CILJEVI PREDMETA: Upoznati se s građom i načinom rada suvremenog računala, te s principima programiranja u assembleru. Posebna se pozornost posvećuje temama koje se odnose na funkcijske jedinice (upravljačka jedinica, aritmetičko-logička jedinica, memorija, ulazno-izlazna jedinica) i razumijevanju načina njihova rada. Studenti se upoznaju i s konceptima kao što su protočnost, virtualna memorija, iznimke, višejezgreni procesori, performansa procesora i načini izražavanja i mjerenja performanse procesora.
ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET DOPRINOSI:
1. ZNANJE I RAZUMIJEVANJE
1.4. demonstrirati poznavanje i razumijevanje osnovnih načela i ideja na kojima su sazdana računala, odnosno informacijska i komunikacijska tehnologija;
1.5. demonstrirati poznavanje i razumijevanje uporabe računala i programske podrške;
2. PRIMJENA ZNANJA I RAZUMIJEVANJA
2.5. razmišljati analitički i konstruirati prikladne logičke argumente;
2.6. opisati osnovne informatičke koncepte;
2.7. pripremiti učenike za cjeloživotno učenje u području informacijsko komunikacijskih tehnologija;
3. STVARANJE PROSUDBI
3.2. postaviti jasne i mjerljive ciljeve učenja u nastavi fizike i informatike u skladu s nastavnim programom
4. KOMUNIKACIJSKE SPOSOBNOSTI
4.1. jasno i koncizno prezentirati složene ideje učenicima i kolegama
5. SPOSOBNOST UČENJA
5.1. samostalno koristiti stručnu literaturu i ostale relevantne izvore informacija
OČEKIVANI ISHODI UČENJA NA RAZINI PREDMETA:
Po uspješnom završetku kolegija student će:
1. Razlikovati i razumjeti funkcije glavnih komponenata računala uključujući procesor (upravljačka jedinica, aritmetičko-logička jedinica), memoriju, ulazno-izlazne jedinice i sabirnice;
2. Predvidjeti aktivnost na sabirnici jednostavnog procesora kao posljedicu izvođenja kratkih odsječaka strojnog kôda;
3. Razumjeti načela oblikovanja arhitektura RISC i CISC;
4. Razumjeti i razlikovati mjere za ocjenu performansi procesora/ računala;
5. Razumjeti memorijsku hijerarhiju i ilustrirati korake pri generaciji fizičke adrese u prisutnosti priručne i virtualne memorije;
6. Savladati različite U/I tehnike (programirani prijenos, prekidni prijenos, DMA prijenos)
SADRŽAJ PREDMETA:
Uvod, Apstraktni strojevi (Turingov stroj, SECD stroj, Warrenov stroj, von Neumannovi automati). Funkcijske jedinice von Neumanovog modela računala. Izbor brojevnog sustava. Stanja von Neumanovog procesora. Model mikroprocesora, model mikroračunala. Analiza stanja na sabirnicama. Komponente arhitekture 8, 16, 32 i 64-bitnih (mikro) procesora. Upravljačka jedinica. Sklopovska izvedba upravljačke jedinice. Mikroprogramska izvedba upravljacke jedinice. Aritmetičko-logička jedinica. Postupci ubrzavanja aritmetičko-logičke jedinice. Memorijska jedinica. Hijerarhijska organizacija memorijskog sustava računala. Primarna memorija, Virtualna memorija. Ulazno-izlazni podsustav računala. Programirani bazuvjetni i uvjetni prijenos. Prekidni prijenos. DMA. Obrada iznimaka. Faze raspozavanja i izvršavanja iznimke te faza vraćaanja iz iznimke. Mehanizmi ubrzavanja rada procesora. Protočnost. Fino zrnati i grubo zrnati paralizam. Značajke CICS i RISC arhitekture. Primjeri naprednijih profesorskih arhitektura.
OBVEZE STUDENATA:
Obavezna je nazočnost na predavanjima i ona se kontrolira. Tijekom semestra studenti trebaju rješavati praktične zadatke, odnosno pisati programe u asembleru (zbirnom jeziku) za računalo na bazi CISC procesora i rješenja provjeravati uporabom simulatora.
OCJENJIVANJE I VREDNOVANJE RADA STUDENATA:
1. 1 praktični zadaci (20%)
2. 2 kolokviji, odnosno dvije kontrolne zadaće (80%)
Praktični zadaci. Između prvog i drugog kolokvija studentima će se omogučiti tri pokušaja rješavanja praktičnih zadataka pred asistentom. Asistent će, unutar prva dva tjedna nastave, studentima dati primjere praktičnih zadataka. Ukoliko student ne zadavolji praktični dio smatra se da nije položio kolegij.
Kolokviji. Tijekom semestra pišu se i dva kolokvija. Prvi kolokvij donosi 30%, a drugi kolokvij 50% bodova. Kolokviji se sastoje od provjere teorije i zadataka. Uvjet za izlazak na drugi kolokvij jest položen praktični zadatak te barem 5 bodova na teorijskom dijelu i 5 bodova na zadacima s prvog kolokvija.
Konačni uspjeh. Osim praktičnog zadatka, uvjet za prolaz kolegija jest barem 45% teorijskog dijela s kolokvija. Konačni uspjeh temelji se na osvojenim bodovima tijekom semestra i to na sljedeći način:
* 45-60 bodova: dovoljan (2)
* 61-73 boda: dobar (3)
* 74-88 bodova: vrlo dobar (4)
* 89 bodova ili više: izvrstan (5)
Broj bodova odgovara postotcima.
Napomena. Usmeni ispit imaju studenti koji izraze želju za korekcijom ocjene ili pak studenti koje odredi predavač. Korekcija bodova na usmenom ne može biti veća negoli to odgovara jednoj razini ocjene (+ ili -).
Popravni ispit. Studenti koji nisu ostvarili 45 i više bodova mogu pristupiti popravnom ispitu, ali uz uvjet da su na kolokvijima prethodno skupili 20 ili više bodova te da su riješili praktični zadatak u zadanom roku. Nema ponavljanja popravnog ispita.
Studentima koji nisu zadovoljili na temelju kontinuiranog praćenja nastave (dva kolokvija ) nudi se mogućnost polaganja klasičnog ispita (uz uvjet da su zadovoljili praktični dio ispita)
|
Pristupačnost
