Õppeaine 'Arvuti arhitektuur ja riistvara II'

Aasta:   2019/2020    

Tartu Ülikool

Anda arvutitehnika üliõpilastele süvendavaid teadmisi personaalarvutite emaplaatidel olevate mikroskeemide kohta, k.a. "Inteli" IA-32 protsessori põlvkond, tugikiibistik ja siinid.

Kursuse positiivsele hindele läbinud üliõpilane:
* Omab ülevaadet mikroprotsessorite arengust ajaloolises perspektiivis, tunneb binaararitmeetikat (k.a. ujuvkomaaritmeetika) ja arvutis kasutatavaid andmeformaate.
* Tunneb "Inteli" mikroprotsessorite sisemist arhitektuuri, oskab kirjeldada mälu adresseerimist nii reaal- kui ka kaitstud moodis. Teab, mis on mälu tabuleerimismehhanism (paging).
* Tunneb kõiki kaheksat argumentide adresseerimismeetodit (register/register, vahetu, otsene, registerkaudne, baas plus indeks, registersuhteline, baas suhteline plus indeks, skaleeritud indeks). Samuti on kursis hüppekäskude adresseerimisega ning pinu adresseerimismeetoditega.
* Oskab masinkoodi nii 16 kui 32 bitisel kujul. On võimeline transleerima assemblerkäsud masinkoodi.
* Tunneb "Inteli" protsessorite käsustikku. Oskab kirjeldada üldkasutatava käsustiku alamkäsugruppe, tunneb ujuvkomaprotsessori käske, SIMD ideoloogiat, MMX käske, SSE, SSE2 ja SSE3 käsulaiendeid.
* Teab, mis on katkestused, kuidas need toimivad nii reaal- kui ka kaitstud moodis. Tunneb programmeeritavat katkestuskontrollerit 8259, oskab kirjeldada katkestusstruktuuri laiendamist kasutades Daisy-Chain loogikat.
* Tunneb tähtsamaid sisend/välundoperatsioone ning tugikiibistiku osasid nagu 82C55, 8254, 16550. Tunneb samuti anloog-digitaal ja digitaal/analoog muundajate tööpõhimõtteid. Oskab kirjeldada, kuidas kellgeneraatori 8284 abil sünkroniseeritakse aeglaste sisend/väljund kivide töö protsessoriga.
* Oskab seletada, mis on mälu otsepöördumine.
* Tunneb levinuimaid siine ning nende ajaloolist arengut, nagu ISA, EISA, PCI, AG, IDE (ATA), PCIe ja SATA siinid.
* Tunneb, kuidas töötab USB port. Teab, mis on GPIB siin ning oskab seletada asünkroonset andmevahetust VME näitel.

Kursus käsitleb kaasaegsete arvutite põhiliste sõlmede töötamisprintsiipe ja vastastikuseid seoseid, ühildamisvõtteid ja kaasaegsete arvutite riistvara arenguprintsiipe.
Märksõnad: ajalooline ülevaade; arvuti arhitektuuri üldprintsiibid; mälu; liidesed ja siinid; protsessori ehitus ja tööpõhimõte; jõudlus; hajussüsteemide mudelid.