Wydział Informatyki - Zarządzanie i inżynieria produkcji (S1)
Sylabus przedmiotu Systemy komputerowe:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Zarządzanie i inżynieria produkcji | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Systemy komputerowe | ||
| Specjalność | e- technologie w produkcji i zarządzaniu | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Grzegorz Ulacha <Grzegorz.Ulacha@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Grzegorz Ulacha <Grzegorz.Ulacha@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Wymagana wiedza z przedmiotu Podstawy informatyki i algorytmizacji. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zrozumienie zasad działania przetwarzania maszynowego przez poznanie podstaw kodu maszynowego i asemblera - języka programowania bezpośrednio rozumianego przez komputer. |
| C-2 | Zdobycie wiedzy na temat wielopoziomowej klasyfikacji systemów komputerowych. |
| C-3 | Zapoznanie się z cechami charakterystycznymi współczesnych składowych sprzętowych systemów komputerowych. |
| C-4 | Nabycie podstawowej wiedzy o wybranych cechach systemów operacyjnych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Zapoznanie się ze środowiskiem pracy (edytor, kompilator, system operacyjny). Ćwiczenia z przeliczania systemów liczbowych (binarny, szesnastkowy, dziesiętny). | 2 |
| T-L-2 | Ćwiczenia z wykorzystaniem rejestrów procesora x86, praktyczne próby budowania algorytmów i ich przekładaniem na kod maszynowy, zapoznanie się z listą skoków warunkowych i innych podstawowych instrukcji. Wykorzystanie wiedzy do zaprojektowania algorytmu i napisania programu rozwiązującego problem sortowania liczb. | 2 |
| T-L-3 | Ćwiczenia z wykorzystaniem podstawowych operacji logicznych, i przesunięć (projektowanie algorytmów i napisanie programu rozwiązującego zadania problemowe: odwrócenie bitów w bajcie (odbicie lustrzane), mnożenie liczb bez użycia podstawowych instrukcji mnożenia itp.). | 4 |
| T-L-4 | Ćwiczenia algorytmiczno-programistyczne z wykorzystaniem podstawowych operacji rysowania w trybie graficznym bez wykorzystywania gotowych funkcji rysujących. | 5 |
| T-L-5 | Samodzielna próba (zaliczenie przedmiotu) rozwiązania prostego problemu algorytmiczno-programistycznego z wykorzystaniem podstawowych operacji języka maszynowego. | 2 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Przeliczanie systemów liczbowych (binarny, szesnastkowy, dziesiętny). Wykorzystanie potęg dwójki w informatyce i projektowaniu sprzętu komputerowego. Podstawy kodu maszynowego i asemblera - języka programowania bezpośrednio rozumianego przez komputer. | 3 |
| T-W-2 | Omówienie rejestrów procesora x86, zależność algorytm - kod maszynowy, pojęcie pętli, omówienie skoków warunkowych i innych podstawowych instrukcji. Podstawowe operacje logiczne, wprowadzenie liczb bez znaku i ze znakiem (kod U2). | 5 |
| T-W-3 | Klasyfikacja wielopoziomowa systemów komputerowych. Rys historyczny kolejnych generacji komputerów. | 2 |
| T-W-4 | Prawo Moore’a i jego przydatność w prognozowaniu konstruowania, jak i zakupu komputerów w rozsądnej cenie. Częstotliwość taktowania urządzeń, a wydajność. | 1 |
| T-W-5 | Podział i cechy charakterystyczne procesorów CISC i RISC. | 2 |
| T-W-6 | Równoległość na poziomie rozkazów (przetwarzanie potokowe, superskalarne) i na poziomie procesorów (systemy silnie i luźno powiązane). | 3 |
| T-W-7 | Charakterystyka współczesnych dysków twardych, macierze RAID i ich kategoryzacja. Nośniki optyczne (CD, DVD, Blu-ray). | 4 |
| T-W-8 | Rodzaje magistral w komputerach klasy PC (od ISA po PCI-Express). Cechy charakterystyczne USB. | 4 |
| T-W-9 | Rodzaje pamięci i ich hierarchia. Zasady funkcjonowania pamięci podręcznej, systemu przewidywania skoków warunkowych, wykonywanie rozkazów poza kolejnością. | 4 |
| T-W-10 | Podstawowe cechy systemów operacyjnych (pamięć wirtualna, wielozadaniowość, zarządzanie plikami). | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Zapoznanie się ze środowiskiem pracy (edytor, kompilator, system operacyjny). Ćwiczenia z przeliczania systemów liczbowych (binarny, szesnastkowy, dziesiętny). | 3 |
| A-L-2 | Ćwiczenia z wykorzystaniem rejestrów procesora x86, praktyczne próby budowania algorytmów i ich przekładaniem na kod maszynowy, zapoznanie się z listą skoków warunkowych i innych podstawowych instrukcji. Wykorzystanie wiedzy do zaprojektowania algorytmu i napisania programu rozwiązującego problem sortowania liczb. | 2 |
| A-L-3 | Ćwiczenia z wykorzystaniem podstawowych operacji logicznych, i przesunięć (projektowanie algorytmów i napisanie programu rozwiązującego zadania problemowe: odwrócenie bitów w bajcie (odbicie lustrzane), mnożenie liczb bez użycia podstawowych instrukcji mnożenia itp.). | 6 |
| A-L-4 | Ćwiczenia algorytmiczno-programistyczne z wykorzystaniem podstawowych operacji rysowania w trybie graficznym bez wykorzystywania gotowych funkcji rysujących. | 4 |
| A-L-5 | Przygotowanie do samodzielnej próby (zaliczenia przedmiotu) rozwiązania prostego problemu algorytmiczno-programistycznego z wykorzystaniem podstawowych operacji języka maszynowego. | 5 |
| A-L-6 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-L-7 | Konsultacje | 1 |
| 36 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Ćwiczenia z przeliczania systemów liczbowych (binarny, szesnastkowy, dziesiętny). Analiza literatury na temat podstaw kodu maszynowego i asemblera. | 3 |
| A-W-2 | Ćwiczenia z wykorzystaniem rejestrów procesora x86, praktyczne próby budowania algorytmów i ich przekładaniem na kod maszynowy, zapoznanie się z listą skoków warunkowych i innych podstawowych instrukcji. Ćwiczenia z wykorzystaniem podstawowych operacji logicznych, liczb bez znaku i ze znakiem (kod U2). | 4 |
| A-W-3 | Analiza literaturowa dotycząca wielopoziomowej klasyfikacji systemów komputerowych. | 3 |
| A-W-4 | Ćwiczenia potwierdzające zachowanie prawa Moore’a na podstawie zdobytych danych historycznych. Ćwiczenia z przeliczania: częstotliwość taktowania urządzeń - okres taktowania. | 2 |
| A-W-5 | Analiza literaturowa dotycząca podziału i cech charakterystycznych procesorów CISC i RISC, równoległości na poziomie rozkazów (przetwarzanie potokowe, superskalarne) i na poziomie procesorów (systemy silnie i luźno powiązane). | 4 |
| A-W-6 | Samodzielna analiza współczesnych dysków twardych, rynku macierzy RAID, nośników optycznych (CD, DVD, Blu-ray). | 4 |
| A-W-7 | Przegląd literatury na temat rodzajów magistral w komputerach klasy PC (od ISA po PCI-Express). Wyszukanie pełnej gamy zastosowań dla złącz USB. | 5 |
| A-W-8 | Analiza literatury na temat rodzajów pamięci i ich hierarchii, zasad funkcjonowania pamięci podręcznej, systemu przewidywania skoków warunkowych, wykonywania rozkazów poza kolejnością. | 3 |
| A-W-9 | Praktyczne testowanie podstawowych cech własnego systemu operacyjnego (pamięć wirtualna, wielozadaniowość, zarządzanie plikami). | 2 |
| A-W-10 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-W-11 | Udział w konsultacjach | 2 |
| A-W-12 | Udział w zaliczeniu | 1 |
| 63 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny z elementami ćwiczeń obliczeniowych |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena zaliczająca wykład na podstawie egzaminu pisemnego, którego istotną częścią są pytania testowe i zadania obliczeniowe. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Ocena zaliczająca na podstawie zdobytych umiejętności w ramach zadań laboratoryjnych. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1AW_ZIP_D1/1_W01 Znajomość zasad funkcjonowania architektury systemów komputerowych na wielu poziomach począwszy od układów logicznych i programowania maszynowego po poziom systemów operacyjnych. Pozwoli to między innymi na wykorzystanie umiejętności samodzielnej oceny i doboru parametrów przy wycenie i projektowaniu wymagań przy kupnie komputerów klasy PC wraz z jego oprzyrządowaniem. | ZIP_1A_W16 | T1A_W05 | — | C-3, C-1, C-2, C-4 | T-W-9, T-W-5, T-W-8, T-W-7, T-W-4, T-W-1, T-W-3, T-W-2, T-W-6 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1AU_ZIP_D1/1_U01 Umiejętność samodzielnej oceny i doboru parametrów przy wycenie i projektowaniu wymagań przy kupnie komputerów klasy PC wraz z jego oprzyrządowaniem (wymagane stałe samokształcenie się). Umiejętność spojrzenia przez pryzmat algorytmów i programów (w tym w języku maszynowym) na system komputerowy jako wydajną maszynę obliczeniową, przetwarzającą i przechowującą dane. | ZIP_1A_U21 | T1A_U05 | — | C-2, C-3, C-4 | T-L-2, T-W-1 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ZIP_1AK_D1/1_K01 Student ma świadomość potrzeby dokształcania się w temacie zagadnień związanych z budową i zasadą funkcjonowania poszczególnych składowych systemu komputerowego. | ZIP_1A_K01 | T1A_K01 | — | C-3, C-1, C-2, C-4 | T-W-5, T-W-7, T-W-9 | M-1, M-2 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| 1AW_ZIP_D1/1_W01 Znajomość zasad funkcjonowania architektury systemów komputerowych na wielu poziomach począwszy od układów logicznych i programowania maszynowego po poziom systemów operacyjnych. Pozwoli to między innymi na wykorzystanie umiejętności samodzielnej oceny i doboru parametrów przy wycenie i projektowaniu wymagań przy kupnie komputerów klasy PC wraz z jego oprzyrządowaniem. | 2,0 | Brak spełnienia warunków na ocenę dostateczną. |
| 3,0 | Student potrafi definiować zdefiniować podział poziomów dotyczących architektury systemów komputerowych. | |
| 3,5 | Student umie rozpoznać rodzaje instrukcji języka maszynowego, w tym instrukcje skoków warunkowych. | |
| 4,0 | Student potrafi zdefiniować zasady działania poszczególnych kategorii macierzy dyskowych. | |
| 4,5 | Student umie porównać składowe części komputera w ramach jednej klasy rozwiązań, rozróżniać rodzaje interfejsów pod względem wymagań transferu danych. | |
| 5,0 | Student potrafi podsumowywać wydajność systemu komputerowego. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| 1AU_ZIP_D1/1_U01 Umiejętność samodzielnej oceny i doboru parametrów przy wycenie i projektowaniu wymagań przy kupnie komputerów klasy PC wraz z jego oprzyrządowaniem (wymagane stałe samokształcenie się). Umiejętność spojrzenia przez pryzmat algorytmów i programów (w tym w języku maszynowym) na system komputerowy jako wydajną maszynę obliczeniową, przetwarzającą i przechowującą dane. | 2,0 | Brak spełnienia warunków na ocenę dostateczną. |
| 3,0 | Student potrafi przeliczać systemy liczbowe. | |
| 3,5 | Student potrafi zilustrować przykładem zasadę działania pętli w języku maszynowym. | |
| 4,0 | Student umie budować proste pętle i procedury, zmieniać konstrukcje już istniejących procedur celem dopasowania ich do wykonania żądanego algorytmu. | |
| 4,5 | Student umie analizować aktualny stan rynku sprzętu komputerowego. | |
| 5,0 | Student umie uzasadniać reguły postępu technologicznego i stowarzyszone z tym wymagania rozbudowywanego oprogramowania. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ZIP_1AK_D1/1_K01 Student ma świadomość potrzeby dokształcania się w temacie zagadnień związanych z budową i zasadą funkcjonowania poszczególnych składowych systemu komputerowego. | 2,0 | Brak spełnienia warunków na ocenę dostateczną. |
| 3,0 | Student potrafi zdefiniować podstawowe cechy współczesnych systemów operacyjnych. | |
| 3,5 | Student potrafi rozpoznawać systemy wieloprocesorowe i wielokomputerowe. | |
| 4,0 | Student potrafi kategoryzować procesory pod względem cech CISC i RISC. | |
| 4,5 | Student potrafi kategoryzować procesory pod względem cech wykorzystania pamięci podręcznych, wielordzeniowości. | |
| 5,0 | Student potrafi przeprowadzić krytyczną analizę wydajności systemu komputerowego w odpowiednich kategoriach zastosowań. |
Literatura podstawowa
- A. S. Tanenbaum, organizacyjna systemów komputerowych, Helion, Gliwice, 2006, V
- S. Kruk, Turbo asembler, Mikom, Warszawa, 2000, I
Literatura dodatkowa
- M. Gawrylczyk, Efekty graficzne w asemblerze, Helion, Gliwice, 1996, I