
- •2. Три концепции информации, измерение информации, вероятностный и объемный подход. Показатели качества информации.
- •4. Системы счисления. Примеры задания чисел в различных системах счисления. Перевод целых и дробных чисел из десятеричной системы в 2-чную, 8-чную, 16-чную и обратно. Примеры.
- •6. Классификация эвм по принципу действия, по назначению, по этапам создания. Развитие элементарной базы и языков программирования.
- •7. Алгоритм, свойства алгоритмов и способы записи алгоритмов.
- •8. Технология разработки алгоритмов, метод пошаговой детализации, структурный подход. Базисные управляющие структуры. Примеры алгоритмов линейной, разветвляющейся и циклической структуры.
- •11. Ошибки. Классификация и виды ошибок, где появляются, где выявляются. Последовательность обнаружения ошибок. Методы устранения. Примеры.
- •12.Алгоритмы обработки данных. Итерационные алгоритмы вычисления суммы ряда, интегралов, нахождение корней уравнения.
- •14. Метод пошаговой детализации алгоритмов, разбиение алгоритмов на предопределенные процессы.
- •15. Архитектура эвм Джона Фон Неймана. Структурная схема эвм. Взаимодействие и назначение устройств. Принципы, определяющие современную архитектуру эвм.
- •16. Микропроцессор. Его характеристики, состав и основные функции, принцип работы. Понятие прерывания, типы прерываний.
- •17. Системная шина, назначение, состав, характеристики.
- •18. Память эвм и ее характеристики и назначение. Пзу, озу, взу. Организация и физическое представление данных в эвм.
- •19. Типы взу. Магнитные, оптические носители, флэш-память, принципы записи.
- •20. Видеоподсистема, видеокарта, монитор. Типы мониторов, основные характеристики.
- •21. Периферийные устройства эвм. Принтеры, сканеры, модемы, сетевые адаптеры. Принципы их работы, характеристики.
- •22. Взаимодействие центральных и периферийных устройств пэвм.
- •23. Жизненный цикл программного продукта, стадии жизненного цикла.
- •24. Классификация по эвм по уровневому принципу.
- •25. Системные программы виды и назначение. Драйверы и утилиты.
- •26. Операционные системы. Подразделения ос по типу аппаратного обеспечения. Основные функции ос. Распределение ресурсов эвм между процессами.
- •27. Файловая система, физическое и логическое представление данных на диске.
- •28. Драйверы устройств. Архиваторы. Вирусы, виды вирусов, антивирусные программы.
- •29. Прикладные программы, виды и назначение.
- •30. Системы программирования, их назначение и состав.
- •31. Базы данных, основные понятия.
- •32. Субд основные понятия, основные функции, основные компоненты.
- •33. Классификация субд по типу модели данных
- •34. Основы проектирования реляционной модели данных. Понятия отношений, атрибутов, кортежей. Свойства таблиц. Примеры. (Илья, перечитай это завтра.)
- •35. Нормализация отношений, типы связей. Примеры.
- •36. Вычислительные сети.
- •37. Канал связи, узел, адресация узлов. Цели использования сетей. Подразделение сетей по технологии передачи, по размеру, по принципу построения.
- •38. Основные характеристики сетей.
- •39. Уровни модели взаимодействия открытых сетей. Задачи каждого уровня.
- •40. Сетевые протоколы, свойства протоколов.
- •41.Топология вс. Кольцо, шина, звезда. Преимущества и недостатки каждой из них.
- •42. Виды коммутации. Коммутация каналов, сообщений, пакетов. Преимущества и недостатки каждой из них.
14. Метод пошаговой детализации алгоритмов, разбиение алгоритмов на предопределенные процессы.
??? Не то же ли самое, что во второй лекции, 8-ой вопрос?
Лекция 4
15. Архитектура эвм Джона Фон Неймана. Структурная схема эвм. Взаимодействие и назначение устройств. Принципы, определяющие современную архитектуру эвм.
Архитектура ЭВМ Джона Фон Неймана. Архитектура – это наиболее общие принципы построения ЭВМ, реализующие программное управление работой и взаимодействием основных ее функциональных узлов. В основе архитектуры современных ЭВМ лежат принципы, предложенные американским ученым и теоретиком вычислительной техники Джоном фон Нейманом.
Функции, выполняемые ЭВМ: 1) Ввод информации, 2) Хранение, 3) Преобразование 4) Вывод в доступной форме.
Блоки ЭВМ: АЛУ(арифметико-логическое устройство), УУ(устр-во управления) (для 3);
ЗУ (запомин. устр-во) для 2;
УВВ(устр-ва вв/выв) для 1, 4.
структурная
схема ЭВМ
Принципы, определяющие современную архитектуру ЭВМ:
1) Должна содержать набор блоков для выполнения фций 1-4 (принцип Жесткости Архитектуры)
2) Система должна работать с двоичными числами (принцип Двоичного Кодирования)
3) должна быть электронным, а не механическим устройством.
4) хранить в памяти, состоящей из пронумерованных ячеек, как данные, так и команды, (Принцип Адресуемости И Однородности Памяти) и выполнять операции последовательно, одну за другой (принцип Последовательности Программного управления)
Взаимодействие и назначение устройств:
ЭВМ состоит из системного блока, к которому подключаются монитор и клавиатура. В системном блоке находятся основные компоненты ЭВМ:
ВЗУ – внешние запоминающие устройства (жесткий диск, приводы CD/DVD/Blu-Ray, флэш-память); некоторые ВЗУ располагаются внутри системного блока и подключаются к контроллерам ВЗУ, а некоторые – снаружи системного блока и подключаются к портам ввода-вывода.
ВК – видеокарта (видеоадаптер, видеоконтроллер) формирует изображение и передает его на монитор;
ИП – источник питания обеспечивает питание всех блоков ЭВМ по системной шине;
КВЗУ – контроллеры внешних запоминающих устройств управляют обменом информацией с ВЗУ;
КК – контроллер клавиатуры содержит буфер, в который помещаются вводимые символы, и обеспечивает передачу этих символов другим компонентам;
КПВВ – контроллеры портов ввода-вывода управляют обменом информацией с периферийными устройствами;
МП – микропроцессор выполняет команды программы, управляет взаимодействием всех компонент ЭВМ;
ОЗУ – оперативное запоминающее устройство хранит исходные данные и результаты обработки информации во время функционирования ЭВМ;
ПЗУ – постоянное запоминающее устройство хранит программы, выполняемые во время загрузки ЭВМ;
ПУ – периферийные устройства различного назначения: принтеры, сканнеры, манипуляторы «мышь» и др.;
СА – сетевой адаптер (карта) обеспечивает обмен информацией с локальными и глобальными компьютерными сетями.
16. Микропроцессор. Его характеристики, состав и основные функции, принцип работы. Понятие прерывания, типы прерываний.
Микропроцессор (МП, CPU - Central Processing Unit) Центр. Обрабат. Модуль. - центральный блок ЭВМ, управляющий работой всех компонентов ЭВМ и выполняющий операции над информацией. операции производятся в Регистрах, составляющих микропроцессорную память (МПП).
Основные функции МП:
-Выполнение команд программы, расположенной в ОЗУ; команда состоит из кода (что команда делает) и операндов, над которыми эта команда осуществляется;
-Управление пересылкой информации между микропроцессорной памятью, ОЗУ и периферийными устройствами.
-обработка прерываний
-управление компонентами ЭВМ.
Микропроцессор (Error: Reference source not found) состоит из следующих блоков:
АЛУ – арифметико-логическое устройство;
ДБ – другие блоки (математический сопроцессор, модуль предсказания ветвлений);
ДК – дешифратор команд;
ИМП – интерфейс микропроцессора;
Кэш L1 – кэш-память первого уровня;
Кэш L2 – кэш-память второго уровня;
МПП – микропроцессорная память;
РОН – регистры общего назначения;
РС – регистры смещений;
РФ – регистр флагов;
СР – сегментные регистры;
УС – устройство синхронизации;
УУ – устройство управления.
Рассмотрим назначение этих блоков МП.
Устройство управления (УУ) выполняет команды, поступающие в МП в следующей последовательности:
1) выборка из регистра-счетчика адреса ячейки ОЗУ, где хранится очередная команда программы;
Структура микропроцессора
2) выборка из ячеек ОЗУ кода очередной команды и приема считанной команды в регистр команд;
3) расшифровка кода команды дешифратором команды (ДК);
4) формирование полных адресов операндов;
5) выборка операндов из ОЗУ или МПП и выполнение заданной команды обработки этих операндов;
6) запись результатов команды в память;
7) формирование адреса следующей команды программы.
Для ускорения работы перечисленные действия выполняются параллельно: один блок выбирает команду, второй дешифрует, третий выполняет и т. д., образуя конвейер команд.
Команды, поступающие в УУ, временно хранятся в кэш-памяти первого уровня, освобождая шину для выполнения других операций. Размер кэш-памяти первого уровня 8-32 Кбайт.
Работа МП состоит в выборке очередной команды и ее выполнения. В некоторых случаях выполнение программы необходимо прервать, например, в случае ошибки вычисления. Такие случаи называются прерываниями. Выделяют два типа прерываний:
1) внутри процессорные прерывания, возникающие из-за непреодолимого препятствия в выполнении программы, например, запись данных в запрещенную для записи область ОЗУ или переполнение результата при вычислениях;
2) прерывания от внешних устройств не являются фатальными или ошибочными; прерывания второго типа возникают, когда требует обмен данными с внешним устройством, например, приводом компакт-дисков, а он не готов.
Основными параметрами МП являются тактовая частота, разрядность и рабочее напряжение.
Тактовая частота определяет количество элементарных операций (тактов), выполняемых МП за единицу времени. Тактовая частота современных МП измеряется в ГГц (1 Гц соответствует выполнению одной операции за одну секунду, 1 ГГц = 109 Гц).
Разрядность процессора показывает, сколько бит данных МП может принять и обработать в своих регистрах за один такт. Разрядность процессора определяется разрядностью внутренней шины, то есть количеством проводников в шине, по которым передаются команды. Современные МП семейства Intel имеют 64 разряда.
Рабочее напряжение процессора обеспечивается материнской платой, поэтому разным маркам процессоров соответствуют разные материнские платы. Рабочее напряжение процессоров не превышает 3 В. Снижение рабочего напряжения позволяет уменьшить размеры МП, а также уменьшить тепловыделение в МП, что повышает его производительность без угрозы перегрева.