Ders Bilgileri

Ders Bilgileri
Ders Adı Kodu Dili Türü Yarıyıl T+U Saat Kredi AKTS
Bilgisayar Organizasyonu BM204 İngilizce Zorunlu 4. Yarıyıl 3 + 0 3,0 5,0
Ön Koşul Dersleri
Dersin Seviyesi Lisans
Dersin Verilişi Sözlü anlatım ve uygulama
Dersin Koordinatörü Dr. Öğr. Üyesi Sultan ZAVRAK, Dr. Öğr. Üyesi Tunahan TİMUÇİN
Dersi Veren(ler)
Dersin Amacı Bu ders, öğrencilerin bilgisayar sistemlerinin temel soyutlamalardan gelişmiş donanım işlevlerine kadar iç işleyişini kapsamlı bir şekilde anlamalarını sağlamayı amaçlar. Ders, teorik temelleri ve pratik uygulamaları vurgulayarak, öğrencilere verimli bilgisayar mimarilerini analiz etme ve tasarlama becerileri kazandırır. Komut setleri, veri işleme teknikleri ve bellek yönetimi konularını inceleyen öğrenciler, bir bilgisayarın çeşitli bileşenlerinin görevleri nasıl etkin bir şekilde yerine getirdiğini öğrenirler.
Dersin İçeriği Ders, temel bilgisayar soyutlamaları ve performans ölçüm tekniklerine girişle başlar. Öğrenciler, RISC-V komut setlerini; aritmetik ve mantık işlemleri, koşullu komutlar, yordamlar ve adresleme modlarını, diziler ve işaretçilerle veri işleme örnekleri ile birlikte incelemektedir. Aritmetik işlemler, toplama, çıkarma, çarpma ve bölme işlemleri ile kayan noktalı sayıların işlenmesi konuları ayrıntılı olarak ele alınır. Ders, tek çevrimlik bir veriyolu ve RISC-V boru hattı işlemleri aracılığıyla işlemci tasarımına geçiş yapar. Son olarak, bellek hiyerarşileri, bellek teknolojileri, önbellek mekanizmaları ve sanal bellek konuları işlenerek, bilgisayarların veri depolama ve erişimi nasıl verimli bir şekilde yönettiği anlaşılır.
Ders Öğrenme Kazanımları
# Öğrenme Kazanımı
1 Temel bilgisayar soyutlamalarını ve performans ölçüm yöntemlerini anlar ve açıklar
2 RISC-V komut setlerini temel aritmetik, mantık işlemleri, karar verme ve adresleme için analiz eder ve kullanır
3 Assembly dilinde veri işleme işlemlerini, C dilinde diziler ve işaretçiler ile birlikte kullanarak tasarlar ve uygular
4 Sabit noktalı ve kayan noktalı işlemler dahil bilgisayar aritmetiğinde yetkinlik kazanır.
5 RISC-V için tek çevrimlik ve boru hatlı işlemci tasarımlarını geliştirir ve bu tasarımların ayrıntılarını anlar
6 Bellek hiyerarşisi kavramlarını, önbellek ve sanal bellek dahil, açıklama ve veri depolama verimliliğini artırmada kullanır
7 Bilgisayar organizasyonu bilgisini kullanarak verimli bilgisayar mimarileri inşa etme ve gerçek dünya hesaplama sorunlarını çözme becerilerine sahip olur.
Ders Planı (Haftalık Konular)
Hafta Konular/Uygulamalar Yöntem
1. Hafta Bilgisayar Soyutlamaları ve Teknolojisi - Giriş
2. Hafta Bilgisayar Soyutlamaları ve Teknolojisi - Performansın Ölçülmesi
3. Hafta RISC-V Emirleri: Bilgisayarın Dili - Donanımsal İşlemler (Aritmetik, Mantık), İşaretli ve İşaretsiz Sayılar, Emirlerin Gösterimi
4. Hafta RISC-V Emirleri: Bilgisayarın Dili (Karar Verme, Yordamlar, Adresleme Modları)
5. Hafta RISC-V Emirleri: Bilgisayarın Dili - Paralelleştirme, C'de sıralama örneği, Diziler ve İşaretçiler
6. Hafta Bilgisayarlarda Aritmetik - Toplama, Çıkarma, Çarpma, Bölme
7. Hafta Bilgisayarlarda Aritmetik - Kayan Noktalı Sayılar (Toplama, Çarpma )
8. Hafta Vize Sınavı
9. Hafta İşlemci - Tek Çevrimlik Veriyolunu Oluşturma (RISC-V)
10. Hafta İşlemci - Tek Çevrimlik Veriyolunu Oluşturma (RISC-V)
11. Hafta İşlemci - Boruhattı (RISC-V)
12. Hafta Büyük ve Hızlı: Bellek Hiyerarşisinden Yararlanmak - Bellek Teknolojileri
13. Hafta Büyük ve Hızlı: Bellek Hiyerarşisinden Yararlanmak - Önbellekler
14. Hafta Büyük ve Hızlı: Bellek Hiyerarşisinden Yararlanmak - Sanal Bellek
*Ara sınav ve final sınav tarihleri 14 haftalık ders işleyiş planında belirtilmemiştir. Ara sınav ve final sınav tarihleri Üniversitemiz Senatosu kararı ile akademik takvimde belirtilen tarihlerde yapılmaktadır.
Ders - Program Yeterlilikleri İlişkileri
No Program Yeterlilikleri Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Matematik, fen bilimleri ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi
2 Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi
3 Bilişim Teknolojilerinin yönetim, denetim, gelişim ve güvenliği/güvenilirliği hakkında bilgi sahibi olma ve farkındalık
4 Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi
5 Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi
6 Karmaşık mühendislik problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi
7 Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi
8 Mühendislik uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi
9 Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık
10 Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi
Dersin Öğrenme Kazanımlarının Program Yeterlilikleri İle İlişkisi
Program Yeterlilik DK1 DK2 DK3 DK4 DK5 DK6 DK7
PY1 4 4 4 4 4 4 4
PY2 4 4 4 4 4 4 4
PY3 3 3 3 3 3 3 3
PY4 4 4 4 4 4 4 4
PY5 4 4 4 4 4 4 4
PY6 4 4 4 4 4 4 4
PY7 4 4 4 4 4 4 4
PY8 3 3 3 3 3 3 3
PY9 4 4 4 4 4 4 4
PY10 3 3 3 3 3 3 3
Kaynaklar
Ders Kitabı veya Notu Ders Kitabı veya Ders Notu bulunmamaktadır.
Diğer Kaynaklar
  • D. A. Patterson and J. L. Hennessy, Computer Organization and Design RISC-V Edition: The Hardware Software Interface. in ISSN. Elsevier Science, 2020.
  • S. Harris and D. M. Harris, Digital Design and Computer Architecture. Elsevier, 2022. doi: 10.1016/B978-0-12-820064-3.00025-8.
AKTS / İş Yükü Tablosu
AKTS / İş Yükü Tablosu Sayısı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü (Saat)
Sınavlar
Ara Sınav 1 5 16 80
Ödev 2 5 10 50
Toplam İş Yükü 130
*AKTS = (Toplam İş Yükü) / 25,5 Dersin AKTS Kredisi 5,0