Tietokoneen rakenne, Syksy 2003
Tämä syksyn 2003 kurssin aikataulu- ja sisältösivu päivittyy aina tarpeen
tullen eli siis aika usein. Tarkkailkaa tätä sivua ainakin viikoittain kurssin
aikana. Kurssin sisältö voi vielä jonkin verran muuttua aika myöhäänkin. 
There will be one practice session in English (Wed 12-14, Kerola),
if there is demand for it. If you want the practice session in English,
please let me know about it as soon as possible (E.g., via email). Providing
practice session (and other) information in English is time consuming, and
so I would appreciate it if you would be serious in attending the course.
So far (24.9.2003) I have received no requests for material in English. There
will be further material provided in English for this lecture course.
Guidelines for English speaking (or other!) students who can not follow the (Finnish language) lectures:
For each week, follow the schedule ("Aikataulu") given below. First, read the lecture notes (to get a grasp of the main ideas). Second, read the corresponding chapters from the text book (to fully understand the material). Third, do the exercises given for that week (to test that you have learned the material). Fourth, attend the Tuesday practice session given in English (to show me that you have learned the material, and to better understand the material). Repeat this for six weeks and then study for the course exam.
Please start working at the same time when lectures begin. If you wait until the first homework is due, it will probably be too late to catch up. The course is set up with tight schedule.
Course bookkeeping, grades, and exam grading guidelines (in Finnish only, sorry) are in the Web.
There is a small team project. It will be discussed in the 1st practice session.
Yleistä
- Kurssiin liittyvät yleiset asiat (siis muut kuin erityisesti tähän tämän lukukauden kurssiin liittyvät asiat) ovat kurssin kotisivulla http://www.cs.helsinki.fi/teemu.kerola/tikra/index.html.
- Kurssiin liittyvää lisämateriaalia (muut kuin kirjan kuvat) on myös kurssikansiossa salissa A413.
- Kurssin uutisryhmä on hy.opiskelu.tktl.tikra
. Uutisryhmä on tarkoitettu lähinnä opiskelijoiden keskinäiseen kommunikointiin.
Jos haluatte (nopeaa) reagointia luennoitsijalta, niin käyttäkää sähköpostia.
Kaikkia kurssilaisia kiinnostavat asiat julkaistaan luennoitsijan puolesta
mieluummin tällä tämän lukukauden aikataulu- ja sisältösivulla kuin uutisryhmässä.
- Luentokalvot, laskuharjoitukset ja kertauskysymykset
- Ryhmätyö, ryhmät ja ryhmätyön UKK
- Kurssin oppikirja ja luentokalvot ovat englanniksi. Luennot ovat suomeksi.
- Kurssiin liittyy yksi kurssikuulustelu, josta voi saada 46 pistettä
ja siitä täytyy saada vähintään 23 pistettä. Harjoituksista voi saada
12 pistettä. Ryhmätyöstä voi saada 6 pistettä ja siitä
täytyy saada vähintään 1 piste. Yhteensä välikokeesta, harjoituksista ja
ryhmätyöstä tulee saada vähintään 30 pistettä (64 mahdollisesta) kurssin
läpipääsyyn.
- Laskuharjoituksiin osallistuminen ei ole pakollista, mutta niistä saa
merkittävän osan (12 p) luentokurssin arvosanasta. Kustakin tavallisesta
laskuharjoitustehtävästä saa yhden harjoitustehtäväpisteen (HTP) ja joistakin
vaikeammista tehtäistä voi saada useammankin HTP:n. Noin 30% maksimi HTP:stä
tuottaa yhden arvosanaan vaikuttavan lisäpisteen ja noin 83% tuottaa maksimin
12 lisäpistettä. Muut lisäpisteet annetaan suurinpiirtein lineaarisesti
tuolta väliltä.
Esimerkki: 6 laskaria á 5 HTP = 30 HTP. Tällöin 9 HTP:tä tuottaa 1 lisäpisteen ja 25 HTP:tä tuottaa 12 lisäpistettä. Karkeasti ottaen voisi sanoa, että ensin on hyvä tehdä kahden harjoituksen verran tehtäviä ja seuraavista harjoituksista saa kaikki tehtävät tekemällä kustakin yhden pykälän verran paremman arvosanan.
- Käytäntö on osoittanut, että kurssin läpäisy on vaikeata, jos ei tee runsaasti
kotitehtäviä [Korkeakouluopetuksen teoriaa ja
käytäntöä]. Tällä tavoin sekä oppii asiat että saa samalla paremman
arvosanan. Tämä pätenee myös muihin laitoksen kursseihin tämän kurssin lisäksi.
Koetulosten ja tehtyjen harjoitustehtävien korrelaatiot tämän kurssin osalta
vat nähtävissä kuvassa syksyltä
1999 ja syksyltä 2000 .
- Laskuharjoitusten yksi ryhmä (luultavasti ti 12-14, Kerola) voi olla englanniksi,
jos tarvetta ilmenee. Jos laskuharjoitusryhmä on englanniksi, niin se on
sitten kokonaan englanniksi (tehtävien esittämiset, kysymykset ja vastaukset).
Tällä hetkellä (18.9.2003) näyttää siltä, että ryhmä pidetään suomeksi.
- Ryhmätyö
tehdään 2 hengen ryhmissä. Ryhmät muodostetaan kurssin alkaessa ja julkistetaan
aikanaan tässä.
Ryhmätyö on pakollinen osa kurssia ja sitä ei voi palauttaa myöhässä.
Ryhmätyön
Usein Kysyttyjen Kysymysten lista on verkossa. Valitkaa oma parinne
ja ilmoittakaa ne sähköpostitse luennoijalle.
Jos haluatte luennoijan löytävän teille ryhmätyöparin,
niin ilmoittakaa siitäkin sähköpostitse. Ryhmätyö
tulee palauttaa 5.11.2003 mennessä.
- Kurssin kirjanpitotilasto
on luettavissa TKTL:n sisäisessä intranetissä (TKTL:n myöntämää kayttäjätunnusta
ja salasanaa vastaan). Ilmeisesti keskeyttäneet opiskelijat (ei laskuharjoitusaktiivisuutta)
on poistettu listasta. Jos ette halua omia tilastojanne näkyville tässä
tai aineistossa on mielestänne jotain puutteita, ottakaa yhteys luennoijaan.
- Kokeen
tulokset, kurssin
arvostelu sekä kokeen
arvosteluperusteet
näkyvät tällä paikalla lyhyen aikaa (muutaman viikon) kokeen arvostelun
jälkeen. Tiedot voi olla suojattu hakurobotteja vastaan samalla tavalla
kuin kirjanpitotilastossakin.
Opetus, kokeet
| Luennot | 16.9-23.10.2003 | ti 14:15-16:00 (A217) | Teemu Kerola |
| to 8:25 -10:00 (A217) | Teemu Kerola | ||
| Laskuharjoitukset | 22.9-31.10.2003 | ti 8-10 (A320) | Katja Saarela |
| ke 8-10 (A318) | Katja Saarela | ||
| ke 12-14 (B450) | Teemu Kerola | ||
| Kurssikuulustelu | 5.11.2003 | ke 16-20 (Sali 1, päärak) | laskin mukaan |
Sisältö ja aikataulu
Kurssi on rakennettu kurssikirjan [Stal03] ympärille. Käymme läpi kurssikirjan loppuosan lähes kokonaan kurssin aikana. Kaikilla kurssin opiskelijoilla tulisi olla kurssikirja käytössään. Vanha kurssikirja [Stal99] sopii myöskin ihan hyvin (tosin siitä puuttuu luku 15, IA-64 Architecture). Luentokalvot ja laskuharjoitukset tulevat tälle sivulle aikanaan, hyvissä ajoin ennen ko. luentoa tai laskuharjoitusta.
PowerPointin tekemät html-versiot toiminevat hyvin ainakin v. 4.0 tai sitä tuoreemmissa IE-selaimissa. Muiden selainten kanssa on hieman ongelmia. Sorry.
- 16.9.2003 Hallintoa, yleiskuva (Intro, Ch 1-8, 2 t luentoja)
(Ch 1-7 [Stal99])
- Luentokalvot Intro pdf mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu html
- Luentokalvot Ch 1-8 pdf mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu html
- Kertaustehtävät
- 18.9. Väylät (Ch 3, 2 t)
(Ch 3, [Stal99])
- Luentokalvot Ch 3 pdf mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu html
- Laskuharjoitukset Lh 1
- Kertaustehtävät
- 23.9. Digitaalilogiikka (App A, 2 t)
(App A [Stal99])
- Luentokalvot App A pdf mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu html
- Kertaustehtävät
- 25.9. Muistihierarkia, välimuisti (Ch 4.1-3, Ch 5.1-3, 2 t)
(Ch 4.1-3 [Stal99])
- Luentokalvot Ch 4-5 pdf mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu html
- Laskuharjoitukset Lh 2
- Kertaustehtävät
- 30.9. Virtuaalimuisti (Ch 8.3, 2 t)
(Ch 7.3 [Stal99])
- Luentokalvot Ch 8.3 pdf mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu html
- Kertaustehtävät
- 2.10. Tietokonearitmetiikka (Ch 9, 2 t)
(Ch 8 [Stal99])
- Luentokalvot Ch 9 pdf mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu html
- Laskuharjoitukset Lh 3
- Kertaustehtävät
- 7.10. Käskykannat (Ch 10-11, 2 t)
(Ch 9-10 [Stal99])
- Luentokalvot Ch 10-11 pdf mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu html
- Kertaustehtävät
- 9.10. CPU:n rakenne (Ch 12, 2 t)
(Ch 11 [Stal99])
- Luentokalvot Ch 12 pdf mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu html
- Laskuharjoitukset Lh 4
- Kertaustehtävät
- 14.10. RISC arkkitehtuuri (Ch 13, 2 t)
(Ch 12 [Stal99])
- Luentokalvot Ch 13a pdf mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu html
- Luentokalvot Ch 13b pdf mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu html
- Kertaustehtävät
- 16.10. Käskytason rinnakkaisuus (Ch 14, 2 t)
(Ch 13 [Stal99])
- Luentokalvot Ch 14 pdf mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu html
- Laskuharjoitukset Lh 5
- Kertaustehtävät
- 21.10. Intel IA-64 ja Transmeta Crusoe (Ch 15, 2 t)
(Ch 15 kopio verkossa
ja kurssikansiossa, sali A413)
- Luentokalvot Ch 15 pdf mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu html
- Kertaustehtävät
- 23.10. Kontrolliyksikkö (Ch 16-17, 2 t)
(Ch 14-15 [Stal99])
- Luentokalvot Ch 16 pdf mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu html
- Luentokalvot Ch 17 pdf mv 2/sivu mv 6/sivu väri 1/sivu html
- Laskuharjoitukset Lh 6
- Kertaustehtävät
- 5.11. Ryhmätyön palautuksen deadline, kurssikuulustelu
Kirjallisuutta ja muita viitteitä
- [Stal03] William
Stallings, Computer Organization and Architecture, 6th Ed., Prentice
Hall, 2003 (kurssikirja).
- 27.8.2003 Marjo Kestilä Yliopistokirjakaupasta sanoi, että kirjaa oli hyllyssä 20 kpl hintaan 67€.
- Korjauksia 6. painokseen
- William Stallings'in kotisivu.
- William Stallings'in oma tukisivu kurssikirjaa käyttäville opiskelijoille ja opettajille.
- Otan mielelläni vastaan opiskelijoiden tietoja siitä, mistä tätä kirjaa kulloinkin on saatavana mihinkin hintaan. Välitän tietoja eteenpäin muille opiskelijoille tällä foorumilla.
- kirjan kuvat (pdf)
- kirjan luku 15, IA-64, pdf (local copy)
- [Stal99] William
Stallings, Computer Organization and Architecture, 5th Ed., Prentice
Hall, 1999 (vanha kurssikirja, sopii edelleen syksyn 2002 luentokurssille)
- 10.8.2001 Sanomatalon DataClub Oy myi kirjaa hintaan 400 mk (miinus "klubialennus"). DataClub lupaa myös "tukkualennuksia" vähintään 10 kirjan yhteisostoille.
- 10.8.2001 kirjaa oli nettikaupoista saatavilla ainakin Bokus.com'sta hintaan 436 mk, Amazon'sta hintaan hintaan £32.99 ja Internet Bookshop'sta hintaan £61 (vain kovakantisena).
- Otan mielelläni vastaan opiskelijoiden tietoja siitä, mistä tätä kirjaa kulloinkin on saatavana mihinkin hintaan. Välitän tietoja eteenpäin muille opiskelijoille tällä foorumilla.
- Korjauksia 5. painokseen
- 6. painoksen luku 15, IA-64, pdf (local copy)
- William Stallings'in oma tukisivu kurssikirjaa käyttäville opiskelijoille ja opettajille.
- [PaHe98] Patterson & Hennessy, Computer Organization and Design - The Hardware/Software Interfase, 2nd Ed, Morgan Kaufmann, 1998.
- [Tane99] Andrew S. Tanenbaum, Structured Computer Organization, 4th Ed, Prentice-Hall, 1999.
- [HePa96] Hennessy & Patterson: Computer Architecture - A Quantitative Approach, 2nd Ed, Morgan Kaufmann, 1996.
- [Scra92] Greg W. Scragg,
Computer Organization - A Top Down Approach, McGraw-Hill, 1991.
- Sanakirjoja
- IEEE-754
Calculators Christopher Vickery, Computer Science Department at Queens
College of CUNY (The City University of New York)
- Computer TechAdvice
- The PC Guide
- TechFest
- HowStuffWorks - Learn how Everything Works! (see section Computers & Internet)
- CMOS technology demonstration (Demo on how gates are built, beyond TiKRa)
- Fractal Generation from the "Luque
Method" for Simplification of Logic Functions, David Luque Sagaluga,
2003
- PCI-SIG - Home (Arapahoe, 3GIO)
- USA:n patenttiviraston tietokanta
- IBM:n patenttiarkisto
- Crusoe
- Crusoe Technology (Transmeta)
- Sandpile.org: IA-32 Implementation Transmeta Crusoe IA-32 Documentation Transmeta
- IA-64:
