Bilgisayar Mimarisi ve Örgütleşimi (COMPE 331) Ders Detayları Ders Adı Bilgisayar Mimarisi ve Örgütleşimi Ders Kodu COMPE 331 Dönemi Ders Uygulama Saati Saati Laboratuar Kredi AKTS Saati Güz 3 0 0 3 5 Ön Koşul Ders(ler)i COMPE 231 Dersin Dili Dersin Türü Dersin Seviyesi Ders Verilme Şekli Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri İngilizce Zorunlu Bölüm Dersleri Lisans Yüz Yüze Anlatım Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i Dersin Asistanı Dersin Amacı Dersin Eğitim Çıktıları Dersin İçeriği Bu dersin amacı öğrencilere bilgisayar sistemine ait temel birimlerini örneğin hafıza, işlemci ve giriş/çıkış yapıları ve işlevlerini öğretmektir. Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler; Bilgisayar sisteminin örgüt yapısını tanımlayabilmek Bilgisayar sistemine ait birimlerin bir arada nasıl çalıştığını açıklayabilmek Hafıza yapısı ve hafızanın bilgisayar sisteminde kullanımını açıklayabilmek Veriyi işlemek için temel iç veri gösterimini kullanabilmek Alt düzey programlama deneyimi kazanmak Farklı bilgisayar mimarilerinin performansını karşılaştırabilmek Bilgisayar sisteminin alt düzey çalışma yapısını anlamak için asemblide program geliştirebilmek Bilgisayar bileşenleri. Von Neumann mimarisi. Komut yürütme. Durdurma. Veriyolu yapısı ve birimler arasında arabağlantı. Hafıza: iç bellek, önbellek, sanal bellek, harici bellek. Merkezi işlem birimi: aritmetik mantık birimi, kayan noktalı aritmetik, komut kümeleri, adresleme ve formatlama. Kontrol birimi: fiziksel bağlantı ve mikroprogramlı kontrol birimi. Giriş/Çıkış: I/O modülü, programlanmış I/O, giriş/çıkış kesme sürücüsü, doğrudan belleğe erişim, giriş/çıkış kanalları ve işlemcileri. Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları
HaftaKonular Ön Hazırlık 1 Bilgisayar sistemini tanıtma Bölüm 1 (ders kitabı) 2 Bilgiyi gösterme ve oynama Bölüm 2 3 Programın makike dili seviyesinde gösterimi Bölüm 3 4 Y86 Komut mimarisi Bölüm 4.1 5 Mantık tasarımını tanıtma. Donanım kontrol dili Bölüm 4.2 6 Sıralı gerçekleştirim Bölüm 4.3 7 Paralel boru hattının temel ilkeleri. Paralel gerçekleştirim 8 Bellek teknolojileri. Hafıza hiyerarşisi. Localite. Bölüm 4.4 Bölüm 6.1-2 9 Önbellek Bölüm 6.3 10 Ön bellek kullanarak kod yazma Bölüm 6.4 11 Fiziksel ve sanal adresleme. Adres uzayı 12 Sanal belleğin önbelleğe aktarma aracı olarak kullanılması. Sanal belleğin bellek yönetimi için araç olarak kullanılması. Sanal belleğin bellek koruma aracı olarak kullanılması. 13 Adres çevirmek. Bellek eşlemleme. Dinamik bellek tahsisi. Döküntü derlem. Chapter 10.1 Bölüm 10.2-3 Bölüm 10.4 14 Sistem-seviyesinde giriş ve çıkış Bölüm 11 15 Gözden geçirme 16 Gözden geçirme
Kaynaklar Ders Kitabı: Diğer Kaynaklar: 1. Randal E. Bryant and David R. O'Hallaron, Computer Systems: A Programmer's Perspective, International Edition, Pearson Higher Education, Second Edtion, 2011 1. William Stallings, Computer Organization and Architecture: Designing for Performance, 7/E, Prentice Hall, 2010, ISBN-10: 0135064171, ISBN-13: 9780135064177 2. David A. Patterson, John L. Hennessy, Computer organization and design (2nd ed.): the hardware/software interface, Morgan Kaufmann Publishers Inc., San Francisco, CA, 1998 3. Tanenbaum, Structured Computer Organization, 5/E, Prentice Hall, 2006, ISBN-10: 0131485210, ISBN-13: 9780131485211 4. Douglas E. Comer, Essentials of Computer Architecture: International Edition, Pearson Higher Education, 2005, ISBN-10: 0131964267, ISBN-13: 9780131964266 5. Nick Carter, Schaum's Outline of Computer Architecture 1st Edition (2002), ISBN: 9780071362078 Değerlendirme Sistemi Çalışmalar Sayı Katkı Payı Devam/Katılım - - Laboratuar - - Uygulama - - Alan Çalışması - - Derse Özgü Staj - - Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - - Ödevler - -
Sunum - - Projeler - - Seminer - - Ara Sınavlar/Ara Juri 2 60 Genel Sınav/Final Juri 1 40 Toplam 3 100 Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 60 40 Toplam 100 Ders Kategorisi Temel Meslek Dersleri Uzmanlık/Alan Dersleri Destek Dersleri İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri Aktarılabilir Beceri Dersleri
Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi # Program Yeterlilikleri / Çıktıları Katkı Düzeyi 1 2 3 4 5 1 Matematik, fen bilimleri ve hesaplama alanlarındaki bilgi birikimini bilgisayar mühendisliği problemlerinin çözümüne uygulama becerisi. 2 Bilgisayar sistemlerine özgü sorunları analiz etme ve modelleme, çözümleri için uygun gereksinimleri belirleme ve tanımlama becerisi. 3 Belirlenen gereksinimleri karşılayacak bir bilgisayar sistemini, sistem parçasını, işlemi veya programı tasarlama, geliştirme ve değerlendirme becerisi. 4 Bilgisayar sistemleri mühendislik uygulamaları için modern teknik ve mühendislik araçlarını kullanma becerisi. 5 Hesaplama ihtiyaçlarını anlamak için deney tasarlama, veri toplama, analiz etme, yorumlama ve doğru seçimler yapabilme becerisi. 6 Disiplin içi ve disiplinler arası takımlarda veya bireysel olarak etkin biçimde çalışabilmek için gerekli organizasyonel ve iş yeteneklerini ortaya koyabilme becerisi. 7 Türkçe ve İngilizce dillerinde etkin iletişim kurabilme becerisi. 8 Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci ve bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki son gelişmeleri takip edebilme ve kendini sürekli yenileme becerisi. 9 Bilgisayar Mühendisliği alanında mesleki, hukuksal, etik ve sosyal sorunlar hakkında farkındalık ve sorumluluk bilinci.
10 Proje ve risk yönetim becerisi; girişimciliğin, yenilikçilik ve sürdürülebilir kalkınmanın önemi hakkında farkındalık; uluslararası standartların ve yöntemlerin bilinmesi. 11 Karar alırken, Bilgisayar Mühendisliği uygulamalarının evrensel, çevresel, sosyal ve hukuksal sonuçları konusunda farkındalık. 12 Sayısal hesaplama ve sayısal gösterim sistemlerini analiz, tasarım ve ifade becerisi. 13 Hesaplama problemlerinin çözülmesinde programlama dillerini ve uygun bilgisayar mühendisliği kavramlarını kullanma becerisi. ECTS/İş Yükü Tablosu Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) Laboratuar Uygulama Derse Özgü Staj Alan Çalışması Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi Sunum/Seminer Hazırlama Projeler Ödevler Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği 16 3 48 16 2 32
Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi 2 20 40 1 30 30 Toplam İş Yükü 150