Ланина Э.П. 

Организация ЭВМ и систем
(Структура дистанционного курса)

      Структура дистанционного курса: 

Введение в курс:

 Автор и преподаватель

Программа курса, порядок обучения, рейтинговая система   

Начальное тестирование

Содержание курса:

    Глава 1. Развитие архитектуры вычислительных систем


 1.1.  Принципы фон Неймана.

 
1.2.  Архитектуры компьютеров разных поколений. 

 1.3. Архитектурные признаки высокопроизводительных вычислительных
     систем. Классификация Флинна.


 
1.4. Тест: Развитие архитектуры вычислительных систем.


Глава 2. Организация персонального компьютера

 

 

2.1.Магистрально-модульная архитектура персонального компьютера.  

2.2. Микропроцессор и его роль в персональном компьютере

2.3. Память персонального компьютера

2.4. Организация прерываний и прямого доступа к памяти в персональном 
компьютере.

2.5. Сетевая организация современного персонального компьютера

2.6. Архитектура персонального компьютера на базе процессора AMD-64.

2.7. Как собрать персональный компьютер (лабораторная работа) 

2.8. Тест: Организация персонального компьютера

Глава 3. Основные характеристики вычислительных систем


3.1. Емкость памяти
3.2. Надежность. Система SMART для жестких дисков.
3.3. Быстродействие процессора. Производительность вычислительной системы.
3.4. Связь между производительностью вычислительной системы и 
     операционными ресурсами

3.5. Тест: Основные характеристики вычислительных систем.


Глава 4. Организация памяти ЭВМ.  


4.1.Классификация и характеристики памяти
4.2. Организация ассоциативной и стековой памяти
4.3. Динамическая память. Элемент памяти, микросхема памяти, модуль памяти, графическая память.  
4.4. Динамическая память FPM DRAM (Fast Page Mode). Временные диаграммы страничного чтения и записи.  
4.5. Развитие новых технологий организации динамической памяти.  
4.6. Временные диаграммы работы динамической памяти.  
4.7. Взаимодействие оперативной памяти и процессора
4.8. Лабораторная работа: Изучение работы синхронной динамической памяти.
4.9. Статическая память. Структура микросхемы статической памяти. Элемент статической памяти.  
4.10. Асинхронная и синхронная статическая память.  
4.11. Организация кэш памяти.  
4.12. Постоянная память, общая информация.  
4.13. Флэш память.  
4.14. Архитектура флэш памяти и электронных дисков.  
4.15. Иерархическая структура памяти.  
4.16. Система Управления памятью. Организация виртуальной памяти.  
4.17. Распределение памяти.
4.18. Лабораторная работа: Исследование организации виртуальной памяти ПК.
4.19. Тест: Организация памяти вычислительных систем.

Глава 5. Функциональная и структурная организация процессора.

    5.1. Структура простейшего процессора. Алгоритм работы процессора. Концепция RISC архитектуры.  
    5.2. Арифметико-логические устройства. Классификация АЛУ. Основные функции и характеристики АЛУ. Развитие структуры АЛУ.  
    5.3. Микропроцессорные АЛУ простейшего типа.  
    5.4. Лабораторная работа: Исследование работы микропроцессорного АЛУ простейшего типа.  
    5.5. Блочный и конвейерный принципы построения АЛУ.  
    5.6. Развитие 32-х разрядной архитектуры процессоров Intel.  
    5.7. Лабораторная работа: Исследование работы процессора Pentium 4.  
    5.8. Архитектура IA-64.  
    5.9. Технологии многопоточности.  
    5.10. Микроархитектура процессоров 8-го поколения фирмы AMD.  
    5.11. Конвейерные устройства умножения и деления.  
    5.12. Систолические матрицы.  
    5.13. Однотактный умножитель.  
    5.14. Процессорные матрицы.  
    5.15. Тест: Процессоры вычислительных систем.  

    Глава 6. Многоядерные процессоры. 

    6.1. Многоядерность, как способ увеличения производительности процессора.
    6.2. Многоядерные процессоры и новые технологии обработки данных.  
    6.3. Многоядерные процессоры корпорации Intel. 
    6.4. Многоядерные решения AMD.
    6.5. Многоядерные процессоры компании IBM.
    6.6. Многоядерные процессоры SPARC компании Sun Microsystems.
    6.7. Тестирование современных процессоров.
    6.8. Тест: Многоядерные процессоры.

    Глава 7. Организация прерываний и прямого доступа к памяти в вычислительных системах, распределение ресурсов, 
    технология Plug and play. 


     7.1. Организация прерываний.
    7.2. Аппаратные средства системы прерываний. Системный контроллер PIC (Programmable Interrupt Controller).
    7.3. Контроллер прерываний APIC (Advanced Programmable Interrupt Controller)
    7.4. Режим прямого доступа к памяти.
    7.5. Распределение ресурсов, технология Plug and Play.
    7.6. Лабораторная работа: Исследование распределения ресурсов персонального компьютера.
    7.7. Тест: Организация прерываний и прямого доступа к памяти в вычислительных системах, распределение ресурсов.

      Глава 8. Периферийные устройства.

      8.1. Устройства ввода информации: клавиатура, мышь, манипуляторы.
      8.2. Накопитель на жестких магнитных дисках.
      8.3. Видеоподсистема компьютера. Видеокарта. Видеопамять.
      8.4. Видео монитор
      8.5. Современные ЖК мониторы.
      8.6. Сканер.
      8.7. Принтеры.
      8.8. Лазерные и светодиодные принтеры.
      8.9. Тест: Периферийные устройства.

      Глава 9. Организация высокопроизводительных вычислительных систем.

      9.1. Использование базовой архитектуры SMP.
      9.2. Базовая архитектура MPP.
      9.3. Кластеры.
      9.4. Кластер с отражением памяти RMC.
      9.5. Система CC-NUMA и NUMA-Q
      9.6. CMP- перестраиваемая симметрично - многопроцессорная архитектура.
      9.7. Архитектура NUMAflex.
      9.8. Тест: Организация высокопроизводительных вычислительных систем.

      Глава 10. Сети ЭВМ. 

       10.1. Локальные сети, основные понятия.
       10.2. Модель взаимосвязи открытых систем.
       10.3. Основные сетевые топологии.
       10.4. Примеры построения локальных сетей.
       10.5. Глобальная сеть Internet.
       10.6. Службы сети Internet.
       10.7. Структура стека протоколов TCP/IP и адресация IP и DNS.
       10.8. Лабораторная работа: Работа в сети Интернет.
      10.9. Тест: Сети ЭВМ.

      Глава 11. Перспективы развития вычислительной техники.

      11.1. Основные принципы построения оптических и оптико-электронных компьютеров.
      11.2. Нейрокомпьютер.
      11.3. Квантовые вычисления.
      11.4. Тест: Перспективы развития вычислительной техники.

        Рекомендуемая литература.
        Глоссарий