Архітектура комп'ютера та комп'ютерних мереж
Спеціальність: Інженерія програмного забезпечення
Код дисципліни: 6.F2.00.O.017
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Програмне забезпечення
Лектор: Крук Олег Григорович,
Задорожний Іван Маркович
Семестр: 3 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: 1. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях. (К02)
2. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями. (К05)
3. Здатність застосовувати і розвивати фундаментальні і міждисциплінарні знання для успішного розв’язання завдань інженерії програмного забезпечення. (К20)
4. Здатність демонструвати розуміння принципів побудови і функціонування обчислювальних систем та комп'ютерних мереж для врахування їх особливостей при розробці програмного забезпечення, що функціонує на різних платформах. (К27)
Результати навчання: ПР05. Знати і застосовувати відповідні математичні поняття, методи доменного, системного і об’єктно-орієнтованого аналізу та математичного моделювання для розробки програмного забезпечення.
ПР07. Знати і застосовувати на практиці фундаментальні концепції, парадигми і основні принципи функціонування мовних, інструментальних і обчислювальних засобів інженерії програмного забезпечення.
ПР21. Знати, аналізувати, вибирати, кваліфіковано застосовувати засоби забезпечення інформаційної безпеки (в тому числі кібербезпеки) і цілісності даних відповідно до розв’язуваних прикладних завдань та створюваних програмних систем.
ПР25. Використовувати знання принципів побудови і функціонування обчислювальних систем та комп'ютерних мереж для створення ефективного програмного забезпечення.
ПР26. Застосовувати знання програмних моделей мікропроцесорів та мікроконтролерів для розроблення ефективних програм мовами високого рівня.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити: Комп’ютерна дискретна математика, Основи програмування, Операційні системи
Кореквізити: Програмування мікроконтролерів, Програмування в Інтернет.
Короткий зміст навчальної програми: Дисципліна передбачає вивчення принципів організації і функціонування сучасних комп’ютерних систем та комп’ютерних мереж, призначення і функціонування основних периферійних пристроїв, шин та інтерфейсів введення-виведення, середовищ передавання, протоколів та комутацій пакетів та каналів. Лекції дисципліни також містять матеріал про особливості архітектур та основи програмування мовою асемблера найбільш поширених мікропроцесорів та мікроконтролерів, моделі OSI, стеку TCP/IP та основи захисту інформації у мережах. Лабораторні та практичні заняття передбачають практичне засвоєння розглянутого на лекціях матеріалу.
Частина програмних результатів дисципліни може бути оцінена через представлення результатів неформальної та інформальної освіти (сертифікати платформи Coursera для Intro to Operating Systems, сертифікати навчальних програм ІТ фірм, напр.. Linux Kernel GL BaseCamp, та ін..).
Опис: Основи архітектури комп’ютера. Подання даних і команд у комп’ютері. Основні команди асемблера. Організація введення-виведення. Організація пам’яті комп’ютера. Процесор універсального комп’ютера. Конвеєрна обробка команд. Вбудовані системи. Програмування мікроконтролерів. Сімейства мікроконтролерів. Особливості організації та програмування мікроконтролерів STM32F1. Периферійні пристрої. Великі комп'ютерні системи. Діагностування та налаштовування комп'ютерних систем.
Комутація пакетів і комутація каналів. Архітектура і стандартизація мереж. Технології фізичного рівня
Технологія Ethernet. Технології 100VG-AnyLAN та Token Ring.
Технології FDDI та Wifi. Типи адрес стеку ТСР/ІР. ІР-адреси.
Протокол ІР. Протокол ІСМР. Маршрутизація.
Протоколи ТСР та UDP. Трансляція мережних адрес NAT. Протоколи ARP і RARP. Система доменних імен DNS. Протокол DHCP. Технології прикладного рівня.
Електронна пошта: протоколи SMTP та POP3, MIME.
Методи та критерії оцінювання: 1. Контрольні заходи на практичних заняттях.
2. Усне опитування на практичних заняттях.
3. Тести.
4. Захист лабораторних робіт.
5. Екзаменаційний контроль (письмова компонента, усна компонента).
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль включає:
- захист 14 лабораторних робіт з усним опитуванням та письмовими звітами (3+3+3+2+2+3+2+2+2+2+3+3+3+3=36 %). Для захисту лабораторних з балами встановлюються крайні терміни. За межами крайніх термінів роботи оцінюються в 0 балів;
- виконання 3 розрахункових робіт (3+3+3=9 %).
Підсумковий контроль (55 %, екзамен): тестування (45%), усне опитування (10%)
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Матвієнко М.П. Архітектура комп'ютера. Навч. посібник. /Матвієнко М.П., Розен В.П. Закладний О.М. – К.: Видавництво Ліра-К, 2016. – 256с.
2. Тарарака В.Д. Архітектура комп'ютерних систем: навчальний посібник. – Житомир : ЖДТУ, 2018. – 383 с
3. Якименко Ю.І. Мікропроцесорна техніка: Підручник / Ю.І. Якименко, Т.О. Терещенко, Є.І. Сокол, В.Я. Жуйков,
Ю.С. Петергеря; За ред. Т.О. Терещенко. – 3-е вид., переробл. та доповн. – К.: ІВЦ "Видавництво «Політехника»"; "Кондор", – 2016. - 440 с.
4. Мельник А.О. Архітектура комп’ютера. – Луцьк: Волинська обл. друк, 2008. – 470 с
5. Рисований О.М. Системне програмування Том 1. – Вид. 4-е. – Х.: “Слово”, 2015. – 576 с.
6. Буров Є.В. Комп'ютерні мережі : підручник. – Л.: Магнолія-плюс, 2006. – 262 с.
7. Мінухін С.В. Комп’ютерні мережі. Загальні принципи функціонування комп’ютерних мереж / С.В. Мінухін, С.В. Кавун, С.В. Знахур. – Харків: Вид. ХНЕУ, 2008. – 210 c.
8. Brey B. The Intel microprocessors 8086/8088, 80186/80188, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro processor, Pentium II, Pentium III, Pentium 4, and Core2 with 64-bit extensions: architecture, programming, and interfacing. 8th ed. - Pearson Prentice Hall. – 2009. – 944 р.
9. D. Harris, S. Harris Digital Design and Computer. ARM Edition. ELSEVIER Inc., 2019. – 357 p.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).