- •1) Архитектура фон Неймана
- •2) Понятие информационных систем, систем обработки данных, вычислительных систем.
- •3) Функционирование эвм. Процесс и поток.
- •Функционирование эвм. Процесс и поток.
- •Процессы и потоки
- •4) Классификация элементов памяти. Физические принципы построения.
- •5) Матричная организация элементов памяти.
- •6) Кэширование памяти
- •7)Архитектура кэш-памяти
- •8) Исполнение программного кода. Переключение задач и виртуальные машины. Защищенный режим и виртуальная память
- •9) Архитектура и микроархитектура процессоров. Конвейеризация.
- •10) Режимы работы процессоров
- •11) Архитектурные регистры и типы данных
- •12) Набор инструкций. События - прерывания и исключения.
- •13) Эффективный адрес и преобразование адресов.
- •14) Страничная трансляция адресов и виртуальная память
- •15) Мультипроцессорные и избыточные системы
- •16) Информационная магистраль первого поколения - шина isa
- •17) Информационная магистраль второго поколения - шина pci
- •18) Информационная магистраль третьего поколения - шина pci-Express
- •19) Принципы магнитной записи и физическое устройство жесткого диска
- •20) Системная организация hdd. Интерфейсы устройств хранения
- •21) Raid-массивы
- •22) Логическая структура дисков. Файловая система
- •24) Видеосистема
- •25) Представление различных видов информации в компьютере
- •28) Способы организации многомашинных вычислительных систем
- •29) Модель системы передачи данных. (точка-точка и многоточечные соединения)
- •30) Способы передачи данных в сетях. Синхронизация передачи данных.
- •31) Средства организации удаленного взаимодействия. Структура сетей со средствами коммутации. Коммуникационный порт.
- •32) Общее описание процесса обмена данными в сети
- •33) Физическая и логическая топология сети
- •34) Архитектуры сетей
- •35) Локальные и глобальные сети
- •36)Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем osi
- •Структура модели osi. Функции уровней.
- •37) Функции канального уровня. Контроль ошибок и взаимодействие канальных уровней
- •38) Протоколы ieee канального уровня
- •39) Основные функции сетевого уровня. Протокол х.25
- •40) Протокол ip
- •41) Общая характеристика транспортных протоколов. Протокол tcp
- •42) Протокол udp. Стандартные стеки коммуникационных протоколов.
9) Архитектура и микроархитектура процессоров. Конвейеризация.
Под архитектурой процессора понимается его программная модель, то есть программно-видимые свойства.
Под микроархитектурой понимается внутренняя реализация программной модели.(это способ, которым данная архитектура набора команд (ISA, АНК) реализована в процессоре.)
Архитектура набора команд (англ. instruction set architecture, ISA) — часть архитектуры компьютера, определяющая программируемую часть ядра микропроцессора. На этом уровне определяются реализованные в микропроцессоре конкретного типа:
архитектура памяти,
взаимодействие с внешними устройствами ввода/ вывода,
режимы адресации,
регистры,
машинные команды,
различные типы внутренних данных (например, с плавающей запятой, целочисленные типы и т . д.),
обработчики прерываний и исключительных состояний.
Микроархитектура
Описывает модель, топологию и реализацию ISA на микросхеме микропроцессора. На этом уровне определяется:
конструкция и взаимосвязь основных блоков ЦП,
структура ядер, исполнительных устройств, АЛУ, а также их взаимодействия,
блоков предсказания переходов,
организация конвейеров,
организация кэш-памяти,
взаимодействие с внешними устройствами.
Конвейеризация (pipelining) предполагает, что каждая инструкция обрабатывается за несколько этапов, причем каждый этап выполняется на своей ступени конвейера процессора. При выполнении инструкция продвигается по конвейеру по мере освобождения последующих ступеней. Таким образом, на конвейере одновременно может обрабатываться несколько последовательных инструкций.
В современных процессорах параллельно могут работать несколько конвейеров, так что производительность процессора можно оценивать темпом выхода выполненных инструкций со всех его конвейеров.
10) Режимы работы процессоров
Процессоры персональных компьютеров могут работать в трех режимах: реальном, защищенном и виртуальном режимах.
Реальный режим
Первоначально персональные компьютеры фирмы IBM могли адресовать только 1 Мбайт оперативной памяти.Когда процессор работает в реальном режиме, он может обращаться к памяти только в пределах 1 Мбайт (как и процессор Intel 8086), и не может использовать 32-разрядные и 64-разрядные операции. Процессор попадает в реальный режим сразу же после запуска. В реальном режиме работают операционные системы DOS и стандартные DOS-приложения.
Защищенный режим
Это более мощный режим работы процессора по сравнению с реальным режимом. Он используется в современных многозадачных операционных системах. Защищенный режим имеет много преимуществ:
- В защищенном режиме доступна вся системная память (не существует предела 1 Мбайт).
- В защищенном режиме операционная система может организовать одновременное выполнение нескольких задач (многозадачность).
- В защищенном режиме поддерживается виртуальная память — операционная система при необходимости может использовать жесткий диск в качестве расширения оперативной памяти.
- В защищенном режиме осуществляется быстрый (32/64-разрядный) доступ к памяти и поддерживается работа 32-х разрядных операций ввода-вывода.
Виртуальный режим
Защищенный режим используют графические многозадачные операционные системы, такие как Windows. Иногда возникает необходимость выполнения DOS-программ в среде операционной системы Windows. Но DOS-программы работают в реальном режиме, а не в защищенном. Для решения этой проблемы был разработан виртуальный режим или режим виртуального процессора 8086. Этот режим эмулирует (имитирует) реальный режим, необходимый для работы DOS-программ, внутри защищенного режима. Операционные системы защищенного режима (такие как Windows) могут создавать несколько машин виртуального режима — при этом каждая из них будет работать так, как будто она одна использует все ресурсы персонального компьютера. Каждая виртуальная машина получает в свое распоряжение 1 Мбайтное адресное пространство, образ реальных программ BIOS и т.п. Виртуальный режим используется при работе в DOS-окне или при запуске DOS-игр в операционной системе Windows 98/Ме. При запуске на компьютере DOS-приложения операционная система Windows создает виртуальную DOS-машину, в которой выполняется это приложение.