Содержание

История развития и классификация ЭВМ (Лекция 1) 5

Понятие архитектуры ЭВМ 5

Классификация ЭВМ 5

История развития ЭВМ 5

Универсальные и управляющие ЭВМ 7

Программное обеспечение 8

Архитектура системных плат (Лекция 2) 9

Шины ввода-вывода (XT, ISA, EISA, MCA, VESA, PCI). 10

Сравнение и характеристики шин. 12

Основные микросхемы IBM PC 14

BIOS 15

Микропроцессоры (Лекция 3) 17

Классификация процессоров 17

Общая организация современного микропроцессора 18

Схема работы центрального процессора 21

Исполнение процессорами инструкций x86 и x64 (Лекция 4) 27

Кэш инструкций 27

Предсказание переходов 28

Исполнение инструкций 30

Процессоры Intel Pentium III, Pentium M и Core Duo 31

Внеочередное исполнение операций, функциональные устройства 34

Система прерываний (Лекция 5) 39

Организация обработки прерываний в ЭВМ 39

Обработка прерываний в персональной ЭВМ. 43

Память (Лекция 6) 46

Определения 46

Система управления памятью 50

Память. Микросхемы SDRAM (Лекция 7). 55

Организация и принципы работы. 55

Физическая организация 58

Организация модулей памяти SDRAM 59

Микросхема SPD 61

Тайминги памяти 61

Схема доступа к данным микросхемы SDRAM 61

Соотношения между таймингами 64

Схемы таймингов 66

Задержки командного интерфейса 66

DDR/DDR2 SDRAM: Отличия от SDR SDRAM 67

Накопители информации. (Лекция 8) 69

Эволюция носителей информации. 69

Управление распределением диска. 69

Таблицы размещения файлов. 70

Структура таблицы разделов 73

Периферийные устройства (Лекция 9) 74

Kлaвиaтуpa и управление клавиатурой 74

Сводная таблица скан-кодов 75

Cвoднaя тaблицa кoдoв ASCII 76

Сводная таблица расширенных кодов. 80

Визуализация данных (Лекция 10) 82

Устройство видеомонитора. 82

Эволюция видеоадаптеров 83

Основа архитектуры видеоадаптеров 83

Ввод/вывод. (Лекция 11) 87

Особенности PIO и DMA 89

Доступ к последовательному порту. 92

Программирование микросхемы UART 8250. 93

Инициализация последовательного порта. 94

Установка текущего коммуникационного порта. 95

Инициализация и управление модемом. 95

Печатающие устройства. Принтеры. (Лекция 12) 97

Управление работой принтера. 100

Посылка данных на принтер. 100

Параллельные вычислительные процессы и системы (Лекция 13) 101

Виды параллелизма 101

Реализация параллельных систем 102

Нейровычислительные системы. 104

Сложности использования параллельных систем 106

Программирование параллельных систем 107

1. Параллельное вычисление состоит из одной или более задач. Задачи выполняются параллельно. Количество задач может меняться во время выполнения программы. 107

2. Задача изолирует последовательную программу и локальную память. Вдобавок набор вводов и выводов определяет свой интерфейс в своей среде. 107

3. Задача может выполнять четыре основных действия дополнительно к чтению и записи в локальной памяти: послать сообщение на свои порты вывода, получить сообщение со своих портов ввода, создать новые задачи и уничтожить (завершить) задачу. 107

4. Операция отправления сообщения – асинхронная, она завершается немедленно. Операция получения – синхронная, она вызывает выполнение задачи, блокируя процесс, пока сообщение не будет получено. 108

5. Пары ввода/вывода могут связываться сообщениями в очереди, называемыми каналами. Каналы могут создаваться и удаляться, и ссылки на каналы (порты) способны включаться в сообщения, так что связность изменяется динамически. 108

6. Задания могут отображаться в физических процессорах различными способами; отображающее применение не влияет на семантику программы. Конкретно многочисленные задания могут отображаться в единственном процессоре (можно также представить, что единичная задача может быть отображенной в множестве процессоров, но эта возможность здесь не учитывается.) 108

Сети ЭВМ (Лекция 14) 110

Организация сети 110

Характеристики стеков коммуникационных протоколов 111

Стек TCP/IP 112

Типовой состав оборудования локальной сети (Лекция 15) 116

Кабельная система 116

Сетевые адаптеры 117

Повторители и концентраторы 118

Мосты и коммутаторы 119

Маршрутизаторы 120

Список литературы 122

Список тем рефератов по курсу «Архитектура ЭВМ» 123

Список вопросов к экзамену по предмету «Архитектура ЭВМ». 124