
- •Московский государственный институт
- •Лекция 1. Базовые понятия информации Введение
- •Информация, энтропия и избыточность при передаче данных
- •Информационные процессы
- •Основные структуры данных
- •Обработка данных
- •Способы представления информации и два класса эвм
- •Представление данных в эвм.
- •Вопросы и задания
- •Лекция 2. Компьютер – общие сведения
- •Центральное процессорное устройство
- •Устройства ввода/вывода
- •Классификация запоминающих устройств
- •Оперативная память
- •Основные внешние устройства компьютера
- •Основные характеристики персональных компьютеров
- •Вопросы и задания
- •Лекция 3. Многоуровневая компьютерная организация
- •Архитектура компьютера
- •Классическая структура эвм - модель фон Неймана
- •Особенности современных эвм
- •Вопросы и задания
- •Библиотеки стандартных программ и ассемблеры
- •Высокоуровневые языки и системы автоматизированного программирования
- •Диалоговые ос и субд
- •Прикладные программы иCase– технологии
- •Компьютерные сети и мультимедиа
- •Операционные системы
- •Лекция 5.Вычислительные системы - общие сведения Введение
- •Общие требования
- •Классификация компьютеров по областям применения
- •Персональные компьютеры и рабочие станции
- •Суперкомпьютеры
- •Увеличение производительности эвм, за счет чего?
- •Параллельные системы
- •Использование параллельных вычислительных систем
- •Закон Амдала и его следствия
- •Вопросы и задания
- •Лекция 6 Структурная организация эвм - процессор Введение
- •Что известно всем
- •Назначение процессора и его устройство
- •Устройство управления
- •Микропроцессорная память
- •Основная (оперативная) память - структура адресной памяти
- •Интерфейсная часть мп
- •Тракт данных типичного процессора
- •Команды уу
- •Базовые команды
- •Трансляторы
- •Архитектура системы команд и классификация процессоров
- •Микроархитектура процессораPentiumIi
- •512 Кбайт
- •Вопросы и задания
- •Лекция 6 Структурная организация эвм - память Общие сведения
- •Верхняя
- •Верхняя память (Upper Memory Area) – это 384 Кбайт, зарезервированных у верхней границы системной памяти. Верхняя память разделена на несколько частей:
- •Первые 128 Кбайт являются областью видеопамяти и предназначены для использовании видеоадаптерами, когда на экран выводится текст или графика, в этой области хранятся образы изображений.
- •Видеопамять
- •Иерархия памяти компьютера
- •Оперативная память, типы оп
- •Логическая организация памяти
- •Связывание адресов
- •Функции системы управления памятью
- •Тэг Строка Слово (байт)
- •Способы организации кэш-памяти
- •1. Где может размещаться блок в кэш-памяти?
- •2. Как найти блок, находящийся в кэш-памяти?
- •3. Какой блок кэш-памяти должен быть замещен при промахе?
- •4. Что происходит во время записи?
- •Разновидности строения кэш-памяти
- •Вопросы и задания
- •Лекция 7 Логическая организация памяти Введение
- •Адресная, ассоциативная и стековая организация памяти
- •Стековая память
- •Сегментная организация памяти.
- •Косвенная адресация
- •Операнд 407 суммируется с
- •Типы адресов
- •Понятие виртуальной памяти
- •Страничное распределение
- •Свопинг
- •Вопросы и задания
- •Лекция 8 Внешняя память компьютера Введение
- •Жесткий диск (Hard Disk Drive)
- •Конструкция жесткого диска
- •Основные характеристики нмд:
- •Способы кодирования данных
- •Интерфейсы нмд
- •Структура хранения информации на жестком диске
- •Кластер
- •Методы борьбы с кластеризацией
- •Магнито-оптические диски
- •Дисковые массивы и уровни raid
- •Лазерные компакт-дискиCd-rom
- •Вопросы и задания
- •Лекция 9 Основные принципы построения систем ввода/вывода
- •Физические принципы организации ввода-вывода
- •Интерфейс
- •Магистрально-модульный способ построения эвм
- •Структура контроллера устройства
- •Опрос устройств и прерывания. Исключительные ситуации и системные вызовы
- •Организация передачи данных
- •Прямой доступ к памяти (Direct Memory Access – dma)
- •Логические принципы организации ввода-вывода
- •Структура системы ввода-вывода
- •Буферизация и кэширование
- •Заключение
- •Структура шин современного пк
- •Мост pci
- •Вопросы и задания
- •Лекция 10.BioSи его настройки Введение
- •Начальная загрузка компьютера
- •Вход вBioSи основные параметры системы
- •Общие свойства – стандартная настройка параметров
- •СвойстваBios
- •Свойства других чипсетов
- •Свойства интегрированных устройств
- •Свойства слотов pci
- •Управление питанием
- •Лекция 11 Особенности архитектуры современных вс
- •Область применения и способы оценки производительности мвс
- •Классификация архитектур по параллельной обработке данных
- •Вычислительные Системы
- •Параллелизм вычислительных процессов
- •Параллелизм на уровне команд – однопроцессорные архитектуры
- •Конвейерная обработка
- •Суперскалярные архитектуры
- •Мультипроцессорные системы на кристалле Технология Hyper-Threading
- •Многоядерность — следующий этап развития
- •Многопроцессорные архитектуры – параллелизм на уровне процессоров
- •Векторные компьютеры
- •Использование параллельных вычислительных систем
- •Закон Амдала и его следствия
- •Вопросы и задания
- •Лекция 12 Архитектура многопроцессорных вс Введение
- •Smp архитектура
- •Mpp архитектура
- •Гибридная архитектура (numa)
- •Организация когерентности многоуровневой иерархической памяти.
- •Pvp архитектура
- •Кластерная архитектура
- •Проблемы выполнения сети связи процессоров в кластерной системе.
- •Лекция 13 Кластерные системы
- •Концепция кластерных систем
- •Разделение на High Avalibility и High Performance системы
- •Проблематика High Performance кластеров
- •Проблематика High Availability кластерных систем
- •Смешанные архитектуры
- •Лекция 14 Высокопроизводительные процессоры
- •Ассоциативные процессоры
- •Конвейерные процессоры
- •Матричные процессоры
- •Клеточные и днк процессоры
- •Клеточные компьютеры
- •Трансгенные технологии
- •Коммуникационные процессоры
- •Процессоры баз данных
- •Потоковые процессоры
- •Нейронные процессоры
- •Искусственные нейронные сети
- •Нейрокомпьютеры
- •Процессоры с многозначной (нечеткой) логикой
- •Лекция 15 Многомашинные системы – вычислительные сети Введение
- •Простейшие виды связи сети передачи данных
- •Связь компьютера с периферийным устройством
- •Связь двух компьютеров
- •Многослойная модель сети
- •Функциональные роли компьютеров в сети
- •Одноранговые сети
- •Сети с выделенным сервером
- •Гибридная сеть
- •Сетевые службы и операционная система
- •Лекция 16. Файловая система компьютера Введение
- •Общие сведения о файлах
- •Типы файлов
- •Атрибуты файлов
- •Организация файлов и доступ к ним
- •Последовательный файл
- •Файл прямого доступа
- •Другие формы организации файлов
- •Операции над файлами
- •Директории. Логическая структура файлового архива
- •Разделы диска. Организация доступа к архиву файлов.
- •Операции над директориями
- •Защита файлов
- •Контроль доступа к файлам
- •Списки прав доступа
- •Заключение
- •Лекция 17. Сети и сетевые операционные системы Введение
- •Для чего компьютеры объединяют в сети
- •Сетевые и распределенные операционные системы
- •Взаимодействие удаленных процессов как основа работы вычислительных сетей
- •Основные вопросы логической организации передачи информации между удаленными процессами
- •Понятие протокола
- •Многоуровневая модель построения сетевых вычислительных систем
- •Проблемы адресации в сети
- •Одноуровневые адреса
- •Двухуровневые адреса
- •Удаленная адресация и разрешение адресов
- •Локальная адресация. Понятие порта
- •Полные адреса. Понятие сокета (socket)
- •Проблемы маршрутизации в сетях
- •Связь с установлением логического соединения и передача данных с помощью сообщений
- •Синхронизация удаленных процессов
- •Заключение
- •Лекция 18. Система счисления и архитектура эвм Введение
- •Системы счисления и их роль в истории компьютеров
- •«Золотое сечение» и компьютер Фибоначчи
- •Геометрическое определение "золотого сечения"
- •Алгебраические свойства золотой пропорции
- •Рассмотрим теперь "золотую пропорцию"
- •Фибонччи и компьютеры
- •"Троичный принцип" Николая Брусенцова.
- •Список литературы:
Свойства слотов pci
О функциях этого раздела обычно вспоминают тогда, когда возникают конфликты по прерываниям между устройствами ISA и PCI. Дело в том, что одной из задач BIOS при загрузке компьютера является правильное распределение системных ресурсов. Согласно этой технологии карта PCI может быть настроена на работу с определенным прерыванием и с определенным портом ввода-вывода. Больше того: одно и то же прерывание может совместно использоваться несколькими устройствами PCI.
Информация о распределении ресурсов хранится в специальной таблице - ESCD (Extended System Configuration Data). Но это еще не все. ОС, поддерживающая PnP, позже может перераспределить ресурсы по своему усмотрению. Считается, что Windows справляется с этой задачей эффективнее, чем BIOS компьютера. Однако идиллию портят карты ISA, не поддерживающие PnP. Они настраиваются с помощью перемычек или специальных утилит. Поэтому может возникнуть необходимость закрепить за ISA-слотом определенное прерывание. Для этой цели служат следующие параметры:
PnP OS Installed. Это сложный параметр. Для Windows 95/98 рекомендуется установить значение Yes. Windows 2000 использует новейшую технологию ACPI, поэтому для нее Microsoft рекомендует значение No. Linux не является полностью PnP-системой, но при наличии PnP-карт ISA значение Yes может понадобиться для ISAPNPTOOLS. Здесь совет один: пока все в порядке, не трогайте этот параметр. Если же возникли проблемы, сверьте таблицы прерываний - ту, которую выводит BIOS после процедуры POST, и ту, которую использует Windows. Если существуют различия в неработающих платах - придется "поковыряться" в настройках BIOS и Windows;
Reset Configuration Data, Force Update ESCD. Бывает, что компьютер не распознает плату, установленную вместо старой. Присвоив параметру Reset Configuration Data значение Enabled, вы заставите BIOS "забыть" прежние установки и заново проанализировать конфигурацию;
Resource Controlled By. Как поступить с распределением ресурсов? Оставить это функциям BIOS (режим Auto) или же сделать вручную (Manual)? Если выбрать режим Manual, то активируются пункты, описанные ниже;
IRQ-X assigned to. Этот параметр позволяет прерыванию X назначить тип устройства. Режим Legacy ISA требует отдельных IRQ и DMA. Режим PCI/Pnp ISA позволяет использовать эти ресурсы совместно с другими платами. Например, для старой платы ISA, работающей, скажем, на прерывании 9 IRQ, можно во избежание конфликтов выбрать режим Legacy ISA;
Delayed Transaction и PCI 2.1 Compliance. Оба параметра отвечают за согласованность работы шин PCI и ISA. Если их активировать, то данные между этими шинами будут передаваться через буфер. Пока данные накапливаются в буфере, более быстрая PCI получит возможность обрабатывать транзакции.
Управление питанием
Современные BIOS позволяют оперировать четырьмя состояниями энергопотребления компьютера: работа на "полных оборотах", режим сниженной частоты центрального процессора (Doze), режим ожидания Standby (обычно заключающийся в отключении видео и жестких дисков), "спящий" режим Suspend (максимально низкое энергопотребление, отключение устройств).
Система контролируется с помощью счетчика простоя определенных устройств. Если эти устройства бездействуют в течение определенного времени, система переходит в то или иное состояние пониженного энергопотребления.
В начале раздела BIOS, управляющего режимами питания, пользователю предлагается выбрать схемы энергосбережения: две стандартные (Min saving и Max Saving) и настраиваемую. Возможно, вам подойдет одна из готовых схем. В противном случае выберите режим User define и введите вручную следующие уточняющие значения:
PM Control by APM. Advanced Power Management позволяет управлять питанием устройств средствами ОС;
Video off Method. В режиме DPMS монитор отключается сигналом от видеокарты. Если последняя не поддерживает протокол DPMS, то после очередного "засыпания" компьютер уже не "проснется". В любом случае, для современных мониторов лучше выбирать режим V/H SYNC + Blanc;
Video off After. Здесь нужно выбрать стадию энергосбережения, на которой будет отключаться монитор - Doze, Suspend или Standby;
Doze mode, Standby и Suspend. Вводятся временные интервалы, по истечении которых компьютер будет переходить в режимы Doze, Standby и Suspend;
HDD Power Down- если к жесткому диску давно не обращались, его тоже можно отключить.
В заключение следует отметить, что оперировать описанными параметрами нужно аккуратно. Иногда неправильная настройка может привести к "зависанию" компьютера и потере данных.
Пароли
Если вы системный администратор, то ваше желание перекрыть посторонним доступ к настройкам SETUP можно понять: у некоторых пользователей любопытства больше, чем опыта. Кроме прочего, установка пароля на загрузку ПК с Windows 9x - единственный способ обеспечения конфиденциальности. В этом случае вам пригодятся следующие параметры SETUP:
Security. В режиме System требуется ввести пароль для запуска компьютера, в режиме Setup - только для входа в SETUP BIOS;
User Password- здесь можно установить пароль для пользователя, которому разрешены некоторые действия по простейшей настройке, такие как запуск компьютера, установка системного времени и некоторыми другими. Ввод "пустого" пароля отключает проверку пароля;
Supervisor Password- этот пароль предназначен для администрирования SETUP. Он позволяет изменить или отменить пользовательский пароль. Выход и сохранение параметров
Внесенные изменения следует сохранить. Для этого существует команда Save and Exit. Если вы не уверены, что сделали все правильно, и хотели бы отменить изменения, воспользуйтесь режимом Discard and Exit (Do not save and Exit).
Отметим еще одну полезную функцию этого раздела - Load Setup Default. Она восстанавливает заводские установки. Как правило, это самая надежная и универсальная комбинация параметров, которой можно воспользоваться, если по-другому компьютер не запускается. Еще одна интересная команда - Load Bios Default. По ней загружается сам код BIOS, сохраненный в специальной области памяти. Такая операция может понадобиться, если BIOS выдает сообщение об ошибке контрольной суммы, что свидетельствует о нарушении структуры информации в Flash BIOS. Впрочем, я надеюсь, что с последней ситуацией вы никогда не столкнетесь