教學大綱 Syllabus

科目名稱:計算機系統

Course Name: Computer Systems

修別:選

Type of Credit: Elective

3.0

學分數

Credit(s)

30

預收人數

Number of Students

課程資料Course Details

課程簡介Course Description

本課程主要目的為鋪陳資訊科學碩士生研究所需的必要計算系統設計與理論基礎。主要包含計算機系統的硬體(計算機結構)與軟體(作業系統)的核心設計概念。在修讀完此科目後,學生可以對計算機系統的軟硬體整體結構與運行方式有完整的概念,在進行研究與開發應用程式時,可運用這些基本知識讓系統更高效、安全與穩定。本課程是專門開給無計算機系統基礎的同學修習,已修習過「計算機結構」與「作業系統」,或是已熟悉相關技術者,建議不需修習本課程。

核心能力分析圖 Core Competence Analysis Chart

能力項目說明


    課程目標與學習成效Course Objectives & Learning Outcomes

    本課程涵蓋計算機與作業系統二部份。在計算機部份將先由MIPS組合語言指令切入帶領同學由使用者角度了解計算機的運行方式。接下來將詳細剖析CPU設計原理與運行機制,包含CPU資料通道、控制與管線設計。在作業系統方面,將含蓋所有作業系統Kernel設計: 如Kernel架構Process、IPC/RPC、Thread、CPU排程、執行緒同步機制與記憶體管理。

    每周課程進度與作業要求 Course Schedule & Requirements

    教學週次Course Week 彈性補充教學週次Flexible Supplemental Instruction Week 彈性補充教學類別Flexible Supplemental Instruction Type

    詳細進度以moodle公告為準
    Week1:    Course Overview   課堂講授/上課3/課後1
    Week2:    Computer Abstractions and Technology 課堂講授/上課3/課後1
    Week3:    MIPS Instructions 課堂講授/上課3/課後1
    Week4:    CPU Design (1): A Simple Implementation Scheme 課堂講授/上課3/課後1
    Week5:    CPU Design (2): Pipeline and Pipeline Control  課堂講授/上課3/課後1
    Week6:    Operating System Introduction 課堂講授/上課3/課後1
    Week7:    清明節假期
    Week8:    Operating System Structure (1)  課堂講授/上課3/課後1
    Week9:    Operating System Structure (2)  課堂講授/上課3/課後1
    Week10:   Midterm
    Week11:   Process Management  課堂講授/上課3/課後1
    Week12:   Thread Management   課堂講授/上課3/課後1
    Week13:   Synchronization and Deadlock (1)   課堂講授/上課3/課後1
    Week14:   Synchronization and Deadlock (2)   課堂講授/上課3/課後1
    Week15:   Memory Management 課堂講授/上課3/課後1
    Week16:   Virtual Memory 課堂講授/上課3/課後1
    Week17:   Final Exam 
    Week18:   彈性補充教學週

    授課方式Teaching Approach

    80%

    講述 Lecture

    20%

    討論 Discussion

    0%

    小組活動 Group activity

    0%

    數位學習 E-learning

    0%

    其他: Others:

    評量工具與策略、評分標準成效Evaluation Criteria

    課堂表現(點名) 10%

    paper presentation (group) 15%

    case study report (group) 15%

    Lab/Homework 20%

    期中考20%

    期末考20%

    **  本課程對生成式AI工具之政策:需要時可使用,但需揭露使用時機、用法、用途。使用人必須對結果的正確性負全責。

    指定/參考書目Textbook & References

    Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gangne, Operating System Concepts, 10th Edition, John Wiley & Sons, Inc., , 2019. 

    進口書商:新月圖書公司, 2331-4027, 0927-931-860

    Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface (The Morgan Kaufmann Series in Computer Architecture and Design) 5th Edition by David A. Patterson (Author), John L. Hennessy 

    已申請之圖書館指定參考書目 圖書館指定參考書查詢 |相關處理要點

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    課程相關連結Course Related Links

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