МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
САРАПУЛЬСКИЙ ПРОМЫШЛЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 230103
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «АРХИТЕКТУРА ЭВМ И ВС»
ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ
ГР. АСУ-31СЗ СУХИХ А.В.
ПРОВЕРИЛ
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ГАББАСОВА Ф.Ф.
г.Сарапул
2005 – 2006 уч. год
1. МНОГОМАШИННАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА.............. 3
2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭВМ ПО НАЗНАЧЕНИЮ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ ВОЗМОЖНОСТЯМ............................................................................ 6
3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ЛОГИЧЕСКИ ЭЛЕМЕНТОВ...... 10
1. МНОГОМАШИННАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Вычислительная система (ВС) – совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или ЭВМ, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенная для сбора, хранения, обработки и распределения информации.
Создание ВС преследует следующие основные цели:
· повышение производительности системы за счет ускорения процессов обработки данных;
· повышение надежности и достоверности вычислений;
· предоставление пользователям дополнительных сервисных услуг и т.д.
отличительной особенностью ВС по отношению к классическим ЭВМ является наличие в ней нескольких вычислителей, реализующих параллельную обработку .
Параллелизм выполнения операций существенно повышает быстродействие системы; он может также значительно повысить и надежность (при отказе одного компонента системы его функции может взять на себя другой), и достоверность функционирования системы, если операции будут дублироваться, а результаты их выполнения сравниваться.
Параллелизм в вычислениях в значительной степени усложняет управление вычислительным процессом, использование технических и программных ресурсов. Эти функции выполняет операционная система ВС.
Несмотря на то, что классическим является многомашинный вариант ВС, в ВС может быть только один компьютер, но агрегированный с многофункциональным периферийным оборудованием (стоимость периферийного оборудования часто во много раз превосходит стоимость центральных устройств компьютера). В компьютере может быть как несколько процессоров (тогда имеет место также классический многопроцессорный вариант ВС), так и один процессор (если не брать в расчет специализированные процессоры, входящие в состав периферийных устройств).
В многомашинной вычислительной системе несколько процессоров, входящих в вычислительную систему, не имеет общей оперативной памяти, а имеют каждый свою (локальную). Каждый компьютер в многомашинной системе имеет классическую архитектуру, и такая система применяется достаточно широко. Однако эффект от применения такой вычислительной системы может быть получен только при решении задач, имеющих очень специальную структуру: она должна разбиваться на столько слабо связанных подзадач, сколько компьютеров в системе.
2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭВМ ПО НАЗНАЧЕНИЮ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ ВОЗМОЖНОСТЯМ
Электронная вычислительная машина (ЭВМ), компьютер – комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.
ЭВМ можно классифицировать по ряду признаков, в частности:
· физическому представлению обрабатываемой информации;
· поколениям (этапам создания и элементной базе);
· сферам применения и методам использования (а также размерам и вычислительной мощности).
По сферам применения и методам использования ЭВМ можно разделить на следующие группы (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Классификация по сферам применения и методам использования
Логический элемент компьютера - это часть электронной логической схемы, которая реализует элементарную логическую функцию.
Логическими элементами компьютеров являются электронные схемы И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ и другие (называемые также вентилями), а также триггер.
С помощью этих схем можно реализовать любую логическую функцию, описывающую работу устройств компьютера. Обычно у вентилей бывает от двух до восьми входов и один или два выхода.
Чтобы представить два логических состояния - “1” и “0” в вентилях, соответствующие им входные и выходные сигналы имеют один из двух установленных уровней напряжения. Например, +5 вольт и 0 вольт.
Высокий уровень обычно соответствует значению “истина” (“1”), а низкий - значению “ложь” (“0”).
Каждый логический элемент имеет свое условное обозначение, которое выражает его логическую функцию, но не указывает на то, какая именно электронная схема в нем реализована. Это упрощает запись и понимание сложных логических схем.
Работу логических элементов описывают с помощью таблиц истинности.
Таблица истинности это табличное представление логической схемы (операции), в котором перечислены все возможные сочетания значений истинности входных сигналов (операндов) вместе со значением истинности выходного сигнала (результата операции) для каждого из этих сочетаний.
С х е м а И
Схема И реализует конъюнкцию двух или более логических значений.
Условное обозначение на структурных схемах схемы И с двумя входами представлено на рис. 3.1. Таблица истинности - в таблице 3.1.
Таблица 3.1
| x | y | xy |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Единица на выходе схемы И будет тогда и только тогда, когда на всех входах будут единицы. Когда хотя бы на одном входе будет ноль, на выходе также будет ноль.
Связь между выходом z этой схемы и входами x и y описывается соотношением: z = xy (читается как "x и y").
Операция конъюнкции на функциональных схемах обозначается знаком “&” (читается как "амперсэнд"), являющимся сокращенной записью английского слова and.
С х е м а ИЛИ
Схема ИЛИ реализует дизъюнкцию двух или более логических значений.
Когда хотя бы на одном входе схемы ИЛИ будет единица, на её выходе также будет единица.
Условное обозначение схемы ИЛИ представлено на рис. 3.2. Знак “1” на схеме - от устаревшего обозначения дизъюнкции как ">=1" (т.е. значение дизъюнкции равно единице, если сумма значений операндов больше или равна 1). Связь между выходом z этой схемы и входами x и y описывается соотношением: z = x v y (читается как "x или y"). Таблица истинности - в табл. 3.2.
Таблица 3.2
| x | y | x v y |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
С х е м а НЕ
Схема НЕ (инвертор) реализует операцию отрицания. Связь между входом x этой схемы и выходом z можно записать соотношением z =
, где читается как "не x" или "инверсия х".Если на входе схемы 0, то на выходе 1. Когда на входе 1, на выходе 0. Условное обозначение инвертора - на рисунке 3.3, а таблица истинности - в табл. 3.3.
Таблица 3.3
| x | |
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
Уровень усвоения студентом материала, предусмотренного учебной программой по дисциплинам: полнота раскрытия содержание материала в объеме программы, четкость и правильность определений, понятий;
Самостоятельность при ответе;
Умение отвечать на поставленные вопросы;
Умение студента использовать полученные теоретические знания для решения практических задач.
Зустріч з Послом Пакистану в Україні
(10 грудня 2013 року)
Молодіжна дипломатична ініціатива запрошує Вас взяти участь у зустрічі з Надзвичайним і Повноважним Послом Ісламської Республіки Пакистан в Україні Й.В. Паном Ваджахат Алі Муфті.
Під час заходу розглядатиметься широкий спектр питань: зовнішня політика і дипломатія Пакистану, основні партнери і важелі впливу на міжнародній арені, регіональна політика Пакистану та відносини з сусідніми країнами, енергетична безпека країни, роль Пакистану в мусульманському світі, діяльність у рамках міжнародних організацій, українсько-пакистанські двосторонні відносини.
Протягом зустрічі пан Посол розповість також про власний життєвий досвід, бачення того, яким має бути сучасний успішний дипломат. Крім того, пан Посол є генерал-майором у відставці і має великий життєвий досвід служби в Збройних силах Пакистану, тому учасники зустрічі матимуть нагоду дізнатися про значення ядерної зброї і особливості ролі армії у внутрішньому житті та зовнішньополітичній діяльності Пакистану.
Захід відбудеться 10 грудня. Початок о 14.00. Робоча мова: англійська.
Зустріч відбудеться у приміщенні Посольства Ісламської Республіки Пакистан в Україні, за адресою: м. Київ, пр. Панфiловцiв, 7.
При собі обов’язково необхідно мати документ, що засвідчує особу.
Акредитація здійснюється за ел. адресою [email protected]
У листі необхідно зазначити тему «Пакистан» та вказати П.І.Б., назву ВНЗ/місце роботи і телефон. Кінцевий строк акредитації: 9 грудня о 21:00.
Перечень дисциплин, включенных в программу
Государственной (итоговой) аттестации по специальности
Программное обеспечение
Вычислительной техники и автоматизированных систем.
Приложение 2
Перечень теоретических основных и дополнительных вопросов
Для проведения 1 этапа государственной (итоговой) аттестации
По специальности
Программное обеспечение
Вычислительной техники и автоматизированных систем
Архитектура ЭВМ и вычислительных систем
1. Понятие о системах счисления. Системы счисления, применяемые в ЭВМ.
2. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Двоичная арифметика.
3. Представление информации в ЭВМ. Виды информации и способы кодирования. Формы представления чисел в ЭВМ.
4. История развития вычислительных машин. Поколения ЭВМ.
5. Обзор устройства и основные принципы работы ЭВМ.
6. Понятие архитектуры ЭВМ. Основные компоненты ЭВМ.
7. Принципы построения ЭВМ Фон Неймана.
8. Процессоры. Назначение и функции. Основные характеристики процессоров. Понятия CISC и RISC процессоров.
9. Процессор. Структура и основные регистры. Назначение и особенности работы. Регистр флагов.
10. Процессор. Классификация команд процессора. Основные форматы команд, примеры. Примеры команд.
11. Процессор. Адресация. Понятие и виды адресации. Примеры. Этапы выполнения команд.
12. Память. Многоуровневая структура памяти ЭВМ.
13. Классификация, виды памяти и их основные параметры.
14. Память. Функции памяти. Классификация запоминающих устройств.
15. Регистровая и кэш-память. Основные характеристики. Архитектура Кэш- памяти.
16. Память. Адресация. Страничная и сегментная организация.
17. Основная память. Логическая структура основной памяти: назначение и расположение.
18. Внешняя память. Классификация и основные характеристики. Примеры.
19. Понятие системной шины. Состав и виды шин.
20. Основные характеристики шин ISA, MCA, EISA, VLB, PCI,
21. Основные характеристики шин AGP, PCI-Express (EV6, Hyper Transport.)
22. Устройство жесткого диска. Логическая и физическая адресация данных.
23. Оптические диски. Виды и перспективные технологии.
24. Внешние носители информации. Основные характеристики и технологии разработки.
25. Дисковые массивы RAID. Назначение, основные характеристики и организация.
26. Интерфейс. Определение и назначение.
27. Классификация интерфейсов.
28. Понятие порта. Назначение COM, IrDA, LPT, USB.
29. Интерфейсы внешних запоминающих устройств. Состав и архитектура. Основные производители.
30. Беспроводные интерфейсы.
31. Мониторы. Назначение и классификация. Характеристики.
32. Мониторы. Стандарты защиты TCO и NPRII.
33. ЭЛТ мониторы.
34. Архитектура LCD-мониторов. Пассивная и активная матрица. Понятие TFT.
35. Принтеры. Назначение. Охарактеризовать в сравнении возможности принтеров: ромашковые, матричные, струйные, лазерные, твердочернильные и термосублимационные.
36. Устройства ввода – вывода. Примеры. Назначение. Основные характеристики и принцип действия.
37. Сети. Назначение. Структура. Топологии(10baze2, 10baze5, 10bazet, FDDI).
38. Локальные и глобальные сети. Сетевые стандарты и основные протоколы.
39. Сетевые платы. Модемы.
40. Маршрутизаторы. Технология ADSL.
После изучения главы 3 студент должен:
знать
уметь
владеть
В состав ЭВМ входят центральное устройство и периферийные устройства, взаимодействие и работа которых происходит под управлением программ. Центральное устройство ЭВМ включает центральный процессор (ЦП, англ. Central Processing Unit, CPU) и запоминающее устройство (ЗУ). Периферийные устройства ЭВМ представляют собой устройства ввода/вывода и хранения информации. Сопряжение этих основных составляющих узлов ЭВМ обеспечивается каналами связи (внутримашинным интерфейсом), как показано на рис. 3.1.
Принцип действия, информационные взаимосвязи и соединение этих основных узлов определяют архитектуру ЭВМ, общность которой для разных компьютеров обеспечивает их совместимость для пользователя.
Архитектура – структура компонентов компьютерной системы и система взаимосвязей аппаратных и (или) программных средств, описанная схематически или с подробным указанием параметров.
Термин "архитектура" шире, чем структура, поскольку применяется к системе систем, структуре из структур, а также для сети компьютеров. Архитектура может носить характер рекомендации в отношении модели компьютера, отдельного устройства (архитектура процессора) или операционной системы. Каждая подсистема имеет свою архитектуру, так что термин "архитек тура" зависит от контекста. Например, процессор – сложная система, обладающая собственной архитектурой.
В основе построения большинства ЭВМ лежат три общих принципа, сформулированных Дж. фон Нейманом (1945): программное управление, однородность памяти, адресность.
Принцип программного управления заключается в том, что выполнение программ процессором осуществляется автоматически без вмешательства человека. Реализуется этот принцип за счет того, что программа, состоящая из набора команд, выполняется в строго определенной последовательности. Порядок выполнения команд обеспечивается счетчиком команд, который производит выборку команд из памяти, где они расположены в порядке следования друг за другом.
Принцип однородности памяти заключается в том, что в памяти компьютера хранятся как программы, так и данные. Принцип позволяет создавать более гибкие программы, которые в процессе выполнения могут подвергаться переработке.
Принцип адресности состоит в том, что все ячейки основной памяти компьютера пронумерованы и процессору доступна любая ячейка памяти.
Рис. 3.1.
Классические типы архитектур ЭВМ: звезда, иерархическая и магистральная архитектуры.
Современные компьютеры типа IBM PC построены по принципу магистральной архитектуры: центральный процессор (процессоры), оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) и контроллеры внешних устройств (КВУ) подключены к одной общей магистрали (шине). Системная магистраль (общая шина) представляет собой многопроводную линию с гнездами для подключения электронных схем (рис. 3.2). В общей шине выделяют отдельные группы: шину адреса, шину данных, шину управления. Открытость архитектуры ЭВМ позволяет выбирать состав внешних устройств и тем самым конфигурировать компьютер.
Вычислительная система (ВС) – совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или ЭВМ, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенная для сбора, хранения, обработки и распределения информации.
Создание вычислительных систем повышает производительность вычислений за счет ускорения процессов обработки данных, повышения надежности и достоверности. Особенностью вычислительной системы является наличие нескольких вычислителей, выполняющих параллельную обработку данных. Параллелизм выполнения операций существенно повышает быстродействие и надежность системы, но значительно усложняет управление вычислительным процессом. К основным архитектурам вычислительных систем относятся многомашинные и многопроцессорные.
Многомашинная ВС включает несколько процессоров, каждый из которых работает со своей оперативной памятью. Каждый компьютер многомашинной системы имеет классическую архитектуру и выполняет свою вычислительную задачу, слабо связанную с вычислительными задачами других компьютеров, входящих в вычислительную систему.
Многопроцессорная архитектура строится на базе нескольких процессоров, параллельно выполняющих вычисления, составляющие одну задачу. В такой вычислительной
Рис. 3.2.
системе можно организовать несколько потоков данных и несколько потоков команд. Архитектура вычислительных систем с параллельной обработкой данных может включать четыре базовых класса, в основе которых лежит понятие потока , т.е. последовательности элементов, команд или данных, обрабатываемых процессором.
АРХИТЕКТУРА ЭВМ И СИСТЕМ
конспект лекций
Основные характеристики ЭВМ. Общие принципы построения современных ЭВМ. Общие сведения и классификация устройств памяти. Архитектурная организация процессора ЭВМ. Структура машинной команды. Способы адресации. Особенности архитектур микропроцессоров. Архитектура суперскалярных микропроцессоров. Принципы организации системы прерывания программ. Классификация вычислительных систем.
Источник /file/14319/
Лекция 1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И АРХИТЕКТУРА ЭВМ
1.1. Основные характеристики ЭВМ
Электронная вычислительная машина - комплекс технических и про-граммных средств, предназначенный для автоматизации подготовки и реше-ния задач пользователей.
Структура - совокупность элементов и их связей. Различают структуры технических, программных и аппаратурно-программных средств.
Архитектура ЭВМ - это многоуровневая иерархия аппаратурно-про-граммных средств, из которых строится ЭВМ. Каждый из уровней допускает многовариантное построение и применение. Конкретная реализация уров-ней определяет особенности структурного построения ЭВМ.
Одной из важнейших характеристик ЭВМ является ее быстродействие, которое характеризуется числом команд, выполняемых ЭВМ за одну секунду. Поскольку в состав команд ЭВМ включаются операции, различные по дли-тельности выполнения и по вероятности их использования, то имеет смысл характеризовать его или средним быстродействием ЭВМ, или предельным (для самых «коротких» операций типа «регистр-регистр»). Современные вычислительные машины имеют очень высокие характеристики по быстро-действию, измеряемые сотнями миллионов операций в секунду. Например, новейший микропроцессор Merced, со-вместного производства фирм Intel и Hewlett-Packard, обладает пиковой производительностью более миллиарда операций в секунду.
Другой важнейшей характеристикой ЭВМ является емкость запо-минающих устройств. Этот показатель позволяет определить, какой набор программ и данных может быть одновременно размещен в памяти. В настоящее время персональные ЭВМ теоретически могут иметь ем-кость оперативной памяти 768Мбайт (chipset BX). Этот пока-затель очень важен для определения, какие программные пакеты и их прило-жения могут одновременно обрабатываться в машине.
Надежность - это способность ЭВМ при определенных условиях выпол-нять требуемые функции в течение заданного периода времени. Например, у современных HDD среднее время наработки на отказ достигает 500 тыс.ч. (около 60 лет).
Точность - возможность различать почти равные значения. Точность получения результатов обработки в основном оп-ределяется разрядностью ЭВМ, а также используемыми структурными еди-ницами представления информации (байтом, словом, двойным словом). С помощью средств программирования языков высокого уровня этот диапазон может быть увеличен в несколько раз, что позволяет достигать очень высокой точности.
Достоверность - свойство информации быть правильно воспринятой. Достоверность характеризуется вероятностью получения безошибочных ре-зультатов. Заданный уровень достоверности обеспечивается аппаратурно-программными средствами контроля самой ЭВМ. Возможны методы контроля достоверности путем решения эталонных задач и повторных расчетов. В особо ответственных случаях проводятся контрольные решения на других ЭВМ и сравнение результатов.
1.2.Классификация средств ЭВТ
Тради-ционно электронную вычислительную технику (ЭВТ) подразделяют на аналоговую и цифровую. Редкие образцы аналоговой ЭВТ используются в основном в проектных и научно-исследовательских учреждениях в составе различных стендов по отработке сложных образцов техники. По своему назначению их можно рассматривать как специализиро-ванные вычислительные машины.
То, что 10-15 лет назад считалось современной большой ЭВМ. в настоя-щее время является устаревшей техникой с очень скромными возможностя-ми. В этих условиях любая предложенная классификация ЭВМ очень быст-ро устаревает и нуждается в корректировке. Например, в классификациях десятилетней давности широко использовались названия мини-, миди- и микроЭВМ, которые почти исчезли из обихода.
Академик В.М. Глушков указывал, что существуют три глобальные сфе-ры деятельности человека, которые требуют использования качественно раз-личных типов ЭВМ.
Первое направление является традиционным - применение ЭВМ для ав-томатизации вычислений.. Отличительной осо-бенностью этого направления является наличие хорошей математической основы, заложенной развитием математических наук и их приложений. Пер-вые, а затем и последующие вычислительные машины классической струк-туры в первую очередь и создавались для автоматизации вычислений.
Вторая сфера применения ЭВМ связана с использованием их в системах управления. Она родилась в 60-е годы, когда ЭВМ стали внедряться в контуры управления автоматических и автоматизирован-ных систем. Математическая база этой сферы была создана в течение последующих 15-20 лет. Новое применение вычислительных машин потребовало видоизменения их структуры. ЭВМ, используемые в управлении, должны были не только обеспечивать вычисления, но и автоматизировать сбор данных и рас-пределение результатов обработки.
Третье направление связано с применением ЭВМ для решения задач ис-кусственного интеллекта. Напомним, что задачи искусственного интеллекта предполагают получение не точною результата, а чаще всего осредненного в статистическом, вероятностном смысле. Примеров подобных задач много: задачи робототехники, доказательства теорем, машинного перевода текстов с одного языка на другой, планирования с учетом неполной информации, со-ставления прогнозов, моделирования сложных процессов и явлений и т.д. Это направление все больше набирает силу. Во многих областях науки и тех-ники создаются и совершенствуются базы данных и базы знаний, экспертные системы. Доя технического обеспечения этого направления нужны качествен-но новые структуры ЭВМ с большим количеством вычислителей (ЭВМ или процессорных элементов), обеспечивающих параллелизм в вычислениях. По существу, ЭВМ уступают место сложнейшим вычислительным системам.
Еще один класс наиболее массовых средств ЭВТ - встраиваемые микропроцессоры. Успехи микроэлектроники позволяют создавать миниатюрные вычислительные устройства, вплоть до одно-кристальных ЭВМ. Эти устройства, универсальные по характеру применения, могут встраиваться в отдельные машины, объекты, системы. Они находят все большее применение в бытовой технике (телефонах, телевизорах, электрон-ных часах, микроволновых печах и т.д.), в городском хозяйстве (энерго-, теп-ло- , водоснабжении, регулировке движения транспорта и т.д.), па производ-стве (робототехнике, управлении технологическими процессами). Постепенно они входят в нашу жизнь, все больше изменяя среду обитания человека.
Таким образом, можно предложить следующую классификацию средств вычислительной техники, в основу которой положено их разделение по быс-тродействию,
СуперЭВМ длярешения крупномасштабных вычислительных задач. для обслуживания крупнейших информационных банков данных.
Большие ЭВМ для комплектования ведомственных, территориальных и региональных вычислительных центров.
Средние ЭВМ широкого назначения для управления сложными техно-логическими производственными процессами. ЭВМ этого типа могут использоваться и для управления распределенной обработкой инфор-мации в качестве сетевых серверов.
Персональные и профессиональныеЭВМ, позволяющие удовлетворять индивидуальные потребности пользователей. На базе этого класса ЭВМ строятся автоматизированные рабочие места (АРМ) для специалистов различного уровня.
Встраиваемые микропроцессоры, осуществляющие автоматизацию уп-равления отдельными устройствами и механизмами.
1.3. Общие принципы построения современных ЭВМ
Основным принципом построения всех современных ЭВМ является про-граммное управление. В основе его лежит представление алгоритма решения любой задачи в виде программы вычислений. Стандартом для пост-роения практически всех ЭВМ стал способ, описанный Дж. фон Нейманом в 1945 г. при построении еще первых образцов ЭВМ. Суть его заключается в следующем.
Все вычисления, предписанные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности управля-ющих слов-команд. Каждая команда содержит указания на конкретную вы-полняемую операцию, место нахождения операндов (адреса операндов) и ряд служеб-ных признаков. Операнды - переменные, значения которых участвуют в опе-рациях преобразования данных. Список (массив) всех переменных (входных данных, промежуточных значении и результатов вычислений) является еще одним неотъемлемым элементом любой программы.
Для доступа к программам, командам и операндам используются их ад-реса. В качестве адресов выступают номера ячеек памяти ЭВМ, предназна-ченных для хранения объектов. Различные типы объектов, размещенные в памяти ЭВМ, идентифицируются по контексту.
Последовательность битов в формате, имеющая определенный смысл, называется полем. Например, в каждой команде программы различают поле кода операций, поле адресов операндов. Применительно к числовой инфор-мации выделяют знаковые разряды, поле значащих разрядов чисел, старшие и младшие разряды.
Последовательность, состоящая из определенного принятого для дан-ной ЭВМ числа байтов, называется словом.
Рис. 1.1. Структурная схема ЭВМ первого и второго поколений
В любой ЭВМ имеются устройства ввода информации (УВв), с помо-щью которых пользователи вводят в ЭВМ программы решаемых задач и дан-ные к ним. Введенная информация полностью или частично сначала запоми-нается в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ), а затем переносится во внешнее запоминающее устройство (ВЗУ), предназначенное для длитель-ного хранения информации, где преобразуется в файл. При использовании файла в вычислительном процессе его содержимое переносится в ОЗУ. Затем программная информация команда за командой считывается в устройство управления (УУ).
Устройство управления предназначается для автоматического выполне-ния программ путем принудительной координации всех остальных устройств ЭВМ. Цепи сигналов управления показаны на рис. 1.1 штриховыми линия-ми. Вызываемые из ОЗУ команды дешифрируются устройством управления: определяются код операции, которую необходимо выполнить следующей, и адреса операндов, принимающих участие в данной операции.
В зависимости от количества используемых в команде операндов разли-чаются одно-, двух-, трех-, четырех- адресные и безадресные команды. В одноадресных командах указывается, где находится один из двух обрабатываемых операн-дов. Второй операнд должен быть помещен заранее в арифметическое уст-ройство.
Двухадресные команды содержат указания о двух операндах, размещае-мых в памяти (или в регистрах и памяти). После выполнения команды в один из этих адресов засылается результат, а находившийся там операнд теряется.
В трехадресных командах обычно два адреса указывают, где находятся исходные операнды, а третий - куда необходимо поместить результат.
В безадресных командах обычно обрабатывается один операнд, который до и после операции находится на одном из регистров арифметико-логичес-кого устройства (АЛУ). Кроме того, безадресные команды используются для выполнения служебных операций (запрет прерывания, выход из подпрограммы и др.).
Все команды программы выполняются последовательно, команда за ко-мандой, в том порядке, как они записаны в памяти ЭВМ (естественный поря-док следования команд) или если команда четырех- адресная (характерно для первых ЭВМ) адрес следующей команды находится в поле четвертого операнда. Этот порядок характерен для линейных программ, т.е. программ, не содержащих разветвлений. Для организации ветвлений ис-пользуются команды, нарушающие естественный порядок следования команд. Отдельные признаки результатов r (r = 0, r < 0, r > 0 и др.) устройство управ-ления использует для изменения порядка выполнения команд программы.
АЛУ выполняет арифметические и логические операции над данными. Основной частью АЛУ является операционный автомат, в состав которого входят сумматоры, счетчики, регистры, логические преобразователи и др. Оно каждый раз перенастраивается на выполнение очередной операции. Резуль-таты выполнения отдельных операций сохраняются для последующего ис-пользования на одном из регистров АЛУ или записываются в память. Ре-зультаты, полученные после выполнения всей программы вычислений, пере-даются на устройства вывода (УВыв) информации. В качестве УВыв могут использоваться экран дисплея, принтер, графопостроитель и др.
Современные ЭВМ имеют достаточно развитые системы машинных опе-раций. Например, ЭВМ типа IBM PC имеют около 200 различных операций (170 - 300 в зависимости от типа микропроцессора). Любая операция в ЭВМ выполняется по определенной микропрограмме, реализуемой в схемах АЛУ со-ответствующей последовательностью сигналов управления (микрокоманд). Каж-дая отдельная микрокоманда - это простейшее элементарное преобразование дан-ных типа алгебраического сложения, сдвига, перезаписи информации и т.п.
Уже в первых ЭВМ для увеличения их производительности широко при-менялось совмещение операций. При этом последовательные фазы выполне-ния отдельных команд программы (формирование адресов операндов, вы-борка операндов, выполнение операции, отсылка результата) выполнялись отдельными функциональными блоками. В своей работе они образовывали конвейер, а их параллельная работа позволяла обрабатывать различные фазы целого блока команд. Этот принцип получил дальнейшее развитие в ЭВМ следующих поколений. Но все же первые ЭВМ имели очень сильную централизацию управления, единые стандарты форматов команд и данных, «жесткое» построение циклов выполнения отдельных операций, что во многом объясняется ограниченными возможностями используемой в них элементной базы. Центральное УУ обслуживало не только вычислительные операции, но и операции ввода-вывода, пересылок данных между ЗУ и др. Все это позволяло в какой-то степени упростить аппаратуру ЭВМ, но сильно сдерживало рост их производительности.
В ЭВМ третьего поколения произошло усложнение структуры за счет разделения процессов ввода-вывода информации и ее обработки (рис. 1.2).
Сильносвязанные устройства АЛУ и УУ получили название процессор, г.е. устройство, предназначенное для обработки данных. В схеме ЭВМ по-явились также дополнительные устройства, которые имели названия: процессоры ввода-вывода, устройства управления обменом информацией, кана-лы ввода-вывода (КВВ). Последнее название получило наибольшее распрос-транение применительно к большим ЭВМ. Здесь наметилась тенденция к децентрализации управления и параллельной работе отдельных устройств. что позволило резко повысить быстродействие ЭВМ в целом.
Рис. 1.2. Структурная схема ЭВМ третьего поколения
Среди каналов ввода-вывода выделяли мультиплексные каналы, способ-ные обслуживать большое количество медленно работающих устройств вво-да-вывода (УВВ). и селекторные каналы, обслуживающие в многоканаль-ных режимах скоростные внешние запоминающие устройства (ВЗУ).
В персональных ЭВМ, относящихся к ЭВМ четвертого поколения, про-изошло дальнейшее изменение структуры (рис. 1.3). Они унаследовали ее от мини-ЭВМ.
Рис. 1.3. Структурная схема ПЭВМ
Соединение всех устройств в единую машину обеспечивается с помо-щью общей шины, представляющей собой линии передачи данных, адресов, сигналов управления и питания. Единая система аппаратурных соединений значительно упростила структуру, сделав ее еще более децентрализованной. Все передачи данных по шине осуществляются под управлением сервисных программ.
Ядро ПЭВМ образуют процессор и основная память (ОП), состоящая из оперативной памяти и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ). ПЗУ предназначается для постоянного хранения программ первоначального тестирования ПЭВМ (POST) и загрузки ОС. Подключение всех внешних устройств (ВнУ), дисплея, клавиатуры, внешних ЗУ и других обеспечивается через соответ-ствующие адаптеры - согласователи скоростей работы сопрягаемых устройств или контроллеры - специальные устройства управления периферийной ап-паратурой. Контроллеры в ПЭВМ играют роль каналов ввода-вывода. В ка-честве особых устройств следует выделить таймер - устройство измерения времени и контроллер прямого доступа к памяти (КПД) - устройство, обес-печивающее доступ к ОП, минуя процессор.
Децентрализация построения и управления вызвала к жизни такие эле-менты, которые являются общим стандартом структур современных ЭВМ:
модульность построения, магистральность, иерархия управления.
Модульность построения предполагает выделение в структуре ЭВМ достаточно автономных, функционально и конструктивно законченных устройств (процессор, модуль памяти, накопитель на жестком или гибком Mai-нитном диске).
Модульная конструкция ЭВМ делает ее открытой системой, способной к адаптации и совершенствованию. К ЭВМ можно подключать дополнитель-ные устройства, улучшая ее технические и экономические показатели. Появ-ляется возможность увеличения вычислительной мощности, улучшения струк-туры путем замены отдельных устройств на более совершенные, изменения и управления конфигурацией системы, приспособления ее к конкретным усло-виям применения в соответствии с требованиями пользователей.
В современных ЭВМ принцип децентрализации и параллельной работы распространен как на периферийные устройства, так и на сами ЭВМ (про-цессоры). Появились вычислительные системы, содержащие несколько вы-числителей (ЭВМ или процессоры), работающие согласованно и параллель-но. Внутри самой ЭВМ произошло еще более резкое разделение функций между средствами обработки. Появились отдельные специализированные процессоры, например сопроцессоры, выполняющие обработку чисел с пла-вающей точкой, матричные процессоры и др.
Все существующие типы ЭВМ выпускаются семействами, в которых различают старшие и младшие модели. Всегда имеется возможность замены более слабой модели на более мощную. Это обеспечивается информацион-ной, аппаратурной и программной совместимостью. Программная совмес-тимость в семействах устанавливается по принципу снизу-вверх, т.е. про-граммы, разработанные для ранних и младших моделей, могут обрабаты-ваться и на старших, но не обязательно наоборот.
Модульность структуры ЭВМ требует стандартизации и унификации оборудования, номенклатуры технических и программных средств, средств сопряжения - интерфейсов, конструктивных решений, унификации типовых элементов замены, элементной базы и нормативно-технической документа-ции. Все это способствует улучшению технических и эксплуатационных ха-рактеристик ЭВМ, росту технологичности их производства.
Децентрализация управления предполагает иерархическую организацию структуры ЭВМ. Централизованное управление осуществляет устройство управления главного, или центрального, процессора. Подключаемые к цент-ральному процессору модули (контроллеры и КВВ) могут, в свою очередь, использовать специальные шины или магистрали для обмена управляющи-ми сигналами, адресами и данными. Инициализация работы модулей обес-печивается по командам центральных устройств, после чего они продолжа-ют работу по собственным программам управления. Результаты выполнения требуемых операций представляются ими «вверх по иерархии» для правиль-ной координации всех работ.
По иерархическому принципу строится система памяти ЭВМ. Так, с точки зрения пользователя желательно иметь в ЭВМ оперативную память большой информационной емкости и высокого быстродействия. Од-нако одноуровневое построение памяти не позволяет одновременно удовлет-ворять этим двум противоречивым требованиям. Поэтому память современ-ных ЭВМ строится по многоуровневому, пирамидальному принципу.
В состав процессоров может входить сверхоперативное запоминающее устройство небольшой емкости, образованное несколькими десятками регис-тров с быстрым временем доступа (единицы нс). Здесь обычно хранятся дан-ные, непосредственно используемые в обработке.
Следующий уровень образует кэш-память. Она представляет собой буферное запоминающее устройство, предназначен-ное для хранения активных страниц объемом десятки и сотни Кбайтов. Вре-мя обращения к данным составляет 2-10 нс, при этом может использовать-ся ассоциативная выборка данных. Кэш-память, как более быстродействую-щая ЗУ, предназначается для ускорения выборки команд программы и обрабатываемых данных. Сами же программы пользователей и данные к ним размещаются в оперативном запоминающем устройстве (емкость - милли-оны машинных слов, время выборки 10-70 нс).
Часть машинных программ, обеспечивающих автоматическое управле-ние вычислениями и используемых наиболее часто, может размещаться в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ). На более низких уровнях иерар-хии находятся внешние запоминающие устройства на магнитных носителях: на жестких и гибких магнитных дисках, магнитных лентах, магнитоопти-ческих дисках и др. Их отличает более низкое быстродействие и очень боль-шая емкость.
Организация заблаговременного обмена информационными потоками между ЗУ различных уровней при децентрализованном управлении ими по-зволяет рассматривать иерархию памяти как единую абстрактную виртуальную память. Согласованная работа всех уровней обеспечива-ется под управлением программ операционной системы. Пользователь имеет возможность работать с памятью, намного превышающей емкость ОЗУ.
Децентрализация управления и структуры ЭВМ позволила перейти к более сложным многопрограммным (мультипрограммным) режимам. При этом в ЭВМ одновременно может обрабатываться несколько программ пользова-телей.
В ЭВМ, имеющих один процессор, многопрограммная обработка явля-ется кажущейся. Она предполагает параллельную работу отдельных устройств, задействованных в вычислениях по различным задачам пользователей. Например, компьютер может производить распечатку каких-либо докумен-тов и принимать сообщения, поступающие по каналам связи. Процессор при этом может производить обработку данных по третьей программе, а пользователь - вводить данные или программу для новой задачи, слушать музыку и т.п.
В ЭВМ иди вычислительных системах, имеющих несколько процессо-ров обработки, многопрограммная работа может быть более глубокой. Авто-матическое управление вычислениями предполагает усложнение структуры за счет включения в ее состав систем и блоков, разделяющих различные вы-числительные процессы друг от друга, исключающие возможность возник-новения взаимных помех и ошибок (системы прерываний и приоритетов, защиты памяти). Самостоятельного значения в вычислениях они не имеют, но являются необходимым элементом структуры для обеспечения этих вы-числений.
Как видно, полувековая история развития ЭВТ дала не очень широкий спектр основных структур ЭВМ. Все приведенные структуры не выходят за пределы классической структуры фон Неймана. Их объединяют следующие традиционные признаки :
Ядро ЭВМ образует процессор - единственный вычислитель в струк-туре, дополненный каналами обмена информацией и памятью-
Линейная организация ячеек всех видов памяти фиксированного раз-мера;
Одноуровневая адреса11ия ячеек памяти, стирающая различия между всеми типами информации:
Внутренний машинный язык низкого уровня, при котором команды со-держат элементарные операции преобразования простых операндов;
Последовательное централизованное управление вычислениями;
Достаточно примитивные возможности устройств ввода-вывода.
Несмотря на все достигнутые успехи, классическая структура ЭВМ не обеспечивает возможностей дальнейшего увеличения производительности. Наметился кризис, обусловленный рядом существенных недостатков:
Плохо развитые средства обработки нечисловых данных (структуры, символы, предложения, графические образы, звук, очень большие мас-сивы данных и др.);
Несоответствие машинных операций операторам языков высокого уровня;
Примитивная организация памяти ЭВМ;
Низкая эффективность ЭВМ при решении задач, допускающих парал-лельную обработку и т.п.
Все эти недостатки приводят к чрезмерному усложнению комплекса про-граммных средств, используемого для подготовки и решения задач пользова-телей.
В ЭВМ будущих поколений, с использованием в них «встроенного искус-ственного интеллекта», предполагается дальнейшее усложнение структуры. В первую очередь это касается совершенствования процессов общения пользова-телей с ЭВМ (использование аудио-, видеоинформации, систем мультимедиа и др.) , обеспечения доступа к базам данных и базам знаний, организации параллельных вычислений. Несомненно, что этому должны соответствовать новые параллельные структуры с новыми принципами их построения. В каче-стве примера укажем, что самая быстрая ЭВМ фирмы IBM в настоящее время обеспечивает быстродействие 600 MIPS (миллионов команд в секунду), самая же большая гиперкубическая система nCube дает быстродействие 123.10 3 MIPS. Расчеты показывают, что стоимость одной машинной операции в гиперсистеме примерно в тысячу раз меньше. Вероятно, подобными системами будут об-служиваться большие информационные хранилища.
Департамент образования, науки и молодежной политики
ОГОУ СПО «Борисоглебский индустриальный техникум»
Архитектура ЭВМ и вычислительных систем
Методические указания для студентов-заочников
ОГОУ СПО Борисоглебский индустриальный техникум
по специальности 2204 «Технического обслуживания средств
вычислительной техники и компьютерных сетей»
г. Борисоглебск
Методические указания составлены в соответствии с рабочей программой
по дисциплине «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем»
по специальности 2204 «Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей»
Составитель: ___________
Одобрена цикловой комиссией
информационных технологий
Председатель ц/к
__________________
1. Введение
Учебная дисциплина основывается на знаниях, полученных учащимися по информатике, информационным технологиям. В процессе преподавания необходимо показывать связь изучаемого материала с профессиональной деятельностью по данной специальности.
Основная цель дисциплины:
Изучение и усвоение студентами устройства персонального компьютера, умение анализировать работу внутренних и внешних устройств ПК.
Преподавание дисциплины имеет практическую направленность, и проводиться в тесной взаимосвязи с общепрофессиональными дисциплинами: «Операционные системы и среды», «Электронная техника», «Основы алгоритмизации и программирования», «Микросхемотехника».
При изучении дисциплины необходимо постоянно обращать внимание на соблюдение техники безопасности , значение научной организации труда, связь изучаемого материала с другими предметами которые изучают студенты.
Для закрепления теоретического материала и развития практических навыков в данной программе предусмотрены практические и лабораторные работы .
Перед проведением лабораторных работ обязательным является инструктаж по технике безопасности.
Целью настоящих методических указаний является оказание помощи студентам-заочникам в изучении программного материала по дисциплине «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем».
Учебная работа студента-заочника при изучении курса складывается из следующих этапов: самостоятельного изучения курса по рекомендуемым учебникам и учебным пособиям ; посещения установочных, консультационных и обзорных занятий, проводимых преподавателями в период лабораторно-экзаменационных сессий или в межсессионный период; выполнения практических работ ; сдачи зачета по дисциплине.
Основной формой обучения студента-заочника является систематическая самостоятельная работа над учебным материалом.
С целью закрепления теоретических знаний и выработки практических умений программой предусмотрено 10 лабораторных занятий.
Студент – заочник, приступая к самостоятельному изучению предмета, должен подробно ознакомиться с содержанием настоящего пособия и руководствоваться им в работе.
|
Наименование разделов и тем |
Обязательные учебные занятия при заочной форме обучения |
||||||
|
максимальная |
самостоятельная |
обязательная при очной форме обучения |
В том числе |
||||
|
обзорные, установочные занятия | |||||||
|
лабор. занят. |
практ. занят. |
||||||
|
1. Основные блоки вычислительных систем. Их назначение и принцип работы. | |||||||
|
2. Представление числовых данных. Коды. | |||||||
|
3. Структура и функционирование процессора | |||||||
|
4. Микропроцессорная память. | |||||||
|
5. Арифметико-логическое устройство | |||||||
|
6. Память в ЭВМ. Виды и типы памяти. Оперативная память. КЭШ-память. | |||||||
|
7. Динамическая память. | |||||||
|
8. Статическая память. | |||||||
|
9. Организация процесса ввода-вывода. | |||||||
|
10. Подключение основных устройств ввода-вывода к ПК. | |||||||
|
11. Контроллеры. Прерывания. | |||||||
|
12. Программы-отладчики. | |||||||
|
13. Преимущества и недостатки различных типов вычислительных систем. | |||||||
|
Всего по дисциплине |
Тема 1 Основные блоки вычислительных систем. Их назначение и принцип работы.
Студент должен
знать
Состав центральных и периферийных устройств ВТ
Назначение и структуру процессора
Понятия: память, регистры, шины
Методические указания . При изучении данной темы студент должен обратить внимание на содержание понятий, определяющих основные блоки компьютера. Необходимо четко знать их назначение.
Вопросы для самоконтроля
Сущность принципов фон Неймана
Устройство процессора
Понятие о регистрах
Тема 2 Представление числовых данных. Коды.
Студент должен
знать
Представление числовых данных;
Основные символьные коды.
уметь
Работать с числами в различных системах счисления
Кодировать данные
Лабораторная работа №1.
Методические указания. Необходимо обратить внимание на типы кодировок числовых данных.
Вопросы для самоконтроля.
Типы данных в ЭВМ
Понятие о системах счисления
Кодировка данных
Тема 3 . Структура и функционирование процессора
Студент должен
знать
Определение процессора, его структуру
Характеристики процессора
Классы процессоров
уметь
Характеризовать принципы выполнения команд в процессорах,
Вопросы для самоконтроля.
Понятие тактовой частоты процессора
Рабочий цикл процессора
Определение основных характеристик процессора
Тема 4. Микропроцессорная память.
Студент должен
знать
Назначение и состав памяти;
Назначение регистров памяти;
Уметь
Характеризовать работу регистров общего назначения,
Вопросы для самоконтроля.
Понятие памяти ПК
Виды памяти ПК
Понятие регистров памяти
Тема 5. Арифметико-логическое устройство (АЛУ)
Студент должен
знать
Назначение и характеристики АЛУ;
Состав АЛУ;
Уметь
Проводить арифметические операции
Лабораторная работа №2.
Лабораторная работа №3.
Вопросы для самоконтроля.
Что такое АЛУ
Структура АЛУ
Выполнение арифметических операций в АЛУ
Тема 6. Память в ЭВМ. Виды и типы памяти. Оперативная память. КЭШ-память.
Студент должен
знать
Классификацию устройств памяти в ЭВМ по различным признакам;
Основные характеристики памяти;
Вид и типы памяти
Порядок обмена информацией между отдельными видами памяти.
Уметь
Определять порядок обмена информацией между отдельными видами памяти.
Вопросы для самоконтроля.
Определение виртуальной памяти ПК
Определение физической памяти ПК
Способы наращивания памяти
Тема 7. Динамическая память.
Студент должен
знать
Виды динамической памяти
Особенности памяти динамического типа;
Вопросы для самоконтроля.
Определение динамической памяти
Виды динамической памяти
Тема 8. Статическая память.
Студент должен
знать
Виды статической памяти
Особенности памяти статического типа;
Лабораторная работа №4.
Вопросы для самоконтроля.
Определение статической памяти
Виды статической памяти
Тема 9. Организация процесса ввода-вывода.
Студент должен
знать
Классификацию шин ПК;
Характеристики шин ПК;
Уметь
Определять логическую структуру ПК с одной или несколькими шинами;
Интерфейс, системная шина. Характеристики системной шины: разрядность, тактовая частота, пропускная способность. Шины расширения. Локальные шины. Периферийные шины.
Вопросы для самоконтроля.
Понятие интерфейса, системной шины
Характеристики системных шин
Виды шин
Тема 10. Подключение основных устройств ввода-вывода к ПК.
Студент должен
знать
Способы подключения периферийных устройств ввода-вывода ПК;
Уметь
Подключать основные устройства ввода-вывода к ПК.
Вопросы для самоконтроля.
- характеристика устройств ввода ПК
Характеристика устройств вывода ПК
Тема 11 . Контроллеры. Прерывания.
Студент должен
знать
Определение контроллер, прерывания
Назначение и способы подключения контроллера.
Уметь
Определять виды прерываний
Вопросы для самоконтроля.
Определение контроллера, прерывания
Виды и обработка прерываний
Тема 12 . Программы-отладчики.
Студент должен
знать
Виды программ-отладчиков
Способы отладки
Уметь
Давать характеристику программам-отладчикам;
Вопросы для самоконтроля.
Характеристика программ - отладчиков
Определение подпрограммы
Компиляция исходного кода в машинный
Тема 13 . Преимущества и недостатки различных типов вычислительных систем.
Студент должен
знать
Типы вычислительных систем
Особенности различных типов ВС
Уметь
Выявлять преимущества и недостатки различных ВС
Лабораторная работа №5.
Вопросы для самоконтроля.
Определение вычислительной системы
Преимущества и недостатки различных вычислительных систем
3. Перечень лабораторных занятий
|
Тема № |
№ лаб. занят. |
Наименование лабораторного занятия |
К-во часов |
|
«Выполнение операции сложения в АЛУ» | |||
|
«Выполнение операции вычитания в АЛУ» | |||
|
«Ознакомление с режимом работы памяти статического типа» | |||
|
«Тестирование производительности компьютера» |
Вариант 1.
1. Понятие кода. Виды кодов. Характеристики кодов.
2. Мониторы. Принцип действия, характеристики.
3. Перевести данные числа 123,45; 891; 587,45 в двоичную систему счисления
Вариант 2.
1. Кодирование чисел в ЭВМ. Системы счисления. Виды систем счисления.
2. Интерфейсы. Параметры интерфейсов. Магистрально-модульный способ построения ЭВМ.
3. Произвести сложение двоичных чисел 1101 + 111111; + 1111101
Вариант 3.
1. Процессор, его функции. Характеристики процессора.
2. Понятие контроллера. Прямой доступ к памяти.
3. Произвести умножение двоичных чисел 111*11; 101*111
Вариант 4.
1. Классификация процессоров по числу больших интегральных схем.
2. Понятие памяти. Типы памяти в зависимости от возможности записи-перезаписи данных.
3. Перевести данное число 456,78 в двоичную систему счисления
5. Контроль знаний.
Итоговый контроль приводится в форме экзамена (7 семестр).
Перечень примерных вопросов к экзамену:
1. Теоретические основы построения ЭВМ. Машина Тьюринга и автомат Неймана.
2. Кодирование символьной информации в ЭВМ.
3. Двоичное, восьмеричное и шестнадцатеричное представление чисел
4. Арифметико-логическое устройство.
5. Выполнение операций сложения в АЛУ.
6. Выполнение операций вычитания в АЛУ.
7. Выполнение операций умножения в АЛУ.
8. Выполнение операций деления в АЛУ.
9. Структура классической ЭВМ. Назначение узлов.
10. FMD ROM-накопители. Флэш-накопители.
11. Структура процессора. Назначение отдельных устройств.
12. Классификация процессоров.
13. Виртуальная память. Стратегия организации виртуальной памяти.
14. Система команд процессора. Классы процессоров.
15. Устройство и виды динамической памяти.
16. Регистры общего назначения.
17. Устройство управления.
18. ДНК-процессоры. Нейронные процессоры.
19. Устройство и виды статической памяти.
20. Кластерная архитектура.
21. Интерфейсы ПК.
22. Организация основной памяти. Память с расслоением.
23. Связь процессоров в кластерной системе.
24. Кэш-память.
25. Организация системы ввода/вывода.
1. Э. Таненбаум Архитектура компьютера С. Пб, 2003
2. Максимов ЭВМ Москва, Форум 2005 г.
3. М. Гук Энциклопедия Аппаратные средства IBM PC, Питер, 2004 г
|
1. Введение | |
|
2. Программа учебной дисциплины: | |
|
3. Перечень лабораторных занятий | |
|
4. Задания для контрольных работ. | |
|
5. Контроль знаний. | |
