Εργαστήριο Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών¶

Πρακτικό εργαστήριο που συνοδεύει τη θεωρητική Αρχιτεκτονική Υπολογιστών: προγραμματισμός σε συμβολική γλώσσα RISC-V με τον προσομοιωτή RARS και παρατήρηση της ροής εντολών σε επεξεργαστές με τον Ripes. Καλύπτει 11 εργαστηριακές ασκήσεις (κλήσεις συστήματος, στοίβα, σωρός, εξαιρέσεις, διοχέτευση, κρυφές μνήμες) και καταλήγει σε εξέταση στο εργαστήριο που συνδυάζει RISC-V, ARM και μικροπρογραμματισμό. Η αξιολόγηση γίνεται κυρίως δια ζώσης, κατά τη διάρκεια των ασκήσεων.

Θέματα Τι λένε οι φοιτητές Περίγραμμα ⬇ Κατέβασε για AI

Με μια ματιά¶


Κωδικός	CEID_23Y212
Εξάμηνο / τύπος	4ο, εργαστήριο Κατάλογος
ECTS	2 Κατάλογος
Ώρες / εβδομάδα	3 εργαστήριο Κατάλογος
Τομέας	ΥΑ (Υλικού & Αρχιτεκτονικής) Κατάλογος
Διδάσκοντες 2025-26	Γ. Παπαδημητρίου, Β. Παπαϊωάννου (ΕΔΙΠ), Χρ. Παπαδημητροπουλος (Εντεταλμένος Διδάσκων) Κατάλογος
Αξιολόγηση (περίγραμμα)	Δια ζώσης παρακολούθηση/έλεγχος ορθότητας προγραμμάτων + αναφορές + τελική εξέταση στο εργαστήριο Κατάλογος: Περίγραμμα
Συνιστώμενα προαπαιτούμενα	Δεν βρέθηκαν πληροφορίες.

Τι θα μάθεις¶

Το επίσημο περίγραμμα ορίζει έξι μαθησιακούς στόχους: ανάπτυξη, αποσφαλμάτωση και εκτέλεση προγραμμάτων σε συμβολική γλώσσα RISC-V με τον RARS· βασικές και σύνθετες αριθμητικές/λογικές εντολές με έννοιες κρατουμένου, υπερχείλισης και εσωτερικής αναπαράστασης· διαχείριση στοίβας και σωρού για διαδικασίες και δυναμικές δομές· διαχείριση εξαιρέσεων· παρακολούθηση της ροής εντολών μέσω του Ripes· σύγκριση μικροαρχιτεκτονικών (σχεδίαση ενός κύκλου ρολογιού και διοχέτευση) Κατάλογος: Περίγραμμα.

Στην πράξη η ύλη οργανώνεται σε 11 εργαστηριακές ασκήσεις Φυλλάδιο Εργαστηριακών Ασκήσεων (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο):

Εισαγωγή στον προσομοιωτή RARS, συμβολομετάφραση, καταχωρητές, μνήμη, breakpoints.
Κλήσεις συστήματος (system calls) και αριθμητικές/λογικές πράξεις με διάδοση κρατουμένου.
Κλήση διαδικασιών και στοίβα· δείκτες και σωρός (δυναμική δέσμευση).
Εξαιρέσεις (exceptions).
Εισαγωγή στον Ripes· επεξεργαστές ενός κύκλου ρολογιού και με διοχέτευση (δύο μέρη).
Κίνδυνοι διοχέτευσης και προώθηση (forwarding)· κρυφές μνήμες (cache memories).

Στο δεύτερο μέρος του μαθήματος (Ripes) οι φοιτητές παρατηρούν βήμα-βήμα τα στάδια fetch–decode–execute–memory–writeback και συγκρίνουν εκτελέσεις με και χωρίς διοχέτευση, αναλύοντας εξαρτήσεις δεδομένων και αναδιάταξη εντολών Κατάλογος: Περίγραμμα. Παράλληλα, οι ασκήσεις μικροπρογραμματισμού (μικροεντολές 40 bit, MAR/MDR, μνήμη Mapper) καλύπτονται από σημειώσεις που ανεβαίνουν στο Discord Σημειώσεις μικροπρογραμματισμού (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).

Πώς βαθμολογείται¶

Το περίγραμμα αναφέρει αξιολόγηση στην ελληνική γλώσσα, κυρίως μέσω άμεσης δια ζώσης παρακολούθησης και αξιολόγησης της ορθότητας των προγραμμάτων κατά τις εργαστηριακές ασκήσεις και των σχετικών αναφορών, ενώ στο τέλος του εξαμήνου διεξάγεται τελική εξέταση στο εργαστήριο με ανάπτυξη και εκτέλεση προγραμμάτων σε πραγματικό χρόνο Κατάλογος: Περίγραμμα.
Μορφή εξέτασης (κατά φοιτητές, Μάιος 2025): συμπλήρωση δεκαεξαδικών τιμών σε κενά, περίπου 10 κενά, καθένα ~1 μονάδα· κατανομή περίπου 4 στην ARM, 4 στη Micro και 2 στη RISC-V Discord 2025-05 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Οι βαθμοί των εργαστηριακών ασκήσεων/αναφορών μετρούν μόνο αν ο βαθμός της εξέτασης είναι προβιβάσιμος (κατά φοιτητή, Ιούλιος 2025) Discord 2025-07 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Προφορικά μεταξύ φοιτητών (κατά φοιτητές, μη επιβεβαιωμένο, Μάιος 2025): με 9 «μο» στις αναφορές και 4 στην εξέταση περνάς «σίγουρα»· «ακόμα και με 4 συνήθως σε περνάει άτυπα» Discord 2025-05 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).

Εργασίες & εργαστήρια¶

Το μάθημα έχει 3 ώρες εργαστηρίου εβδομαδιαίως Κατάλογος και βασίζεται σε 11 ασκήσεις Φυλλάδιο Εργαστηριακών Ασκήσεων (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο). Τα παραδοτέα υποβάλλονται ως PDF στο eClass (π.χ. η Άσκηση 1 ζητά PDF με τις απαντήσεις της Άσκησης 1.1) Φυλλάδιο Εργαστηριακών Ασκήσεων (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).

Οι φοιτητές δουλεύουν σε ομάδες· τον Φεβρουάριο 2025 ρωτούσαν αν πρέπει να σχηματιστούν ομάδες και αν η αναφορά παραδίδεται ατομικά ή ομαδικά Discord 2025-02 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Οι ασκήσεις μικροεπεξεργαστών τρέχουν σε ειδικό πρόγραμμα που δημιουργήθηκε από φοιτητές με την επιμέλεια του Νικολού· κανονικά τρέχει μόνο στο εργαστήριο, εκτός αν βρεθεί αλλού (κατά φοιτητή, Απρίλιος 2025) Discord 2025-04 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Για όσους έχουν περάσει το εργαστήριο και χρωστούν μόνο την εξέταση, η παρακολούθηση δεν είναι υποχρεωτική (κατά φοιτητή που ρώτησε τον διδάσκοντα, Φεβρουάριος 2026) Discord 2026-02 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Δεν βρέθηκαν πληροφορίες για προθεσμίες, ακριβή ομαδικότητα ή τρόπο μοριοδότησης των αναφορών.

Εξετάσεις¶

Η τελική αξιολόγηση γίνεται στο εργαστήριο Κατάλογος: Περίγραμμα. Η μορφή της εξέτασης δεν είναι σταθερή: συμπλήρωση δεκαεξαδικών κενών (Μάιος 2025) Discord 2025-05 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), πρόγραμμα RISC-V με Sbrk (Σεπτέμβριος 2026) Εξετάσεις 2026-09, «προφορική εξέταση ή αποστολή κώδικα» (Ιούνιος 2026) Discord 2026-06 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)· μη θεωρείς δεδομένο το «κενά-μόνο». Με τα δεδομένα του Εξετάσεις υπάρχει μία μεταγεγραμμένη συνεδρία:

Σεπτέμβριος 2026 (μερική μεταγραφή): το διαθέσιμο Θέμα 1 δίνει πρόγραμμα σε RISC-V (thema_1.s) που αντιγράφει πίνακα· ζητείται (Α1) να κρατηθούν τα 8 λιγότερο σημαντικά bit κάθε στοιχείου με αντίστροφη σειρά και αποθήκευση σε 1 byte, και (Α2) η ίδια επεξεργασία με δυναμική δέσμευση στον σωρό μέσω Sbrk Εξετάσεις 2026-09. Δεν υπάρχουν λύσεις Εξετάσεις.
Επαναλαμβανόμενα θέματα από τις ανακλήσεις: RISC-V (lui, addi με επέκταση προσήμου, λογικές εντολές), ARM (LDRH, LDRB, CMP, MOVGT/MOVLT) και μικροπρογραμματισμός (καταχωρητής με τη μεγαλύτερη τιμή, τιμή/ενεργότητα του MAR) Εξετάσεις.
Τον Μάιο 2025 αναφέρθηκε ότι στη Micro έπεσε και «feedback register» Discord 2025-05 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Τον Ιούνιο 2026 έγινε λόγος για «προφορική εξέταση» ή αποστολή κώδικα, χωρίς σαφή μορφή (κατά φοιτητή) Discord 2026-06 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)· φοιτητής που εξετάστηκε τότε έγραψε ότι το RARS ήταν «λίγο ό,τι να 'ναι» ως προς το πρόγραμμα, όχι ως προς τα ζητούμενα Discord 2026-06 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Δεν βρέθηκαν θέματα εξέτασης πριν το 2026 ούτε το υπόλοιπο της εξέτασης του Σεπτεμβρίου 2026 Εξετάσεις.

Δυσκολίες & παγίδες¶

Μέρος της εξέτασης είναι «πετσοκόμμα»: συμπλήρωση 40άδων μικροεντολών και assembly, όπου «ένα λάθος αριθμητικό σε χάνει» (κατά φοιτητή, Μάιος 2024) Discord 2024-05 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Η αυτόματη βαθμολόγηση στο eClass απαιτεί η απάντηση να γραφτεί με συγκεκριμένο τρόπο· τον Ιούλιο 2025 αναφέρθηκαν λανθασμένες αυτόματες λύσεις και προτάθηκε email στον διδάσκοντα (κατά φοιτητές) Discord 2025-07 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Για έναν φοιτητή (Σεπτέμβριος 2026) το μάθημα έχει «πολύ κακό learning curve» και το Α2 του θέματος ήταν «υπερβολικό» Discord 2026-09 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Σύγχυση υλικού: ενώ το 2025 βοηθός ανέφερε ότι δίνουν υλικό για RISC-V, AT91 για ARM και το βιβλιαράκι του Νικολού για micro Discord 2025-09 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), το 2026 φοιτητής συμβούλεψε «RARS RISC-V pdf μόνο, μη φας χρόνο με το AT91» Discord 2026-09 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Οι βαθμοί συχνά καθυστερούν· υπάρχουν παράπονα το 2024 και το 2025, με φοιτητές να μη γνωρίζουν αν πέρασαν μήνες μετά Discord 2024-04 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), Discord 2025-06 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Γνώμες που δεν τεκμηριώνονται: κάποιοι βρήκαν τα θέματα «βάτα» και τη Micro «εύκολη» (κατά φοιτητές, 2025-2026) Discord 2025-09 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), Discord 2026-06 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)· είναι ανεπίσημες εκτιμήσεις, όχι στατιστικά.

Υλικό & τρόπος μελέτης¶

Φυλλάδιο Εργαστηριακών Ασκήσεων v1.0 (102 σελ., 2026): και οι 11 ασκήσεις, Παραρτήματα RISC-V και οδηγίες εγκατάστασης RARS Φυλλάδιο (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο). Είναι η βασική πηγή για τις ασκήσεις.
Σημειώσεις μικροπρογραμματισμού (30 σελ.): δομή αρχείου αρχιτεκτονικής MICRO/MAPPER/MAIN, πεδία μικροεντολών (BRA, BIN, CON, Aport/Bport, SelB, MAR, feedback register) Σημειώσεις (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Παλιό θέμα εργαστηρίου (2 σελ.): ασκήσεις συμπλήρωσης κενών σε RISC-V, ARM και Micro, στην ίδια λογική με την εξέταση Παλιό θέμα (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Ασκήσεις RISC-V σε συμβολική γλώσσα (Νικολός, 2023, 2 σελ.): 11 ασκήσεις (αποθήκευση, ολισθήσεις, bubble sort) Ασκήσεις RISC-V (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Μεταγραφή του θέματος Σεπτεμβρίου 2026 Εξετάσεις 2026-09. Τα παλιά θέματα είναι καρφιτσωμένα στο κανάλι του Discord· οι φοιτητές παραπέμπουν επανειλημμένα σε αυτά Discord 2025-08 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Στρατηγική που προτείνουν φοιτητές: εξάσκηση στον RARS με το φυλλάδιο Discord 2026-09 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Βιβλιογραφία περιγράμματος: Harris–Harris «Ψηφιακή Σχεδίαση και Αρχιτεκτονική Υπολογιστών (RISC-V)» και Patterson–Hennessy «Οργάνωση και Σχεδίαση Υπολογιστών (RISC-V)» Κατάλογος: Περίγραμμα.

Συχνές ερωτήσεις¶

Χρειάζεται να ξαναπαρακολουθήσω αν χρωστώ μόνο την εξέταση; Όχι για όσους έχουν περάσει το εργαστήριο (κατά φοιτητή που ρώτησε τον διδάσκοντα, 2026-02) Discord 2026-02 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Κρατιούνται οι βαθμοί από χρονιά σε χρονιά; Είναι ξεχωριστό μάθημα· οι φοιτητές υποθέτουν ότι «είτε το περνάς είτε το ξαναπαρακολουθείς» (2024-04, 2025-07) Discord 2024-04 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), Discord 2025-07 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Πού γίνεται η εξέταση; Στο εργαστήριο, ακριβώς πάνω από το εργαστήριο λογικού σχεδιασμού (κατά φοιτητές, 2025-09) Discord 2025-09 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Επιτρέπονται βιβλία/εγχειρίδια; Όχι· δίνει ο ίδιος ό,τι σημειώσεις χρειάζονται (κατά φοιτητές, 2025-05 και 2025-09) Discord 2025-09 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο), Discord 2025-05 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Πρέπει να ξέρω ARM; Ναι· πέρα από RISC-V και Micro, στις εξετάσεις εμφανίζεται κομμάτι ARM Εξετάσεις.
Ποιο βιβλίο να πάρω; Προτείνεται Patterson–Hennessy (αν έχει ήδη το βιβλίο του Νικολού από το 1ο έτος) (κατά φοιτητή, 2024-03) Discord 2024-03 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).
Πότε βγαίνουν οι βαθμοί; Τον Ιούνιο 2025 φοιτητές διαμαρτύρονταν που οι βαθμοί δεν είχαν βγει ακόμη Discord 2025-06 (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο).

Πηγές & αξιοπιστία¶

Κατάλογος 2025-26 (authoritative): ECTS 2, 3 ώρες εργαστηρίου, τομέας ΥΑ και τρεις διδάσκοντες Κατάλογος. Το περίγραμμα συμφωνεί στα ECTS (2) και περιγράφει την αξιολόγηση· η σελίδα πηγής του περιγράμματος παραπέμπει σε άλλο μάθημα Κατάλογος: Περίγραμμα.
Discord: 443 μηνύματα σε 7 περιόδους (2024-02 έως 2026-09), με τα περισσότερα στην άνοιξη 2023-24 (196) και 2024-25 (116). Είναι ανεπίσημες γνώμες και ανακλήσεις, όχι επίσημες ανακοινώσεις.
Εξετάσεις: μία συνεδρία (Σεπτέμβριος 2026), μερική μεταγραφή (μόνο το Θέμα 1) και χωρίς λύσεις Εξετάσεις.
Δεν υπάρχει φάκελος eclass/· το υλικό προέρχεται από αρχεία που μοιράστηκαν στο Discord και βρίσκονται στον φάκελο other/.
Λείπουν: επίσημη βαρύτητα ασκήσεων/εξέτασης, κατανομή βαθμών, πλήρη θέματα εξετάσεων και τυχόν επίσημες ανακοινώσεις ύλης.

Αρχεία του φακέλου¶

Παράγεται αυτόματα από tools/render_readmes.py — αλλαγές εδώ χάνονται στην επόμενη εκτέλεση.

Φάκελος	Περιεχόμενο
`discord/` (διαθέσιμο στο πλήρες πακέτο)	7 περίοδοι συζητήσεων Discord · 443 μηνύματα
`Previous Exams/`	1 συνεδρίες εξετάσεων · 2 πρωτότυπα αρχεία (2 εικόνες) · 2 μεταγραφές · ανακλήσεις από Discord
`other/`	14 αρχεία (9 εικόνες) · 4 κείμενα (sidecar)