fulmanski.pl: Zajęcia, nauka

Data	Opis
2023-10-04	Tydzień 1 Wykład: Ewolucja urządzeń automatyzujących proces liczenia. Zagadnienia i materiały Podstawowe informacje o przedmiocie The evolution of automated computing devices Moore's law Moore's law is dying Zadania Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Przedstawić omawiane urządzenia jakie pojawiły się w toku rozwoju automatycznch urządzeń przetwarzających dane (komputerów). Wyjaśnić o czym mówi prawo Moore'a. Ćwiczenia: Zagadnienia i materiały Bardzo prosty model komputera (VSC), jego język maszynowy i assembler (zobacz) VSC Zadania Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Wyjasnić różnicę pomiędzy językiem maszynowym a assemblerem. Opisać bardzo prosty model komputera (VSC), jego język maszynowy i assembler. Zapisywać proste programy przeznaczone do wykonania na VSC w ramach poznanego języka maszynowego i assemblera.
2024-10-11	Tydzień 2 Wykład: Podstawowe informacje o architekturach procesorów i pamięci. Zagadnienia i materiały Processor and memory architectures The von Neumann architecture The Harvard architecture The modiﬁed Harvard architecture Physical and virtual memory Paged virtual memory The memory management unit Zadania Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Omówić podstawowe założenia architektury von Neumanna i Harvardzkiej. Wyjaśnić pojęcie pamięci wirtualnej oraz stronicowania pamięci. Ćwiczenia: Zagadnienia i materiały Programowanie VSC w zakresie dotychczas poznanych instrukcji. Zadania Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Zapisywać proste programy przeznaczone do wykonania na VSC w ramach poznanego języka maszynowego i assemblera.
2024-10-18	Tydzień 3 Wykład: Dokończenie wykładów 1 i 2 Zagadnienia i materiały Moore's law Moore's law is dying Physical and virtual memory Paged virtual memory The memory management unit Ćwiczenia: Zagadnienia i materiały Programowanie VSC - różne rodzaje adresowania (zobacz) Zadania Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Wyjasnić przyczynę istnienia różnych trybów adresowania. Wyjasnić zasadę działania podstawowych rodzajów adresowania.
2024-10-25	Tydzień 4 Wykład: Podstawy pracy z VSC Zagadnienia i materiały Podstawy pracy z VSC. Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Umieć posługiwać się VSC. Ćwiczenia: Zagadnienia i materiały Programowanie VSC - retykiety i rejestr flagowy (zobacz) Zadania Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Wyjaśnić zasadność (przyczynę i korzyści) używania etykiet. Wyjaśnić czym jest i jaką pełni rolę rejestr flagowy.
2024-11-08	Tydzień 5 Wykład: Procesor -- podstawowe bloki funkcjonalne i działanie. Zagadnienia i materiały Processor structure and function A simplified view on processor structure and function. Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Przedstawić (wymienić i okreslić ich rolę) najważniejsze bloki funkcjonalne procesora. Ćwiczenia: Zagadnienia i materiały Programowanie VSC - stos + wywoływanie funkcji za pomocą stosu (uproszczony przypadek) (zobacz) Zadania Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Wyjaśnić zasadę funkcjonowania stosu. Umieć napisać fragment kodu wykorzystujący stos (np. do przekazania argumentów do wywoływanej funkcji lub do zapisania adresu powrotu z wywoływanej funkcji).
2024-11-15	Tydzień 6 Wykład: Procesor -- rejestry, ich podział i zadania. Zagadnienia i materiały Processor structure and function Registers. Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Dokonać podziału / charakterystyki rejestrów. Opisać zagadnienia projektowe dotyczące wyboru ilości i rodzaju rejestrów. Ćwiczenia: Zagadnienia i materiały Programowanie VSC - stos + i ramka wywołania funkcji (zobacz) Zadania Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Wyjaśnić zasadę konstruowania i posługwania się ramką wywołania funkcji.
2024-11-22	Tydzień 7 Wykład: Procesor -- cykl wykonania instrukcji, przerwania. Zagadnienia i materiały Processor structure and function Instruction execution cycle. Processor instruction set (RISC and CISC). Interrupt processing. Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Omówć cykl pracy procesora. Scharakteryzować zbiór instrukcji procesora (w tym pojęcia RISC oraz CISC). Wyjaśnić czym są i jaką pełnią rolę przerwania. Ćwiczenia: Zagadnienia i materiały Programowanie VSC - piszemy różne programy Zadania Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Umieć tworzyć różnorodne, proste, programy w assemblerze.
2024-11-29	Tydzień 8 Wykład: Procesor -- tryby pracy, współpraca z koprocesorem matematycznym, jednostka sterująca i jej mikrokod. Zagadnienia i materiały Control unit and mocrocde Rysowanie odcinków, sekcja Jak bardzo kosztowne są obliczenia zmiennoprzecinkowe? Specialized processor extensions Privileged processor modes The protected mode in the x86 architecture Privilege Level in x86 architecture instructions Memory Translation and Segmentation Doing floating-point calculations Processor structure and function Controlling control unit with micro-operations Materiały dodatkowe dla chętnych (teraz mogą być za trudne, ale może kiedyś się przydadzą) Erik Helin, Adam Renberg, The little book about OS development OSDev.org ctOS - a toy 32-bit operating system LINUX's History - a collection of various artifacts from the period in which Linux first began to take shape Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Opisać tryby pracy procesora i uzasadnić potrzebę ich istnienia w systemie komputerowym. Opisać sposób współpracy koprocesora matematycznego z głównym procesorem. Wyjaśnić czym są mikroinstrukcje i jaki jest ich udział w sterowaniu jednostą sterujacą. Ćwiczenia: Zagadnienia i materiały Programowanie VSC - piszemy różne programy Zadania Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Umieć tworzyć różnorodne, proste, programy w assemblerze.
2024-12-06	Tydzień 9 Wykład: Techniki zwiększania wydajności procesora. Część I: pamięć podręczna. Zagadnienia i materiały Performance enhancing techniques, part I Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Wyjaśnij zasadniczą różnicę pomiędzy pamięciami typu DRAM a pamięciami typu SRAM. Wyjaśnij zasadę działania pamięci podręcznej (cache memory). Ćwiczenia: Zagadnienia i materiały Algebra Boole’a - podstawowe definicje, własności. Zadania Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Definicje algebry Boole'a. Podstawowe własności i prawa (wraz z dowodami). Funkcjonalnie pełne zestawy operatorów.
2024-12-13	Tydzień 10 Wykład: Techniki zwiększania wydajności procesora. Część II: przetwarzanie potokowe. Zagadnienia i materiały Performance enhancing techniques, part II Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Wyjasnij ideę przetwarzania potokowego (instruction pipelining). Wyjaśnij różnicę pomiędzy procesoram skalarnym a superskalarnym (superscalar processing). Wyjaśnij na czym polega zjawisko pipeline hazard. Wyjaśnij na czym polega i kiedy jest możliwe wykonanie instrukcji poza kolejnością (out of order execution). Wyjaśnij jak działa przemianowanie rejsetrów (register renaming). Co oznacza pojęcie simultaneous multithreading. Wyjaśnij na czym polega przetwarzanie typu SIMD (single instruction, multiple data processing). Ćwiczenia: Zagadnienia i materiały Kolokwium sprawdzające wiadomości z zakresu ćwiczeń 1-8. Zadania Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć
2024-12-20	Tydzień 11 Wykład: Współczesna architektury procesorów i zestawy instrukcji. Część I. Zagadnienia i materiały Modern processor architectures and instruction sets, part I Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Omów różne tryby adresowania, wyjaśnij zasadność ich obecności. Ćwiczenia: Zagadnienia i materiały Algebra Boole’a a bramki logiczne. Zadania Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Umieć dla zadanego wyrażenie Boolowskiego skonstruować odpowiadający jemu układ logiczny. Umieć dla zadanego układu logicznego skonstruować odpowiadające jemu wyrażenie Boolowskie.
2025-01-03	Tydzień 12 Wykład: Współczesna architektury procesorów i zestawy instrukcji. Część II. Zagadnienia i materiały Modern processor architectures and instruction sets, part II Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Omów wpływ liczby adresów zawartych w każdej instrukcji na język maszynowy. Omów problemy i kompromisy związane z projektowaniem formatu instrukcji. Ćwiczenia: Zagadnienia i materiały Podstawy projektowania układów cyfrowych. Zadania Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Zdefiniować dla zadanego problemu zależność pomiędzy sygnałami wejściowymi a wyjściowymi. Zbudować wyrażenie opisujące zależność sygnału wyjściowego od wejściowego.
2025-01-10	Tydzień 13 Wykład: Współczesna architektury procesorów i zestawy instrukcji. Procesory typu CISC na przykładzie rodziny x86 oraz x64 Zagadnienia i materiały Współczesna architektury procesorów i zestawy instrukcji. Procesory typu CISC na przykładzie rodziny x86 oraz x64 Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Scharakteryzować architekturę CISC na przykładzie architektury x86 i jej zestawu rozkazów. Ćwiczenia: Zagadnienia i materiały Podstawy projektowania układów cyfrowych. Zadania Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Zdefiniować dla zadanego problemu zależność pomiędzy sygnałami wejściowymi a wyjściowymi. Zbudować wyrażenie w postaci sumy iloczynów lub iloczynu sum opisujące zależność pomiędzy sygnałami wejściowymi a wyjściowymi. Umieć w praktyce stosować mapy Karnaugh'a.
2025-01-17	Tydzień 14 Wykład: Współczesna architektury procesorów i zestawy instrukcji. Procesory typu RISC. Zagadnienia i materiały Współczesna architektury procesorów i zestawy instrukcji. Procesory typu RISC Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Scharakteryzować architekturę CISC na przykładzie architektury x86 i jej zestawu rozkazów. Ćwiczenia: Zagadnienia i materiały Kolokwium II - podstawy projektowania układów cyfrowych. Zadania Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć ...
2025-01-24	Tydzień 15 Wykład: Wirtualizacja. Zagadnienia i materiały Wirtualizacja. Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Co oznacza wirtualizacja. Scharakteryzuj wirtualizację na poziomie systemu operacyjnego (nadzorca, hypervisor, typu 1 oraz typu 2). Omów rodzaje wirtualizacji procesora. Czym różni się wirtualizacja od konteneryzacji. Ćwiczenia: Zagadnienia i materiały Podstawy projektowania układów cyfrowych (proste układy kombinacyjne m.in. komparator, dekoder, (de)multiplexer, sumator). Hazard. Układy sekwencyjne: przerzutnik RS. Zadania Co po tych zajęciach powinno się znać / wiedzieć / umieć Umieć zaprojektować prosty układ kombinacyjny. Omówić zagadnienie hazardu w układach logicznych. Omówić zasadę działania przerzutnika.