Βασικές Αρχές Οργάνωσης και Λειτουργίας Υπολογιστικών Συστημάτων

Κωδικός Μαθήματος
CEID_22Υ104
Τομέας
Τομέας Υλικού και Αρχιτεκτονικής των Υπολογιστών
Διδάσκων
ΒΕΡΓΟΣ ΧΑΡΙΔΗΜΟΣ, ΝΙΚΟΛΟΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ
Εξάμηνο
1
ECTS
7

Περιγραφή Μαθήματος

Εισαγωγή
– Ιστορική αναδρομή

– Το μοντέλο του von Neumann
– Το μοντέλο αρτηριών συστήματος
– Ο υπολογιστής σαν ιεραρχικό σύστημα

Aναπαράσταση Δεδομένων & Αριθμητικές πράξεις
– Δυαδικό Σύστημα – Το σύστημα του υπολογιστή
– Αριθμητικά Συστήματα – Κώδικες με Βάρη – Αριθμητικοί Κώδικες
– Αναπαράσταση ακεραίων
– Πρόσημο – Μέτρο (signed magnitude / sign and magnitude)
– Πόλωση – Πλεονασμός κατά Κ (excess / biased code)
– Συμπλήρωμα ως προς 1
– Συμπλήρωμα ως προς 2

– Επέκταση προσήμου
– Αναπαράσταση κλασματικών αριθμών
– Σταθερή υποδιαστολή
– Κινητή υποδιαστολή
– Η έννοια της υπερχείλισης

– Πρόσθεση / Αφαίρεση σε Συμπλήρωμα ως προς 1
– Πρόσθεση / Αφαίρεση σε Συμπλήρωμα ως προς 2
– Πρόσθεση / Αφαίρεση στις υπόλοιπες αναπαραστάσεις
– Λογικές πράξεις – Ολισθήσεις
– Πολλαπλασιασμός μη προσημασμένων αριθμών
– Διαίρεση μη προσημασμένων αριθμών
– Πολλαπλασιασμός προσημασμένων αριθμών
– Πράξεις σε αριθμούς κινητής υποδιαστολής
– Σύνθετες συναρτήσεις
– Κώδικες χωρίς Βάρη – Αναπαράσταση άλλων Δεδομένων
– Αναπαράσταση αλφαριθμητικών χαρακτήρων
– Αναπαράσταση εικόνας
– Αναπαράσταση αναλογικού σήματος – Το παράδειγμα του ήχου
– Κώδικες για Ανίχνευση & Διόρθωση Λαθών

Βασικές Λειτουργικές Μονάδες & Εκτέλεση εντολών
– Σύστημα μνήμης
– Κατηγοριοποίηση των μνημών
– Ιεραρχία Μνήμης
– Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας
– Κωδικοποίηση εντολών

– Τρόποι διευθυνσιοδότησης

– Η εκτέλεση μιας εντολής

– Ταξινόμηση υπολογιστών βάσει του συνόλου εντολών

– Υπολογιστές απλού και πολύπλοκου συνόλου εντολών.

Συμβολική Γλώσσα
– Τύποι Δεδομένων
– Ρεπερτόριο Εντολών
– Αριθμός Εντέλων Μιας Εντολής
– Τρόποι Διευθυνσιοδότησης εντέλων
– Καταχωρητές Ειδικού Σκοπού
– Παραδείγματα Προγραμματισμού σε Assembly

Είσοδος – Εξοδος
– Κύριοι (masters) και σκλάβοι (slaves) σε μια αρτηρία
– Ενας κύριος και πολλοί σκλάβοι (Single master – Many slaves)
– Διαιτησία μεταξύ πολλαπλών κυρίων (Multiple master arbitration)
– Σειριακή και παράλληλη ανταλλαγή δεδομένων
– Βοηθητική Μνήμη (Secondary Storage / Mass Storage)
– Σκληροί Δίσκοι (Hard Disks)
– Μαγνητικές Ταινίες (Magnetic Tapes)
– Oπτικοί Δίσκοι (Οptical Disks)
– Μνήμες Flash
– Συσκευές Εισόδου
– Πληκτρολόγιο (Keyboard)
– Λοιπές συσκευές εισόδου
– Συσκευές Εξόδου
– Η οθόνη
– O εκτυπωτής

Δίκτυα Υπολογιστών
– Τοπολογία Αρτηρίας
– Τοπολογία Δακτυλίου
– Τοπολογία Αστέρα
– Συγχρονισμός των δικτύων
– CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)
– Token Based

Μετάβαση στο περιεχόμενο