| Ders Adı | Kodu | Yarıyıl | T+U Saat | AKTS | |
| Bilgisayar Mimarisi ve Organizasyonu | BM303 | 5 | 3 + 1 | 4,0 |
| Birim Bölüm | BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ |
| Derece Seviye | Lisans - Zorunlu - Türkçe |
| Dersin Verilişi | Yüz yüze |
| EBS Koordinatörü | Prof. Dr. Ahmet AKBAŞ |
| Ders Veren | Prof. Dr. Ahmet AKBAŞ |
| Amaç |
Bu derste, bilgisayar sistemlerinde bir uygulama programı çalıştırıldığında neler olduğu ve sistemin nasıl çalıştığını anlamaya yardımcı olacak kavramlar, terminoloji ve sistem bileşenleri tanıtılır ve tartışılır. Böylece, öğrencilerin temel bilgisayar sistemi ve bunun uygulama programları üzerindeki etkisini anlayarak güçlü bir programcı olma yolunda ilerlemesini sağlayacak bilgi ve beceriler kazanması amaçlanır. |
| Ders İçeriği |
Bilgisayar Sistemlerinin Fonksiyonel Birimleri, Sistem Mimarisi, Performans ve Teknolojik Arka Plan; Programcı Bakış Açısıyla bir Sistem Turu; Bilgisayar Sistemlerinde Bilginin Temsili ve Manüplasyonu; Komut Seti Mimarisi, Programların Makine Düzeyinde Temsili-I (RISC, CISC, IA-32 ve x86-64 mimarileri); İşlemci ve Giriş/Çıkış Birimleri Arasında Veri Transferi; Yazılım (Program Hazırlama ve Çalıştırma Süreçleri); İşlemci (CPU) Birimi; Program Performansının Optimizasyonu; Giriş/Çıkış Organizasyonu ; Bellek Sistemi ; Aritmetik; Paralel Çalışma ve Performans; ARM İşlemciler, FPGA ve SoC Tasarımı. |
| Ders Kaynakları |
Bilgisayar Organizasyonu ve Gömülü Sistemler, Hamacher, C., Vranesic, Z., Zaky, S. ve Manjikian, N.(2012), McGraw Hill,, ISBN 978–0–07–338065–0
Programcı Bakış Açısıyla Bilgisayar Sistemleri, Bryant, R.E. ve O’Hallaron, D.R. (2016). Pearson Education Limited, ISBN 10: 1-292-10176-8 Bilgisayar Sistemleri Mimarisi. Mono, M.M.(2001), Literatür Yayınları, ISBN 975-843-31-5 Principles of Computer Science, Reynolds, C. and Tymann, P. (2012), McGraw Hill, New York. ISBN 0-07-151037-0 |
| Açıldığı Öğretim Yılı | 2010 - 2011 2011 - 2012 2012 - 2013 2013 - 2014 2014 - 2015 2015 - 2016 2016 - 2017 2017 - 2018 2018 - 2019 2019 - 2020 2020 - 2021 2021 - 2022 2022 - 2023 2023-2024 2024 - 2025 2025 - 2026 |
| Yarıyıl İçi Çalışmalar | Katkı Yüzdesi (%) |
| Ara Sınav 1 | 30 |
| Ödev 1 | 15 |
| Ödev (Sunum) | 15 |
| Toplam | 60 |
| Yarıyıl Sonu Çalışmalar | Katkı Yüzdesi (%) |
| Final | %40 |
| Toplam | %40 |
| Yarıyıl İçinin Başarıya Oranı | %60 |
| Yarıyıl Sonu Çalışmalar | %40 |
| Toplam | %100 |
| Kategori | Ders İlişki Yüzdeleri (%) |
|
Aktarılabilir Beceri Dersleri
|
10
|
|
Beşeri, İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
|
0
|
|
Destek Dersleri
|
10
|
|
Ek Dersler
|
0
|
|
Kategori
|
10
|
|
Mesleki Seçmeli Dersler
|
0
|
|
Temel Meslek Dersleri
|
40
|
|
Uygulama Dersleri
|
20
|
|
Uzmanlık / Alan Dersleri
|
0
|
|
Yetkinlik Tamamlayıcı Ders
|
10
|
| Ders İş Yükü | Öğretim Metotlar / Öğretim Metodu | Süresi (Saat) | Sayısı | Toplam İş Yükü (Saat) |
| Araştırma – yaşam boyu öğrenme, yazma, okuma, Bilişim | Sınıf Dışı Çalışma | 1 | 3 | 3 |
| Dinleme ve anlamlandırma, gözlem/durumları işleme, Bilişim becerileri | Benzetim | 1 | 14 | 14 |
| Gözlem/durumları işleme, Bilişim, yönetsel beceriler, takım çalışması | Laboratuar | 1 | 8 | 8 |
| Gözlem/durumları işleme, Araştırma – yaşam boyu öğrenme, yazma, okuma | Saha / Arazi Çalışması | 5 | 1 | 5 |
| Önceden planlanmış özel beceriler | Problem Çözme | 5 | 1 | 5 |
| Dinleme ve anlamlandırma, gözlem/durumları işleme | Gösterim | 1 | 5 | 5 |
| Dinleme ve anlamlandırma | Ders | 4 | 14 | 56 |
| Ara Sınav 1 | Ara Sınav 1 | 2 | 1 | 2 |
| Ödev 1 | Ödev 1 | 4 | 1 | 4 |
| Ödev 2 | Ödev 2 | 4 | 1 | 4 |
| Final | Final | 2 | 1 | 2 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 108 | |||
| AKTS = Toplam İş Yükü (Saat) / 25.5 (s) | 4,24 | |||
| AKTS | 4,0 | |||
| Hafta | Konu | Öğretim Metodu |
|---|---|---|
| 1 | Bilgisayar Sistemlerine Giriş :Fonksiyonel Birimler, Sistem Mimarisi, Performans, Teknolojik Arka Plan | Tartışmalı Ders Beyin Fırtınası |
| 2 | Programcı Bakış Açısıyla bir Sistem Turu | Tartışmalı Ders |
| 3 | Bilgisayar Sistemlerinde Bilginin (information) Temsili ve Manüplasyonu | Tartışmalı Ders |
| 4 | Komut Seti Mimarisi, Programların Makine Düzeyinde Temsili-I (RISC ve CISC mimariler) | Tartışmalı Ders |
| 5 | Komut Seti Mimarisi, Programların Makine Düzeyinde Temsili-II (IA-32 ve x86-64 mimarileri) | Tartışmalı Ders |
| 6 | İşlemci ve Giriş/Çıkış Birimleri Arasında Veri Transferi (Program Kontrollü G/Ç, Kesmeli G/Ç) | Tartışmalı Ders |
| 7 | Yazılım (Program Hazırlama ve Çalıştırma Süreçleri, C ve Assembly Dilleri Arasındaki Etkileşim, İşletim Sistemleri) | Tartışmalı Ders |
| 8 | İşlemci (CPU) Birimi (Fonksiyonel Birimler, Komut Getirme vr Yürütme Adımları, Kontrol Sinyalleri, HDL) | Tartışmalı Ders |
| 9 | Program Performansının Optimizasyonu (Komut Düzeyinde Paralelleme, Eş-zamanlılık, Süperskaler İşlemciler) | Tartışmalı Ders |
| 10 | Giriş/Çıkış Organizasyonu (Yol Yapısı, Yol Hakimliği, Arayüz Devreleri, Ara-bağlantı Standartları) | Tartışmalı Ders |
| 11 | Bellek Sistemi (Temel Bellek Devreleri, Ana Bellek Organizasyonu, Bellek Teknolojileri) | Tartışmalı Ders |
| 12 | Aritmetik (Tam Sayı ve Kayan Noktalı Sayılar için Aritmetik İşlem Devreleri) | Tartışmalı Ders |
| 13 | Paralel Çalışma ve Performans (Çoklu İş Parçaları, Vektörel Süreçler, Paylaşımlı Bellekli Çoklu İşlemciler) | Tartışmalı Ders |
| 14 | ARM İşlemciler, FPGA ve SoC Tasarımı | Tartışmalı Ders Öğrenci Topluluğu Faaliyetleri / Projeleri |
| Ders Öğrenme Çıktısı | Ölçme Değerlendirme | Öğretim Metodu | Öğrenme Faaliyeti |
| Bilgisayarların ikili sayıları temsil etme biçiminden kaynaklanan sayısal hatalardan kaçınma becerisi | Yazılı Sınav | Tartışmalı Ders | Dinleme ve anlamlandırma, gözlem/durumları işleme, eleştirel düşünme, soru geliştirme |
| Modern işlemcilerin ve bellek sistemlerinin tasarımından yararlanan akıllı hileler kullanarak C kodunu optimize edebilme bilgisi | Yazılı Sınav | Tartışmalı Ders | Dinleme ve anlamlandırma, gözlem/durumları işleme, eleştirel düşünme, soru geliştirme |
| Derleyicinin prosedür çağrılarını nasıl uyguladığını ve ağ ve İnternet yazılımını rahatsız eden arabellek taşmasından kaynaklanan güvenlik açıklarından kaçınma becerisi | Yazılı Sınav | Tartışmalı Ders | Dinleme ve anlamlandırma, gözlem/durumları işleme, eleştirel düşünme, soru geliştirme |
| Bağlama (linking) esnasında bir programcının kafasını karıştıran hataların nasıl tanınacağı ve bunlardan nasıl kaçınılacağı bilgisi | Yazılı Sınav | Tartışmalı Ders | Dinleme ve anlamlandırma, gözlem/durumları işleme, eleştirel düşünme, soru geliştirme |
| Birden fazla işlemci çekirdeğinin tek bir yongada entegre edilmesiyle giderek önemi artan bir konu olan eşzamanlılığın (concurrency) getirdiği avantajları ve tuzakları tanıma | Yazılı Sınav | Tartışmalı Ders | Dinleme ve anlamlandırma, gözlem/durumları işleme, eleştirel düşünme, soru geliştirme |
DERS ÖĞRENME ÇIKTISI |
PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | PÇ 8 | PÇ 9 | PÇ 10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Bilgisayarların ikili sayıları temsil etme biçiminden kaynaklanan sayısal hatalardan kaçınma becerisi | 4 | 5 | 4 | 3 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | ;
| Modern işlemcilerin ve bellek sistemlerinin tasarımından yararlanan akıllı hileler kullanarak C kodunu optimize edebilme bilgisi | 3 | 4 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | ;
| Derleyicinin prosedür çağrılarını nasıl uyguladığını ve ağ ve İnternet yazılımını rahatsız eden arabellek taşmasından kaynaklanan güvenlik açıklarından kaçınma becerisi | 4 | 4 | 3 | 3 | 4 | 4 | 2 | 2 | 2 | 2 | ;
| Bağlama (linking) esnasında bir programcının kafasını karıştıran hataların nasıl tanınacağı ve bunlardan nasıl kaçınılacağı bilgisi | 4 | 4 | 4 | 5 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 3 | ;
| Birden fazla işlemci çekirdeğinin tek bir yongada entegre edilmesiyle giderek önemi artan bir konu olan eşzamanlılığın (concurrency) getirdiği avantajları ve tuzakları tanıma | 2 | 4 | 3 | 3 | 4 | 4 | 2 | 2 | 2 | 2 | ;
| Ortalama Değer | 3,4 | 4,2 | 3,4 | 3,4 | 3,6 | 3,4 | 2 | 2 | 2 | 2,2 |
