- •Архитектура эвм и вычислительных систем Методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения
- •Содержание
- •Пояснительная записка
- •Тематический план
- •Содержание дисциплины
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 1. Представление информации в
- •Тема 1.1 Арифметические основы эвм
- •Восьмиразрядный код
- •Контрольные вопросы
- •Тема 1.2 Формы представление двоичных чисел
- •Контрольные вопросы
- •Тема 1.3 Особенности представление информации в пк
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 2 логические основы эвм. Элементы и узлы
- •Тема 2.1 Логические элементы и операции
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2.2 Триггеры
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2.3 Регистры
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2.4 Счетчики импульсов
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2.5 Шифраторы (кодеры)
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2. 6 Дешифраторы (декодеры)
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2.7 Распределитель импульсов
- •Контрольные вопросы
- •Тема 2.8 Генератор тактовых импульсов
- •К онтрольные вопросы
- •Раздел 3 основные концепции функционированя эвм
- •Тема 3.1 Принцип построения эвм по «Фон Нейману»
- •Тема 3.2 Эволюция структурных схем эвм
- •Тема 3.3 Организация функционирования эвм с магистральной архитектурой
- •Контрольные вопросы
- •Тема 3.4 Организация работы эвм при выполнении программы
- •Контрольные вопросы
- •Тема 3.5 Особенности управления основной памятью эвм
- •Адресное пространство программы d Таблица сегментов программы d оп
- •Контрольные вопросы
- •Тема 3.6 Ресурсы эвм
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 4 функциональная и структурная
- •Тема 4.1 Основные блоки пк и их назначение
- •Контрольные вопросы
- •Тема 4.2 Интерфейс
- •Контрольные вопросы
- •Тема 4.3 Функциональные характеристики пк
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 5 микропроцессоры
- •Тема 5.1 Параметры микропроцессора
- •Контрольные вопросы
- •Тема 5.2 Системы команд и соответствующие классы процессоров
- •Контрольные вопросы
- •Тема 5.3 Режимы процессора
- •Контрольные вопросы
- •Тема 5.4 Функциональная структура микропроцессора
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 6 основы программирования процессора
- •Тема 6.1 Элементы программирования на языке ассемблер
- •Контрольные вопросы
- •Тема 6. 2 Основные команды языка ассемблер
- •Контрольные вопросы
- •Тема 6. 3 Процедуры формирования программы
- •Контрольные вопросы
- •Тема 6.4 Структура исходной программы на языке ассемблера для получения
- •Контрольные вопросы
- •Тема 6.5 Краткие сведения об отладчике программ debug
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 7 запоминающие устройства пк Тема 7.1 Иерархия памяти пк
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7.2 Статическая и динамическая оперативная память
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7.3 Регистровая кэш- память
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7.4 Физическая структура оперативной памяти
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7.5 Постоянные запоминающие устройства
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7.6 bios, cmos ram
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7.7 Логическая структура основной памяти
- •Непосредственно адресуемая память
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7.8 Организация виртуальной памяти
- •Контрольные вопросы
- •Тема 7.9 Классификация внешних запоминающих устройств
- •Раздел 8 вычислительные системы
- •Тема 8.1 Классификация вычислительных систем
- •Контрольные вопросы
- •Тема 8.2 Многомашинные и многопроцессорные вс
- •Контрольные вопросы
- •Тема 8.3 Классификация архитектуры вычислительных систем
- •Контрольные вопросы
- •Тема 8.4 Архитектуры мультипроцессорных систем общего назначения
- •Контрольные вопросы
- •Методические указания по выполнению контрольных работ
- •Вопросы и задания к контрольной работе
- •Вопросы к экзамену
- •Материал для контроля остаточных знаний
- •Методические указания к практическим занятиям практическое занятие №1 Изучение принципа выполнения программ в эвм
- •Лабораторное занятие № 1 Изучение структуры вычислительной машины
- •Лабораторное занятие №2 Изучение аппаратных ресурсов эвм
- •Лабораторное занятие № 3 Изучение основных типов процессоров и их характеристик
- •Перечень литературы
- •Средства обучения
Контрольные вопросы
1. Назначение системного интерфейса.
2. Назначение интерфейса ввода-вывода.
3. Назначение шин расширения, локальных и периферийных шин.
Тема 4.3 Функциональные характеристики пк
Студент должен
знать:
- смысл функциональных характеристик ЭВМ.
уметь:
- сравнивать характеристики различных моделей компьютеров.
Основные функциональные характеристики ПК. Единицы измерения
параметров.
Основными функциональными характеристиками ПК являются:
1. Производительность, тактовая частота.
2. Разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса. 3. Типы системного и локальных интерфейсов.
4. Ёмкость оперативной памяти.
5. Ёмкость накопителя на жёстких магнитных дисках (винчестера).
7. Наличие, виды и ёмкость кэш-памяти.
8. Тип видеомонитора (дисплея) и видеоадаптера
9. Наличие и типы дисководов.
10.Наличие и тип модема.
11.Наличие и виды мультимедийных аудио-видео средств.
12.Имеющееся программное обеспечение и вид операционной системы.
13.Аппаратная и программная совместимость с другими типами компьютеров.
14.Надёжность.
15.Стоимость.
16.Габаритные разметы и вес.
Производительность – это объем работ выполняемых ЭВМ в единицу времени.
Производительность обычно измеряется в миллионах операций в секунду:
- МИПС (MIPS – Mega Instruction Per Second) – для операций над числами,
представленными в форме с фиксированной запятой (точкой);
- МФлоПС (MFloPS – Mega Floating point Operation Per Second) - для операций над числами, представленными в форме с плавающей запятой (точкой).
Оценка производительности компьютера всегда приблизительна, так как при решении различных задач (экономических, технических, математических) используются различные наборы операций и соответственно различные тесты. Поэтому, для характеристики ЭВМ обычно указывают тактовую частоту, так как каждая машинная операция требует для своего выполнения определенного количества тактов. Тактовая частота измеряется числом тактов в одну секунду.
Разрядность шины данных – это максимальное количество разрядов, над которыми одновременно может выполняться машинная операция. Разрядность шины адреса определяет максимальное количество адресов, которое может сформировать МП для обращения к ячейкам основной памяти.
Разные типы интерфейсов обеспечивают разные скорости передачи информации между узлами машины, позволяет подключать разное количество внешних устройств
Ёмкость оперативной памяти измеряется в мега- и гигабайтах. Если оперативной памяти не достаточно, то прикладная программа может просто не работать или работать очень медленно.
Ёмкость винчестера измеряется в измеряется в гига- и терабайтах. Емкость носителя на жестком диске определяет тот объем программного обеспечения и данных, который может хранить и обрабатывать компьютер.
Регистровая кэш-память организуется для ускорения выполнения операций. Для ускорения операций с основной памятью используется кэш-память первого и второго уровня (L1,L2), которая находится внутри МП. Для ускорения операций с дисковой памятью организуется кэш-память третьего уровня (L3) на ячейках основной памяти. Емкость кэш-памяти измеряется в килобайтах и мегабайтах.
Аппаратная и программная совместимость с другими типами компьютеров означает возможность использования на компьютере, тех же технических элементов и программного обеспечения, что и на других типах машин. Для программной совместимости введено понятие «совместимость снизу вверх». Это означает, что на более новых моделях ЭВМ можно использовать старое программное обеспечение, но не наоборот.
Надёжность – это способность системы выполнять полностью и правильно все необходимые ей функции в течении заданного времени.
