A hallgatók digitális technikai ismereteire építve megismertesse a számítógépek és perifériák, a fontosabb interfészek működését, különös tekintettel a gépi utasítás-végrehajtásra és a gépi adattípusokra
Számítógép-architektúrák I. (GRENFKL-SZAMARC1-1)
Alapadatok
Oktatók
Tantárgy célja
Elsajátítandó ismeretanyag
Számábrázolások (fixpontos, lebegőpontos, BCD). A lebegőpontos regiszter/verem szervezése, működése, RPN formula. Átvitelbit, előjelbit, túlcsordulásbit, zérus jelző, kölcsönbit, félbájtos átvitelbit fogalma. Fixpontos és lebegőpontos aritmetikai utasítások. A Neumann-gép fő részei, feladatuk. önmódosító kód fogalma. A Harvard-gép. Gépi utasítás-végrehajtás menete a Neumann-gépen. ILP és a pipeline, egymásra hatások és kezelésük. A gépi utasítások szerkezete (négycímes, háromcímes, kétcímes, 1,5 címes, egycímes, nullacímes). RISC és CISC. Négycímes gép és a mikroprogramozott vezérlő. A számítási teljesítmény növelésének lehetőségei és korlátai. MIPS és FLOPS. A villamos teljesítményfelvétel csökkentésének lehetőségei és korlátai. Memória-hierarchia. A gyorsítótár működésének alapjai. A megbízhatóság növelése, paritásbit és alkalmazása, hibajavító kóddal védett memória (SECDED ECC). Adattárolás mozgó mágneses közegen, HDD, RAID-rendszerek. HDD és SSD. A Boole-algebra. Logikai függvény, funkcionálisan teljes rendszer fogalma, logikai utasítások. Digitális komparátor és alkalmazása gyorsítótárban. A sínkialakítás lehetőségei, összehasonlítás (TP, OC, TS). Adatátvitel szinkron és aszinkron sín esetén, sín-arbitráció fogalma. Az 1 bites ALU fő részei és elvi kapcsolási rajza. Kettes komplemens kódú összeadó/kivonó több bites operandusok esetén. Feltétel nélküli elágazás, feltételes elágazások összehasonlító utasítás után, feltételes elágazások állapotbitek szerint, feltételes és feltétel nélküli eljáráshívás és visszatérés, a verem szerepe. Statikus és dinamikus elágazás-előrejelzés, megvalósítás véges állapotú géppel. Vektoros megszakítási rendszer és működése. Maszkolható és nem maszkolható megszakítás, szoftvermegszakítás, megszakítással kapcsolatos utasítások. Megszakítás és kivétel.
Szakmai kompetenciák
Tudás
-
Képesség
Tisztában van az informatikai szolgáltatások típusaival és azok szerepével. Képes az informatikus szakma fogalmainak és szaknyelvének használatára. Képes együttműködni a felhasználókkal és a szakember-kollégákkal. Minden területen törekszik a hatékony és minőségi munkavégzésre. Felelősséget vállal az általa menedzselt eszközök megfelelő állapotáért, valamint az önállóan és csapatban végzett munkájáért. Az informatikai fejlesztésekben irányítás alatt tevékenykedik.
Attitűd
-
Autonómia és felelősség
-
Számonkérés és értékelés
Félévközi követelmények
Pontszerző dolgozat az előadás és a gyakorlat anyagából a félév végén (40 pont). 2 beadandó feladat elkészítése és beadása (30 pont/beadandó). A gyakorlati jegy megállapítása a pontszerő dolgozatokra adott pontszámok összege alapján, legalább 50 pont szükséges.
Generatív MI használata
2. álláspont: A GMI-eszközök használata korlátozottan engedélyezett (pl. irodalomkutatási segítségnyújtás vagy meghatározott eszközök). Ez azt jelenti, hogy a GMI-eszközök előre meghatározott módon használhatók a feladatok elkészítéséhez, megoldásához. Ebben az esetben a tantárgy gondozójának feladata és felelőssége meghatározni, hogy a GMI-eszközök használata mely esetekben megengedett vagy nem megengedett. A tantárgyleírásban részletesen meg kell határozni, hogy a GMI-eszközök milyen módon használhatóak az adott kurzus során.
Segédanyagok, laborháttér
Pintér István Számítógép-architektúrák I. Assembly segédlet.; MS Visual Studio 2026, Teams csoportokban feltöltött segédanyagok, videók.
Irodalom
Kötelező irodalom
A. S. Tanenbaum: Structured Computer Organization, Pearson India, ISBN: 9789332586239, 2016 Koszna Ferenc: Assembly nyelvű programozás Visual Studio alatt. Jegyzet. Kecskemét, 2021. ISBN 978-615-5817-67-0 Pintér I.: Számítógép-architektúrák I. Assembly segédlet.
Ajánlott irodalom
Tanenbaum, Austin: Structured Computer Organization 6th Edition, ISBN-13: 978-0132916523, Pearson, 2013. Hennessy, Patterson: Computer Architecture 6th Edition, ISBN: 9780128119051, Morgan Kaufmann, 2017