ԷՀՄ Ճարտարապետություն

Դասախոս` Կարեն Ծառուկյան
Դասերը` Շաբաթական մեկ անգամ

Կարճ Նկարագրություն

Դասընթացը նպատակ ունի բացատրելու ուսանողներին թե ի՞նչ է իրականում տեղի ունենում, ծրագրի աշխատանքի ժամանակ համակարգչի տարբեր մակարդակներում՝ ծրագրային և մեքենայական։ Դասընթացը կառուցված է C լեզվի և մեքենայական լեզվի վրա։ Կներկայացվեն հրամանների կատարման ընթացքը, թարգմանությունը ավելի բարձր մակարդակներից ավելի ցածրերին, ինչպես նաև ներքին մակարդակներում տվյալների ներկայացումը՝ ցուցադրելով կապը ավելի բարձր մակարդակների հետ (օրինակ՝ Java վիրտուալ մեքենա), ինչպես նաև ցածր մակարդակների հետ (պրոցեսորի կառուցվածք)։

Գրականություն

  1. John L. Hennessy, David A. Patterson.
  2. Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface.

    Բովանդակություն

    Բուլյան հանրահաշվի, C լեզվի և երկուական ներկայացման համառոտ ներածություն։


    Հիշողություն, տվյալներ և հասցեավորում։ Ամբողջ և լողացող կետով թվեր։ Համակարգչային թվաբանություն։

    Հիշողության կազմակերպում։ Հասցեների և տվյալների ներկայացում։ Ամբողջ թվեր։ Առանց նշան և նշանով թվեր։ Երկուական լրացուցիչ կոդ։ Լողացող կետով թվեր։ Գումարում և հանում։ Բազմապատկում։ Բաժանում։


    Հրահանգներ, մեքենայական կոդ, համակարգչի լեզուն:

    Օպերանդներ։ Հրահանգների ներկայացումը համակարգչում։ Հրահանգների բազմության ճարտարագիտություն։ RISC և CISC. MIPS / x86 ասեմբլեր։ Պրոցեդուրաներ և ստեկ։ C լեզվի կոմպիլյացիա և Java-ի ինտերպրետացիա։ Հրահանգների հարաբերական ծախսեր։


    Համակարգչային տրամաբանության հիմունքներ։ Պրոցեսոր։

    Ուղիներ, ճշմարտացիության աղյուսյակներ և տրամաբանական հավասարումներ։ Համակցման տրամաբանություն։ Պարզագույն թվաբանական տրամաբանական միավորի(ALU) կառուցում։ Ժամացույցեր։ Ժամանակի հաշվարկման մեթոդաբանություն։ Հիշողության էլեմենտներ։ Տրամաբանության դիզայնի կոնվենցիաներ։ Տվյալների ճանապարհի կառուցում։


    Զանգվածներ և ստրուկտուրաներ։ Հավասարեցում։

    Զանգվածների տեղաբաշխում, հասանելիություն։ Ներդրված, բազմամակարդակ զանգվածներ։ Ստրուկտուրաներ և հավասարեցում, x86 և հավասարեցում պարտադրող համակարգեր։ Ստրուկտուրայի լրացում C լեզվում։


    Խողովակաշարեր։

    Խողովակաշարեր․տվյալների ճանապարհ և ղեկավարում։ Տվյալների արգելքներ։ Ղեկավարման արգելքներ։ Ճյուղավորման կանխատոսում։ Խողովակաշարերով պայմանավորված վերադասավորում։ Կոմպիլյատորի վերադասավորում։


    Հիշողության հիերարխիա։

    Քեշերի հիմունքներ։ Քեշի արտադրողականության գնահատում և լավացում։ Քեշերի կապակցվածություն։ MESI պրոտոկոլ։ Հիշողության արգելքներ։ Հրահանգների և տվյալների քեշեր։ Վիրտուալ հիշողություն։ TLB: DMA:


    Համակարգչի մուտք /ելք:

    Հուսալիությում և հասանելիություն։ Դիսկային պահեստ։ Ֆլեշ պահեստ։ Պրոցեսորների, հիշողության և մուտք/ելքի սարքերի միացում։ Մուտք/ելքի սարքերի ինտերֆեյս պրոցեսորներին, հիշողության և օպերացիոն համակարգին։ Արտադրողականության գնահատում։ Մուտք/ելքի դիզայն։


    Բազմամիջուկ պրոցեսոր, մուլտիպրոցեսորներ և կլաստերներ։

    Զուգահեռ աշխատող ծրագրերի իրագործման դժվարություններ։ Համատեղված հիշողությամբ մուլտիպրոցեսորներ։ Կլաստերներ և հաղորդագրություններ փոխանցող այլ մուլտիպրոցեսսորներ։ SISD, MIMD, SIMD, SPMD և վեկտոր: