본 수업에서는 현대의 컴퓨터에 대한 내부적인 구조를 배우게 됩니다. 컴퓨터 내부 구조에 대한 이해는 컴퓨터 프로그래밍을 배울 때 최적화된 코드를 작성할 수 있도록 도와줄 것입니다. 본 수업에서는 특히 MIPS 프로세서 구조에 대해서 배우게 되며, MIPS 프로세서에서 사용되는 어셈블리 언어를 어셈블리 시뮬레이터인 QtSpim 실습을 통해 배우게 될 것입니다. MIPS 프로세서의 구조 이해를 향상시키기 위하여 LogiSim 시뮬레이션 도구를 활용하여 설계하고 동작을 확인합니다. 본 수업은 인텔이 제공하는 대학지원 프로그램의 지원을 받는 교과목으로 산업체가 요구하는 교육 내용을 전달하고 있습니다.
실습**
- MIPS 프로세서의 어셈블리 언어 시뮬레이션을 위해 오픈소스 소프트웨어인 "MIPS 어셈블러 시뮬레이터:QtSpim"를 사용합니다.
- 오픈소스 시뮬레이터인 LogiSim 시뮬레이터를 이용한 MIPS 프로세서 구조 설계 및 확인
주요 학습 내용:
- Computer Architecture and Assembly Language
- Microarchitecture for MIPS Microprocessors
- Memory Architecture including cache architectures
담당교수: 이정근 (소프트웨어융합대학)
- 연구실:(성호관 A1201호실) / Email: Jeonggun.Lee (AT) gmail.com
- 전화번호: 033-248-2313 (연구실)
- 홈페이지: http://www.onchip.net
- (Email: dongyoung0218@gmail.com, 연구실: 성호관 1211 임베디드 SoC 연구실)
- 주교재: "디지털논리와 컴퓨터설계," 데이비드 해리스,사라 해리스 공저/강영흥, 박춘명, 지석근, 황지원 공역 | 카오스북.
- 중간 - 35%
- 기말 - 35%
- 실습:숙제&퀴즈 - 30%
- 결석 3회 이상 "F"
- 1주차:
- 동영상: 컴퓨터구조 개론
- Github 수업 정보 페이지 소개
- 동영상: 컴퓨터구조 실습: QtSPIM 설치와 실행
- MIPS 어셈블리 언어에 대한 좋은 사이트 소개
- 2주차:
- 동영상: 제 6 장 Architecture - 어셈블리 언어 - 01
- 동영상: 제 6 장 Architecture - 어셈블리 언어 - 02
- 동영상: 제 6 장 Architecture - 어셈블리 언어 - 03
- 동영상: 컴퓨터구조 실습 1 - Hello World! 프린트
- 과제 자신의 영문이름을 프린트 하는 MIPS 에셈블리 코드를 작성
- 퀴즈2주차
- 파일6장 ppt 자료
- 3주차:
- 동영상: 제 6 장 Architecture - 명령어 타입 및 기계어 코드 01
- 동영상: 제 6 장 Architecture - 명령어 타입 및 기계어 코드 02
- 동영상: 컴퓨터구조 실습 02
- 동영상: 컴퓨터구조 실습 03
- 과제 QtSPIM이 사용하는 Endian 찾기
- 4주차: Shift 명령어의 수행, 상수 만들기, 곱셈 명령어의 사용
- 동영상: 4주차 컴퓨터 구조 수업 이론 01
- 동영상: 4주차 컴퓨터 구조 수업 이론 02
- 동영상: 4주차 컴퓨터 구조 수업 실습 01
- 동영상: 4주차 컴퓨터 구조 수업 실습 02
- 퀴즈4주차 퀴즈
- 5주차: 어셈블리언어를 이용한 프로그래밍 언어의 구조: If-then-else, for, while 등, Array 구조
- 동영상: 5주차 컴퓨터구조 이론 강의 - 01
- 동영상: 5주차 컴퓨터구조 이론 강의 - 02
- 동영상: 5주차 컴퓨터구조 실습 강의 - 01
- 동영상: 5주차 컴퓨터구조 실습 강의 - 02
- 과제 배열과 For 문장을 고려한 코드 작성하기과제
- 6주차: 프로시저 콜 및 스택의 구조
- 동영상: 6주차 컴퓨터구조 이론 수업 01
- 동영상: 6주차 컴퓨터구조 이론 수업 02
- 동영상: 6주차 컴퓨터구조 실습 수업 01
- 과제 MIPS: 프로세셔 콜 구현하기!
- 7주차:
- 동영상중간고사 대비 과거 시험 문제 풀이
- 파일과거 시험문제 모음파일
- 동영상1 중간고사 대비 Q&A
- 동영상2 중간고사 대비 Q&A
- 8주차: 중간고사
- 9주차: Single Cycle 마이크로프로세서 구조의 이해 1
- 동영상: 9주차_7장_마이크로 아키텍쳐 1
- 동영상: 9주차_7장_마이크로 아키텍쳐 2
- 동영상: 9주차 컴퓨터구조 실습 강의
- Logisim 학습 보조 자료
- 파일7장 마이크로아키텍쳐 PPT 자료
- 과제 Program Counter 만들기!
- 10주차: Single Cycle 마이크로프로세서 구조의 이해 2
- 동영상: 10주차 컴퓨터구조 01
- 동영상: 10주차 컴퓨터구조 - 02
- 파일레지스터 파일 설계 로지심 회로
- 퀴즈10주차 퀴즈
- 11주차: MIPS 프로세서 만들기 1 - 프로그램 카운터와 명령어 메모리
- 동영상: 11주차 컴퓨터구조 이론-실습 통합 01
- 동영상: 11주차 컴퓨터구조 이론-실습 통합 02
- 파일32 비트 ALU 회로파일
- 파일레지스터 화일파일
- 과제 수업에서 만든 Load Word 명령어를 위한 MIPS를 설계해주세요.
- 12주차: MIPS 프로세서 만들기 2 - 명령어의 실행 흐름 및 데이터 메모리 설계
- 동영상: 12주차 컴퓨터구조 이론 01
- 동영상: 12주차 컴퓨터구조 이론 02
- 동영상: 12주차 컴퓨터구조 실습 01
- 동영상: 12주차 컴퓨터구조 실습 02
- 파일Data Memory (데이터메모리) Logisim File파일
- 파일수정된 ALU 설계 파일 (Zero 플래그 포함)
- 과제 수업에서 만든 MIPS Datapath를 설계해주세요.
- 13주차: MIPS 프로세서 만들기 3 - 프로세서 데이터패스 제어회로 설계
- 동영상: 13주차 컴퓨터구조 이론 01
- 동영상: 13주차 컴퓨터구조 이론 02
- 동영상: 13주차 컴퓨터구조 실습 01
- 동영상: 13주차 컴퓨터구조 실습 02
- 파일ALU Decoder 로지심 화일파일
- 과제 수업에서 만든 MIPS 프로세서를 완성해주세요!
- 14주차: MIPS 프로세서 만들기 4 - 마이크로 프로세서의 성능 평가
- 동영상: 14주차 컴퓨터구조 수업 이론
- 동영상: 14주차 컴퓨터구조 실습
- 동영상: 14주차 컴퓨터구조 실습
- 파일7 세그먼트 제어를 위한 비트폼 정보파일
- 파일최종 MIPS 프로세서 설계 화일파일
- 과제 7세그먼트에 3과 4를 프린트해주세요!
- 동영상: 기말고사 대비 문제풀이 동영상 수업
- 15주차: 메모리 구조 및 캐쥐
- 8장 메모리 구조 및 캐쉬 (PPT 자료)
- 수업 관련 설문설문조사
- 16주차:
- 기말고사
- 실습 소프트웨어로써, LogiSim 논리회로 설계 및 시뮬레이터를 사용합니다.
- Logisim은 Open Source Software이며, 누구나 자유롭게 사용가능하며, 소스코드 역시 오픈되어 있고 수정 가능합니다.
- It is free! (Logisim is open-source (GPL).)
- Logisim은 Open Source Software이며, 누구나 자유롭게 사용가능하며, 소스코드 역시 오픈되어 있고 수정 가능합니다.
- MIPS 어셈블리 명령어에 대한 기계어 코드를 생성: http://www.kurtm.net/mipsasm/
- 참조 사이트
- 한림대학교 오픈소스 SW 교육센터