Учебно-методический комплекс учебной дисциплины «архитектура ЭВМ и систем»

Скачать 0.81 Mb.

Название	Учебно-методический комплекс учебной дисциплины «архитектура ЭВМ и систем»
страница	4/6
Дата публикации	26.02.2015
Размер	0.81 Mb.
Тип	Учебно-методический комплекс

100-bal.ru > Информатика > Учебно-методический комплекс

1 2 3 4 5 6

Тема лекции: Процессор

Учебные и воспитательные цели:

Дать студентам основные по функциональной и структурной организации процессора.
Дать студентам сведения по типам процессоров.
Дать студентам сведения по системе команд процессора.
Дать студентам сведения по современным процессорам компании Intel.
Дать студентам сведения по современным процесорам компании AMD.
Вовлечь студентов в самостоятельный процесс изучения и освоения важной темы.

Время: 2 часа (90 мин.).

Литература (основная и дополнительная):

1 Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. / А.П. Пятибратов, Л.П. Гудыно, А.А. Кириченко; Под ред. А.П. Пятибратова - М.: Финансы и статистика, 2004. – 5.2 – С. 122-136.

2. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. 2-е изд. / В.Л.Бройдо – СПб.: Питер, 2004. – Глава 5, с. 106- 125.

3. Железо ПК 2010 / В.Г. Соломенчук, П.В. Соломенчук. – СПб.: БХВ-Петербуог, 2010. – Глава 3. – С. 75-141.

4. Мюллер С. Модернизация и ремонт ПК, 17-е издание: Пер. с англ. – М.: ООО “И.Д. Вильямс”, 2007. – Глава 4, с. 241-373.

5. Таненбаум Э. Архитектура компьютера. 5-е изд. – СПб.: Питер, 2007. – Глава 2, с. 69-86.
План лекции:

Введение

Основная часть (учебные вопросы)

1-й учебный вопрос. Основные характеристики процессоров.

2-й учебный вопрос. Структура процессора.

3-й учебный вопрос. Функциональная организация процессора.

4-й учебный вопрос. Современные процессоры Intel и AMD.

Заключение
Лекция 5.

Тема лекции: Память ЭВМ

Учебные и воспитательные цели:

Дать студентам основные сведения по организации памяти ЭВМ.
Дать студентам сведения по видам памяти и их характеристикам.
Дать студентам сведения по оперативной памяти и принципам её работы.
Дать студентам сведения по физической и логической структуре жесткого диска.
Дать студентам сведения по регистровой и кэш-памяти.
Вовлечь студентов в самостоятельный процесс изучения и освоения важной темы.

Время: 2 часа (90 мин.).

Литература (основная и дополнительная):

1 Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. / А.П. Пятибратов, Л.П. Гудыно, А.А. Кириченко; Под ред. А.П. Пятибратова - М.: Финансы и статистика, 2004. – 5.1 – С. 111-122.

2. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. 2-е изд. / В.Л.Бройдо – СПб.: Питер, 2004. – Глава 6. – С. 146- 201.

3. Железо ПК 2010 / В.Г. Соломенчук, П.В. Соломенчук. – СПб.: БХВ-Петербуог, 2010. – Глава 5. – С. 183-216.

4. Мюллер С. Модернизация и ремонт ПК, 17-е издание: Пер. с англ. – М.: ООО “И.Д. Вильямс”, 2007. – Глава 6. – С. 499-572.

5. Таненбаум Э. Архитектура компьютера. 5-е изд. – СПб.: Питер, 2007. – Глава 2, с. 87-123.
План лекции:

Введение

Основная часть (учебные вопросы)

1-й учебный вопрос. Типы и характеристики памяти.

2-й учебный вопрос. Основная память.

3-й учебный вопрос. Внешняя память.

Заключение
Лекция 6.

Тема лекции: Организация прерываний и ввода-вывода

Учебные и воспитательные цели:

Дать студентам основные сведения по организации прерываний и ввода-вывода.
Дать студентам сведения по видам прерываний.
Ознакомить студентов с аппаратными прерываниями.
Дать студентам сведения по вводу-выводу информации в ЭВМ, системам ввода-вывода.
Ознакомить студентов с логическим и физическим уровнями интерфейсов ввода-вывода.
Вовлечь студентов в самостоятельный процесс изучения и освоения важной темы.

Дать студентам основные сведения по вычислительным системам.
Дать студентам сведения по структуре вычислительной системы.
Дать студентам сведения по архитектуре вычислительной системы.
Дать студентам сведения по программному параллелизму и параллельным системам.
Дать студентам сведения по кластерам и средствам для построения кластеров.
Вовлечь студентов в самостоятельный процесс изучения и освоения важной темы.

Время: 2 часа (90 мин.).

Литература (основная и дополнительная):

Басалин П.Д. Архитектура вычислительных систем: Учебник. – Нижний Новгород: Изд-во НГУ, 2003. – 244 с.
Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. / А.П. Пятибратов, Л.П. Гудыно, А.А. Кириченко; Под ред. А.П. Пятибратова - М.: Финансы и статистика, 2004. –Глава 11. – С. 107-109. – С. 248-274.
Таненбаум Э. Архитектура компьютера. 5-е изд. – СПб.: Питер, 2007. – Глава 8. С. 597-706.

План лекции:

Введение

Основная часть (учебные вопросы)

1-й учебный вопрос. Классификация вычислительных систем.

2-й учебный вопрос. Архитектура вычислительных систем.

3-й учебный вопрос. Параллельные архитектуры.

4-й учебный вопрос. Кластеры.

Заключение
Лекция 8.

Тема лекции: Вычислительные сети

Учебные и воспитательные цели:

Дать студентам основные сведения по вычислительным сетям.
Дать студентам сведения по информационно-вычислительным сетям (ИВС), видам ИВС.
Дать студентам сведения по последовательным и широковещательным сетям.
Дать студентам сведения по программному параллелизму и параллельным системам.
Дать студентам сведения по матричным и ассоциативным вычислительным сетям.
Дать студентам сведения по топологии ИВС.
Ознакомить студентов со структурой сети.
Дать студентам сведения по локальны вычислительным сетям.
Вовлечь студентов в самостоятельный процесс изучения и освоения важной темы.

Время: 2 часа (90 мин.).

Литература (основная и дополнительная):

Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. / А.П. Пятибратов, Л.П. Гудыно, А.А. Кириченко; Под ред. А.П. Пятибратова - М.: Финансы и статистика, 2004. – Глава 14. – С. 353-392.
Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. 2-е изд. / В.Л.Бройдо – СПб.: Питер, 2004. – Главы 12, 13. – С. 435- 458, с. 459-505.

План лекции:

Введение

Основная часть (учебные вопросы)

1-й учебный вопрос. Структура и архитектура вычислительных сетей.

2-й учебный вопрос. Локальные вычислительные сети.

Заключение
Лекция 9.

Тема лекции: Глобальные вычислительные сети

Учебные и воспитательные цели:

Дать студентам основные сведения по глобальным вычислительным сетям.
Дать студентам основные сведения по принципам организации глобальных сетей.
Дать студентам сведения по архитектуре глобальных сетей.
Ознакомить студентов со структурой сети Internet.
Ознакомить студентов с протоколами сети Internet.
Вовлечь студентов в самостоятельный процесс изучения и освоения важной темы.

Время: 2 часа (90 мин.).

Литература (основная и дополнительная):

Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. / А.П. Пятибратов, Л.П. Гудыно, А.А. Кириченко; Под ред. А.П. Пятибратова - М.: Финансы и статистика, 2004. – Глава 15. – С. 393-422.
Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. 2-е изд. / В.Л.Бройдо – СПб.: Питер, 2004. – Глава 13. – с. 459-505.

План лекции:

Введение

Основная часть (учебные вопросы)

1-й учебный вопрос. Принципы организации глобальных сетей.

2-й учебный вопрос. Структура глобальной сети.

3-й учебный вопрос. Internet.

Заключение
5.2 Методические рекомендации по проведению семинаров/практических занятий (тематика и планы занятий)

Семинары и практические занятия по данной дисциплине не предусмотрены.

5.3. Методические рекомендации по выполнению

лабораторных работ по дисциплине

Учебные и воспитательные цели:

1. Закрепление и углубление знаний студентов по изучаемым темам

2. Знакомство с архитектурой компьютера.

3. Знакомство с архитектурой вычислительной сети.

3. Углубление навыков работы с компьютером.

4. Приобретение навыков научно-исследовательской работы.
Время: 4 часа (180 мин)
Место проведения: компьютерный класс

Литература для подготовки (основная и дополнительная):

Басалин П.Д. Архитектура вычислительных систем: Учебник. – Нижний Новгород: Изд-во НГУ, 2003. – 244 с.
Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник, 2-е изд., перераб. и доп. / А.П. Пятибратов, Л.П. Гудыно, А.А. Кириченко; Под ред. А.П. Пятибратова - М.: Финансы и статистика, 2004. – 512 с
Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. 2-е изд. / В.Л.Бройдо – СПб.: Питер, 2004. – 703 с.
Железо ПК 2010 / В.Г. Соломенчук, П.В. Соломенчук. – СПб.: БХВ-Петербуог, 2010 – 448 с.
Мюллер С. Модернизация и ремонт ПК, 17-е издание. : Пер. с англ. – М.: ООО “И.Д. Вильямс”, 2007. – 1360 с.
Таненбаум Э. Архитектура компьютера. 5-е изд. – СПб.: Питер, 2007. – 844 с.

Учебно-материальное обеспечение:

- компьютеры;

- методические указания;

- раздаточный материал;

- системные программы.
Расчет учебного времени:

Вступительная часть – 15мин.

Основная часть – 150 мин.

- 1-й этап: Изучение теоретического материала – 30 мин.

- 2-й этап: Выполнение практических заданий – 90 мин.

- 3-й этап: Оформление отчета по работе – 30 мин.

Заключительная часть- 15 мин.

Содержание занятия (указания и рекомендации по методике проведения)	Время (в мин.)
Вступительная часть: а) организация занятия: - проверить наличие студентов, отметить отсутствующих; - проверить порядок в компьютерном классе, убедиться в наличии исправного состояния компьютеров, учебной литературы и раздаточных материалов; - проверить наличие журнала группы, правильность записи темы занятия, поставить свою подпись; - включить компьютеры и разместить студентов по компьютерам; - показать актуальность темы и раскрыть основную идею лабораторной работы.	15
Основная часть 1-й этап: Изучение теоретического материала. 2- ой этап: Выполнение практических заданий. 3-й этап: Оформление отчета по работе и защита работы. Заключительная часть: - подведение итогов занятия; - сформулировать степень достижения поставленных целей и задач; - ответить на вопросы студентов.	150 15

Методические рекомендации преподавателю по подготовке

и проведению лабораторной работы

Цель лабораторных работ – углубление и закрепление знаний студентов; углубление навыков работы студентов с компьютером и изучаемыми средствами, приобретение навыков проведения научно – исследовательских работ.

Студенты должны четко представлять себе цель, содержание и порядок самостоятельного выполнения лабораторной работы. Дополнительно им следует изучить теоретический материал, используя материал лекций, учебники, учебные пособия и техническую литературу.

Началу работ предшествует беседа, в которой преподаватель знакомит студентов с задачами лабораторной работы, последовательностью ее выполнения, требования, предъявляемыми к отчету, правилами внутреннего распорядка лаборатории. В ряде случаев преподаватель сообщает некоторые теоретические сведения, непосредственно относящиеся к той или иной работе, либо организует показ тех или иных операций.

Перед каждой лабораторной работой студенты должны пройти инструктаж по технике безопасности труда и противопожарной безопасности, который проводит преподаватель или учебный мастер. При этом обязателен показ безопасных методов работы. После инструктажа каждый студент расписывается в журнале.

После окончания работы студенты оформляют отчет и защищают его у преподавателя. На защите студент обязан показать четкие знания по содержанию работы, представить аккуратно оформленный отчет.

6. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИННОВАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ В ПРОЦЕССЕ ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В процессе обучения должны активно применяться инновационные компьютерные технологии, использующие операционные системы Microsoft, Интернет-ресурсы (сайты образовательных учреждений, ведомств, журналов, образовательные порталы, форумы, поисковые системы, электронные учебники), которые ввиду их глобального распространения становятся на сегодняшний день обязательной компонентой стандартов образования.

При проведении занятий в аудитории используется интерактивное оборудование (компьютер, мультимедийный проектор, интерактивный экран), что позволяет значительно активизировать процесс обучения. Это обеспечивается следующими предоставляемыми возможностями: отображением активного экрана на рабочем столе компьютера на активном экране, имеющем размеры классной доски, имеющимися средствами мультимедиа; средствами дистанционного управления компьютером с помощью электронного карандаша и планшета. Использование интерактивного оборудования во время проведения занятий требует умения пользоваться этим оборудованием, компьютерными технологиями и программами. Сопроводительный графический поясняющий материал лекций дается в виде компьютерных презентаций, демонстрирующихся с помощью проектора на интерактивном экране.

7. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

7.1 Методические указания по проведению студентами реферативного

обзора литературы

Реферативный обзор литературы осуществляется по итогам изучения наиболее актуальных тем курса или целого раздела и подразумевает составление отчета и представления его для проверки преподавателю.

Содержание реферативного обзора как формы самостоятельной работы студента представляет собой индивидуальные задания студентам, направленные на развитие у них навыков работы с периодическими изданиями.

Цель реферативного обзора - формирование системы навыков работы студента со специализированными периодическими изданиями и электронными ресурсами, которые являются источниками актуальной информации по проблемам изучаемой дисциплины.

Выполнение реферативных обзоров предполагает использование периодических изданий, а также аналитических статей, опубликованных на интернет-сайтах, освещающих теоретические и практические проблемы, вопросы отечественного и зарубежного опыта.

Задачи реферативного обзора как формы работы студентов состоят в развитии и закреплении следующих навыков студентов:

1) осуществление самостоятельного поиска статистического и аналитического материала по проблемам изучаемой дисциплины;

2) обобщение материалов специализированных периодических изданий;

3) формулирование аргументированных выводов по реферируемым материалам;

4) внесение собственных предложений по разрабатываемой теме;

5) четкое и простое изложение мыслей по поводу прочитанного.

Выполнение реферативных справок (обзоров) расширит кругозор студента и его знания по реферируемой проблеме, позволит более полно подобрать материал для будущей выпускной квалификационной работы.

Кафедра рекомендует студентам примерный перечень тем реферативных справок по наиболее важным проблемам. Тематика реферативных справок периодически пересматривается с учетом актуальности и практической значимости исследуемых проблем для экономики страны.

Руководствуясь соответствующим изучаемому курсу перечнем, студент выбирает тему реферативного обзора. При выборе темы следует проконсультироваться с ведущим дисциплину преподавателем. Студент может предложить для реферативного обзора свою тему с необходимым обоснованием ее разработки.

При выборе темы реферативного обзора необходимо исходить из возможности собрать необходимый для ее написания конкретный материал в периодической печати.

Структура и содержание реферативного обзора

Реферативный обзор на выбранную тему выполняется, как правило, по следующим периодическим изданиям за последние 1-2 года, а также с использованием аналитической информации, публикуемой на специализированных интернет-сайтах.

По каждой статье оформляется реферативная справка по следующему плану:

Автор (Ф.И.О.), сведения об авторе (место работы, должность, ученая степень);
Название статьи или материала;
Проблема, которую рассмотрел автор в статье;
Актуальность проблемы;
Содержание проблемы;
Какое решение проблемы предлагает автор;
Прогнозируемые автором результаты;
Выходные данные источника (периодическое издание: название, год, месяц, страницы; адрес электронного ресурса).
Отношение студента к предложению автора.

Объем справки по одной статье с точным указанием названия статьи и источника составляет 1–2 страницы.

В заключительной части обзора студент дает короткое (0,5–1 страница) резюме обо всех отреферированных статьях.

7.2 Методические указания по организации самостоятельной работы студентов методом решения ситуационных задач или проблемных

ситуаций

Ситуационная задача или проблемная ситуация представляет собой противоречие между знанием и незнанием, которое возникает в сознании человека в тот момент, когда он оказывается перед необходимостью решения какой-либо задачи, но не обладает достаточными для этого знаниями. Данное противоречие является мощным фактором активизации творческого, продуктивного мышления обучаемых и мотивирует их к самостоятельному поиску новых теоретических знаний.

Известны несколько подходов к использованию ситуационных задач или проблемных ситуаций в учебном процессе.

Преподаватель в ходе лекционного занятия задаёт обучаемым риторический вопрос и делает паузу, предлагая слушателям самим найти ответ на него. Однако для правильного решения этой проблемы им недостаёт информации, которая и должна быть получена в последующей части лекционного занятия. Заинтересовав, таким образом, обучаемых и активизировав их творческое мышление, лектор излагает очередную часть лекционного материала и подводит их к правильному ответу на поставленный вопрос. В данном случае степень творческой активности слушателей минимальна, так как преподаватель фактически сам отвечает на поставленный вопрос. Вместе с тем, эффективность усвоения учебного материала, изложенного таким способом значительно выше, нежели эффективность получения его в ходе традиционного занятия.
Вторым, более активным способом вовлечения слушателей в самостоятельный поиск информации является изложение преподавателем проблемы и предложение самостоятельно найти правильный ответ.

7.3 Методические указания

при подготовке к аудиторным занятиям

Студенту рекомендуется:

перед лекциями просмотреть материалы темы по рекомендуемой литературе и электронным материалам;
внимательно на примерах освоить основные типы моделей, понаблюдать за их поведением, провести эксперименты над ними,
освоить методы конструирования моделей;
освоить методы настройки коэффициентов моделей;
освоить методы расчета моделей (прямые задачи);
освоить методы оптимизации структуры моделей (обратные задачи);
освоить методы проведения компьютерного эксперимента на моделях;
освоить способы компьютерной реализации моделей;
освоить особенности статистического эксперимента;
освоить технологию проектирования моделей в компьютерной среде моделирования;
решить различные задачи (прогноза, настройки, управления) на каждой из моделей;
самостоятельно освоить любой из методов моделирования, доведя его самостоятельно до работающей программы;
самостоятельно освоить работу в системе моделирования Stratum 2000 for Windows;
самостоятельно освоить работу в среде моделирования GPSS World;
продумать состав интерфейса к произвольной воображаемой информационной системе, соединить с моделью системы, поставить и решить задачу управления.

7.4 Методические указания

по самостоятельному изучению курса

Раздел 1. Архитектура ЭВМ

Тема № 1. Классификация, основные характеристики и принципы

построения ЭВМ

Цель и задачи дисциплины «Архитектура ЭВМ и систем», её место в системе подготовки специалиста. Структура и состав дисциплины, методы изучения дисциплины.

Основные определения: ЭВМ, структура ЭВМ, архитектура ЭВМ. Основные характеристики, области применения ЭВМ различных классов. Поколения ЭВМ.

Понятие архитектуры ЭВМ. Классические принципы построения архитектуры ЭВМ; принципы Фон Неймана. Архитектурные особенности ЭВМ различных классов.

Классификация ЭВМ; сетевая классификация. Персональные ЭВМ.

Рассмотрите основные определения: структура ЭВМ, архитектура ЭВМ. Разберитесь с основные характеристики. Рассмотрите области применения ЭВМ различных классов. Поколения ЭВМ. Обратите внимание на поколения ЭВМ.

Рассмотрите классические принципы построения архитектуры ЭВМ; принципы Фон Неймана. Посмотрите архитектурные особенности ЭВМ различных классов. Рассмотрите классификацию ЭВМ.

Вопросы

1. Каково понятие архитектуры ЭВМ?

2. По каким техническим характеристикам осуществляется оценка и выбор ЭВМ?

3. Какова связь областей применения ЭВМ и их структур?

4. Каковы основные принципы построения ЭВМ?

5. Что представляет собой класс персональных ЭВМ?

6. Какие отличительные особенности построения сетевых компьютеров?

Литература для подготовки (основная и дополнительная):

1 Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. / А.П. Пятибратов, Л.П. Гудыно, А.А. Кириченко; Под ред. А.П. Пятибратова - М.: Финансы и статистика, 2004. – Глава 1. – С. 9-37.

2. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. 2-е изд. / В.Л.Бройдо – СПб.: Питер, 2004. – Глава 2, глава 4. – С. 32-63, 84-105.

3. Таненбаум Э. Архитектура компьютера. 5-е изд. – СПб.: Питер, 2007. – Глава 1. – С. 17-58.

Тема № 2. Шины

Определение шины. Типы, назначение и параметры шин. Внутренние и внешние шины.

Шина процессора. Взаимодействие шин в типичном компьютере на базе процессора Pentium (Socket 7). Hub-архитектура Intel. Архитектура HyperTransport. Скорость передачи данных по шине процессора. Новейшие шины процессоров Intel и AMD.

Шина памяти. Шины ввода-вывода; типы шин ввода вывода. Локальная шина. Шина PCI; шина PCI Express. AGP.

Шины для подключения внешних устройств: шина USB, шина IEEE 1394. Шина SCSI,
Рассмотрите определение шины. Рассмотрите типы, назначение, параметры и архитектуры шин современных компьютеров. Попробуйте определить пропускную способность любой выбранной шины. Рассмотрите внутренние и внешние шины.

Рассмотрите шины процессора и памяти. Выясните роль согласования тактовых частот этих шин. Рассмотрите шины PCI и PCI Express и разберитесь с различиями функционирования этих шин.

Рассмотрите работу шина USB, шина IEEE 1394 и сравните их работу. Рассмотрите архитектуру и работу шины SCSI.

Вопросы

1. Какие элементы включают в себя параллельные шины?

2. Как определяется пропускная способность шины?

3. Зачем нужно согласовывать тактовые частоты системной шины и шины памяти?

4. Что такое спецификация Plug and Play для шины PCI?

5. Что такое мультиплексные шины?

6. В чем различие функционирования шин USB и IEEE 1394?

Литература для подготовки (основная и дополнительная):

1 Мюллер С. Модернизация и ремонт ПК, 17-е издание. : Пер. с англ. – М.: ООО “И.Д. Вильямс”, 2007. – Глава 4, с. 384-414; глава 7, с. 573-605.

Тема № 3. Системная плата

Системная плата и её функции. Принцип работы системной платы. Разновидности системных плат; состав системной платы. Форм-факторы системных плат; спецификации системных плат. Сокеты и слоты.

Состав и функции набора микросхем системной логики ПК. Эволюция набора микросхем системной логики. Современные наборы микросхем системной логики компании Intel. Номера и особенности наборов; блок-диаграммы. Современные наборы микросхем системной логики сторонних производителей под процессоры компании Intel.

Современные наборы микросхем системной логики компании. Номера и особенности наборов; блок-диаграммы. Современные наборы микросхем системной логики сторонних производителей под процессоры компании AMD.

Рассмотрите разновидности и типы системных плат. Разберитесь с форм-факторами системных плат и спецификациями системных плат. Рассмотрите архитектуры системных плат. Посмотрите назначения и виды сокето и слотов системной платы.

Рассмотрите состав и функции набора микросхем системной логики ПК. Рассмотрите современные наборы системной логики Intel и AMD. Посмотрите тенденции развития системной логики.

Вопросы

Какие существуют виды форм-факторов системных плат?
Какие функции выполняет набор системной логики?
Какие современные чипсеты выпускаются компанией Intel?

Литература для подготовки (основная и дополнительная):

1. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. 2-е изд. / В.Л.Бройдо – СПб.: Питер, 2004. – Глава 5, с. 125- 136.

2. Железо ПК 2010 / В.Г. Соломенчук, П.В. Соломенчук. – СПб.: БХВ-Петербуог, 2010. – Глава 4, с. 156-178.

3. Мюллер С. Модернизация и ремонт ПК, 17-е издание: Пер. с англ. – М.: ООО “И.Д. Вильямс”, 2007. – Глава 4, с. 241-373.

Тема № 4. Процессор и память ЭВМ

Центральный процессор (ЦПУ) ЭВМ; основные параметры ЦПУ. Функциональная и структурная организация процессора; режимы работы процессора. Типы процессоров. Структура процессора: устройство управления, арифметико-логическое устройство, регистры процессора, интерфейсная часть процессора.

Новейшие процессоры Intel. Архитектура Nehalem. Процессоры семейства Bloomfield. Свойства семейства Bloomfield. Процессоры семейства Lynnfield. Процессоры Core iX. Процессоры семейства Clarkdale. Свойства семейства Clarkdale. Модели процессоров семейства Clarkdale. Классы современных процессоров Intel для настольных ПК и их характеристики. Новейшие процессоры AMD. Номера и названия современных процессоров AMD.

Структура и формат команд. Основные стадии выполнения команды. Порядок выполнения команд; базовая система команд. Режимы адресации данных (операндов); типы операндов. Непосредственная адресация. Косвенная адресация; разновидности косвенной адресации.

Взаимодействие элементов при работе процессора. Работа процессора при выполнении программного прерывания.

Организация памяти ЭВМ. Состав, устройство и принцип действия основной памяти ЭВМ. Физическая и логическая структура оперативной памяти. Типы и характеристики оперативной памяти.

Внешняя память. Логическая структура диска. Накопители на гибких и жестких магнитных дисках. Накопители на оптических дисках; съемные диски.

Регистровая память, кэш-память. Иерархия памяти. Сравнительные характеристики запоминающих устройств.

Рассмотрите основные параметры ЦПУ. Рассмотрите функциональную и структурную организацию процессора. Посмотрите типы процессоров. Рассмотрите компоненты процессора.

Рассмотрите новейшие процессоры Intel. Уясните особенности архитектуры Nehalem и рассмотрите семейства этой архитектуры. Рассмотрите новейшие процессоры AMD.

Рассмотрите структура и формат команд. Рассмотрите основные стадии выполнения команды. Уясните порядок выполнения команд. Посмотрите базовую систему команд. Рассмотрите режимы адресации данных (операндов).

Рассмотрите организация памяти ЭВМ. Рассмотрите состав, устройство и принцип действия основной памяти ЭВМ. Разберитесь Физическая и логическая структура оперативной памяти. Посмотрите существующие типы оперативной памяти и их характеристики.

Рассмотрите внешняя память. Рассмотрите логическую структуру диска. Сравните характеристики разных накопителей.

Рассмотрите регистровую память и кэш-память. Посмотрите иерархию памяти. Дайте сравнительные характеристики запоминающих устройств.

Вопросы

Что такое реальный и защищенный режимы работы процессора?
Какая информация включается в состав слова состояния процессора?
Какие функции выполняет процессор?
На какие функциональные части делится процессор?
Для каких процедур формирует управляющие сигналы устройство управления процессором?
Каким образом взаимодействуют узлы процессора при выполнении арифметической команды?
Чем объясняется использование матричной организации оперативной памяти?
Что такое и где используется статическая оперативная память, динамическая оперативная память?
Что такое латентность оперативной памяти?
Что такое ПЗУ, каково его назначение и в чем особенности ПЗУ типа flash?
Сколько разделов содержит жесткий диск?
Как работает кэш-память?

Литература для подготовки (основная и дополнительная):

1 Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. / А.П. Пятибратов, Л.П. Гудыно, А.А. Кириченко; Под ред. А.П. Пятибратова - М.: Финансы и статистика, 2004. – Глава 5 – С. 111-136.

2. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов. 2-е изд. / В.Л.Бройдо – СПб.: Питер, 2004. – Глава 5, с. 106- 125; глава 6, с. 146-201.

3. Железо ПК 2010 / В.Г. Соломенчук, П.В. Соломенчук. – СПб.: БХВ-Петербуог, 2010. – Глава 3, с. 75-141; глава 5, с. 183-216.

4. Мюллер С. Модернизация и ремонт ПК, 17-е издание: Пер. с англ. – М.: ООО “И.Д. Вильямс”, 2007. – Глава 4, с. 241-373; глава 6, с. 499-572.

5. Таненбаум Э. Архитектура компьютера. 5-е изд. – СПб.: Питер, 2007. – Глава 2, с. 69-123.
Тема № 5. Организация прерываний и ввода-вывода

Организация прерываний в ЭВМ. Виды прерываний; таблица векторов прерываний. Аппаратные прерывания (IRQ); стандартные функции прерываний; приоритеты IRQ. Прерывания шины PCI. Управление прерываниями. APIC. Конфликты прерываний.

Ввод-вывод информации в ЭВМ, системы ввода-вывода. Порты ввода-вывода. Каналы и интерфейсы ввода-вывода. Логический и физический уровни интерфейсов ввода-вывода. Асинхронный и синхронный обмены. Прямой доступ к памяти; каналы прямого доступа к памяти (DMA). Взаимодействие устройств в режиме прямого доступа к памяти.

Место интерфейса в аппаратном комплексе ЭВМ. Внутренний интерфейс ЭВМ. Интерфейсы межмашинного обмена. Последовательный и параллельный интерфейсы. Интерфейс системной шины. Интерфейсы внешних запоминающих устройств: IDE, SCSI, SATA. ACPI.
Рассмотрите организацию прерываний в ЭВМ. Разберите виды прерываний. Рассмотрите аппаратные прерывания (IRQ), стандартные функции прерываний и приоритеты IRQ. Уясните выполнение прерываний шины PCI. Посмотрите конфликты прерываний. Рассмотрите управление прерываниями.

Рассмотрите ввод-вывод информации в ЭВМ. Уясните роль портов ввода-вывода. Рассмотрите каналы и интерфейсы ввода-вывода, логический и физический уровни интерфейсов ввода-вывода. Рассмотрите асинхронный и синхронный обмены. Рассмотрите прямой доступ к памяти и каналы прямого доступа к памяти (DMA). Рассмотрите взаимодействие устройств в режиме прямого доступа к памяти.

Рассмотрите Место интерфейса в аппаратном комплексе ЭВМ. Уясните роль внутреннего интерфейса ЭВМ и интерфейсов межмашинного обмена. Рассмотрите последовательный и параллельный интерфейсы и интерфейсы внешних запоминающих устройств.

Вопросы

Какие действия выполняют команды, вызывающие программные прерывания?
Что такое приоритет IRQ?
Из-за чего возникают конфликты аппаратных прерываний?
Как осуществляется прямой доступ к памяти?
Какие способы управления обменом нашли применение в интерфейсах?
Для чего необходим прямой доступ к памяти?
По каким параметрам можно определить, совместимы ли интерфейсы системной шины
Какие черты характеризуют стандартный интерфейс ЭВМ?

1 2 3 4 5 6

	Учебно-методический комплекс учебной дисциплины «архитектура ЭВМ и систем» Программа соответствует требованиям гос впо от 23 декабря 2005 г по направлению подготовки 230200 – Информационные системы, специальности...		Учебной дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» предназначена... Учебная дисциплина «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем» является общепрофессиональной дисциплиной, формирующей базовый уровень...
	Учебно-методический комплекс дисциплины архитектура компьютера (Архитектура... Рындина Татьяна Николаевна, ст преподаватель кафедры Физики, информатики и информационных технологий		Методические рекомендации по освоению учебной дисциплины «организация... М является усвоение базовых знаний о принципах организации современных ЭВМ и систем, на основе которых студенты могли бы самостоятельно...
	Программа учебной дисциплины «эвм и периферийные устройства» Эвм, систем и их периферийных устройств, теоретических основ и практических навыков их анализа, проектирования и исследования, взаимодействия...		Рабочая программа учебной дисциплины ЭВМ и периферийные устройства Эвм, систем и их периферийных устройств, теоретических основ и практических навыков их анализа, проектирования и исследования, взаимодействия...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Сети эвм» Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального...		Учебно-методический комплекс дисциплины специальность: 050202 Информатика Канск Учебно-методический комплекс дисциплины (умкд) «Архитектура компьютера» для студентов очной формы обучения по специальности 050202...
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Теория систем и системный анализ» Учебно-методический комплекс дисциплины включает следующие документы и материалы		Рабочая программа дисциплины «архитектура ЭВМ и вычислительных систем» (наименование дисциплины) Составлена в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности...
	«архитектура ЭВМ и систем» Новосибирск сгга содержание Эвм различных классов; параллельные системы понятие о многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах; матричные и ассоциативные...		«Архитектура эвм» Цель дисциплины: формирование систематизированных знаний в области архитектуры компьютера, организации компьютерных систем, программирования...
	Учебно-методический комплекс одобрен на заседании кафедры общественных... При разработке учебно-методического комплекса учебной дисциплины в основу положены		Практикум по решению задач на ЭВМ учебно-методический комплекс дисциплины Протокол согласования рабочей программы дисциплины «практикум по решению задач на эвм» с другими дисциплинами специальности 050202....
	Предисловие учебно-методический комплекс Учебно-методический комплекс (умк) совокупность материалов, регламентирующих содержание учебной и методической работы по организации...		Учебно-методический комплекс дисциплины «Монтаж и наладка систем электроснабжения» Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального...

Учебно-методический комплекс учебной дисциплины «архитектура ЭВМ и систем»

Похожие: