Tietokonearkkitehtuuri 2 (5 op) syksyllä 2012 periodit I & II (viikot 35-41 & 43-49) luennot tiistaisin klo 14-16 (periodi I: sali S4, periodi II: sali TB109)
Kurssin tavoite Käydään läpi tietokoneen toimintaa Prosessori, muistit, tallennus, lisälaitteet,... Keskitymme erityisesti mikroprosessoriin Esimerkit käsittelevät pääasiassa MIPSprosessoria 27-Aug-12 2
Esitiedot TKT-1111 Tietokonearkkitehtuuri 1, 5op tai TKT-1110 Mikroprosessorit, 5 op tai ELE-2301 Sulautettujen prosessorisovellusten perusteet TKT-1101 Digitaalitekniikan perusteet, 4op tai ELE-1010 Elektroniikan perusteet I, 3op 27-Aug-12 3
Materiaali Computer Organization & Design - The Hardware/Software Interface David A. Patterson & John L. Hennessy 4. painos ISBN: 978-0-12-374493-7 (2. ja 3. painos OK) 27-Aug-12 4
Neljäs painos (2009) 1 Computer Abstractions and Technology 2 Instructions: Language of the Computer 3 Arithmetic for Computers 4 The Processor 5 Large and Fast: Exploiting Memory Hierarchy 6 Storage and Other I/O Topics 7 Multicores, Multiprocessors, and Clusters Appendix A: Graphics and Computing GPUs Appendix B: Assemblers, Linkers, and the SPIM simulator CD:llä: Appendix C: The Basics of Logic Design Appendix D: Mapping Control to Hardware Appendix E: A Survey of RISC Architectures for Desktop, Server, and Embedded Computers 27-Aug-12 5
Kolmas painos (2004) 1 Computer Abstractions and Technology 2 Instructions: Language of the Computer 3 Arithmetic for Computers 4 Assessing and Understanding Performance 5 The Processor: Datapath and Control 6 Enhancing Performance with Pipelining 7 Large and Fast: Exploiting Memory Hierarchy 8 Storage, Networks, and Other Peripherals CD:llä: 9 Multiprocessors Appendix A: Assemblers, Linkers, and the SPIM simulator Appendix B: The Basics of Logic Design Appendix C: Mapping Control to Hardware Appendix D: A Survey of RISC Architectures for Desktop, Server, and Embedded Computers 27-Aug-12 6
Toinen painos (1997) 1 Computer Abstractions and Technology 2 The Role of Performance 3 Instructions: Language of the Machine 4 Arithmetic for Computers 5 The Processor: Datapath and Control 6 Enhancing Performance with Pipelining 7 Large and Fast: Exploiting Memory Hierarchy 8 Interfacing Processors and Peripherals 9 Multiprocessors Appendix A: Assemblers, Linkers, and the SPIM simulator Appendix B: The Basics of Logic Design Appendix C: Mapping Control to Hardware 27-Aug-12 7
Kirja ja sen tekijät Kirja on poikkeuksellisen hyvä opetukseen Tekijät ovat RISC-prosessoriteknologian uranuurtajia RISC = Reduced Instruction Set Computer David Andrew Patterson Professori, University of California, Berkeley Ollut kehittämässä mm. RISC-prosessoreiden, RAIDlevyjen ja klusterilaskennan perustekniikoita John LeRoy Hennessy Stanfordin yliopiston rehtori Johti MIPS CPU:n kehitystä ja perusti MIPS Computer Systems Inc. yrityksen 27-Aug-12 8
Lukuisia tunnustupalkintoja 27-Aug-12 9
Kirjan sisältö = kurssin sisältö 1 Computer Abstractions and Technology 2 Instructions: Language of the Computer 3 Arithmetic for Computers 4 The Processor 5 Large and Fast: Exploiting Memory Hierarchy 6 Storage and Other I/O Topics 7 Multicores, Multiprocessors, and Clusters PC-tietokoneen emolevy 27-Aug-12 10
Luentoaikataulu ja päivitykset http://www.tkt.cs.tut.fi/kurssit/3201/ 27-Aug-12 11
Tentit 18. joulukuuta 2012 11. helmikuuta 2012 25. maaliskuuta 2012 27-Aug-12 12
Arviointi Arvosteluasteikko karkeasti: 50% vaaditaan läpäisyyn +10% == 1 arvosana Suoritettava hyväksytysti ja arvostellaan: Tentti 70% painolla Harjoitustyöt 20% painolla Harjoitukset 10% painolla mahdollisuus max 10% bonukseen mutta myös max 10% rangaistukseen 27-Aug-12 13
Pakolliset harjoitustyöt Liukuhihna ja välimuisti (6p = 20%) Ryhmäkoko 2-3 hlöä 0 pistettä palautus myöhässä ja vaatii korjausta tai tuplabumerangi 1 pistettä palautus ajoissa, mutta vaatii korjausta tai hyväksyttävä palautus myöhässä 2 pistettä hyväksyttävä palautus ajoissa 3 pistettä erinomainen työ ajoissa palautettuna MIPS introon osallistumisesta bonus +1 piste (+3,33%) 27-Aug-12 14
Puolipakolliset harjoitukset (9p = 30% vaihteluväli) Yhteensä kuudet jokaisissa kuusi harjoitusta kaksi helppoa kaksi keskivaikeaa kaksi vaikeaa pakollisuus: lähtötaso -3 pistettä == -10% jokaisesta harkasta 0.25 pistettä 0/36 harkkaa == -10% (-3p) 12/36 harkkaa == 0% (minimivaatimus, 0p) 24/36 harkkaa == 10% (maksimipisteet, 3p) 36/36 harkkaa == 10% + bonus 10% (3p + 3p = 6p) 27-Aug-12 15
Henkilöt Luennot: Tapani Ahonen <tapani.ahonen@tut.fi> Harjoitukset: Tommi Paakki <tommi.paakki@tut.fi> Liukuhihna-harjoitustyö: Heikki Kultala <heikki.kultala@tut.fi> Välimuisti-harjoitustyö: Arto Perttula <arto.perttula@tut.fi> Sähköpostin otsikon alkuun [] 27-Aug-12 16
Exercise work 1 Simulation of execution of MIPS code in graphical mips pipeline simulator (mipsit) Simulator runs on windows, available In TCE419 Downloadable from internet Exercise guide document is also the return sheet, answer questions with pencil and return the paper document One mipsit simulator tutorial exercise session in TCE419 before the actual exercise work starts, propably week 38 Exercise should be done by groups of 3 people in the mipsit tutorial exercise groupless people will be assigned into groups. Come there with your group! 27-Aug-12 17
Välimuistityö ja viikkoharkat Välimuistityöstä kertoo Arto Perttula Viikkoharjoituksista kertoo tarkemmin Tommi Paakki ensi viikolla (lomalla tämän viikon) 27-Aug-12 18