WiMAX, SDH/SONET
- Warstwy sieciowa i transportowa
- Adresy IP, maska podsieci, adresowanie klasowe i bezklasowe
- Podstawowe usługi dostarczania danych w intersieciach: zawodne pakietowe IP i UDP, niezawodna strumieniowa TCP
- Przyszłość IP - IPv6
- Warstwy wyższe
- Przegląd podstawowych usług sieciowych i programów (linuksowych): telnet, ssh, ftp, scp, http(s), snmp, pop3, dns (dig), icmp (ping, traceroute), ifconfig
- Sieci lokalne i rozległe
Literatura
- D.E. Comer, Sieci komputerowe i intersieci, 3. WNT 2003.
- D.E. Comer, D.L. Stevens, Sieci komputerowe TCP/IP, WNT 1998.
- Ch.E. Spurgeon, Ethernet - podręcznik administratora, Wydawnictwo RM 2000.
- W. Stallings, Organizacja i architektura systemu komputerowego, WNT 2004.
