- •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. Содержание рабочей концепции фирмы IBM при создании IBM PC.
2. Назначение и содержание стандартной и верхней памяти.
3. Назначение и содержание расширенной памяти.
4. Использование ОП в реальном и защищенном режиме.
Тема 7.8 Организация виртуальной памяти
Студент должен
знать:
- назначение режима виртуальной памяти;
- организацию виртуальной памяти.
Режим виртуальной памяти. Технология организации виртуальной памяти.
Виртуальная память создается при недостаточном объеме оперативной памяти, не позволяющем разместить в ней сразу всю необходимую информацию для выполняемого задания.
В режиме виртуальной памяти пользователь имеет дело не с физической ОП действительно имеющейся в ПК, а с виртуальной (кажущейся) памятью, емкость которой равна всему адресному пространству МП. При этом программа может размещаться частично в ОП, частично во внешней.
Если потребности программы превышают возможности компьютера, участки (страницы) памяти, которые требуются реже всего, «откладываются» на жесткий диск. Для этого служит файл подкачки, он же файл обмена, он же файл виртуальной памяти.
Технология организации виртуальной памяти следующая. Физическая оперативная и дисковая, привлеченная к задаче память и виртуальная память
Таблица страниц
разбиваются на страницы одинакового размера по 4 Кбайт. Страницам виртуальной и физической памяти присваиваются номера, которые сохраняются на весь период решения задачи. ОС формирует таблицы:
страниц виртуальной памяти;
физического размещения страниц,
и устанавливает связи между ними.
На рисунке видно, что физические страницы могут находиться в текущий момент времени как в оперативной, так и во внешней памяти. Из внешней памяти виртуальные страницы автоматически перемещаются в оперативную только тогда, когда к ним происходит обращение. При этом они замещают уже отработанные страницы.
Виртуальная память может иметь сегментно- страничную организацию. В этом случае виртуальная память делится сначала на сегменты, а внутри них на страницы. Принцип организации такой памяти аналогичен рассмотренному выше.
Контрольные вопросы
1. Причины создания виртуальной памяти.
2. Назначение файла подкачки.
3. Технология организации виртуальной памяти
Тема 7.9 Классификация внешних запоминающих устройств
Студент должен
знать:
- виды внешней памяти в зависимости от типа носителя.
уметь:
- различать внешние запоминающие устройства.
Ленточные, дисковые и микросхемные ВЗУ.
Устройства внешней памяти или ВЗУ весьма разнообразны, их можно классифицировать по целому ряду признаков. В зависимости от вида носителя ВЗУ классифицируются следующим образом:
Классификация ВЗУ
Накопители на магнитной ленте бывают 2-х видов: на бобинной ленте и на кассетной ленте (стример). В ПК используются только стримеры.
Накопители на дисках более разнообразны.
К магнитным дискам относятся дискеты и жесткий диск (винчестер). В магнитных дисках в качестве запоминающей среды используют магнитные материалы со специальными свойствами (с прямоугольной петлей Гистерезиса) позволяющей фиксировать два магнитных состояния, два направления намагничивания, одному состоянию соответствует 0, другому 1.
К оптическим дискам относятся:
классические компакт диски:
- СD-ROM - не перезаписываемые компакт диски ПЗУ (запись
производится методом штамповки на производстве);
- СD-R – компакт- диски с однократной записью (запись производится
пользователем в ПК);
- CD-RW – компакт диски перезаписываемые.
цифровые универсальные диски:
- DVD-ROM;
- DVD-R;
- DVD-RW.
К смешанным носителям относятся магнито - оптические диски, в которых сочетаются магнитная и оптическая технологии.
К качестве микросхемной внешней памяти используются флэш -карты и флэш -диски.
Контрольные вопросы
1. Классификация ВЗУ в зависимости от вида носителей.
2. Классификация магнитных дисков.
3. Классификация оптических дисков.
