7.Задания для самостоятельной работы студентов.

№ темы	Всего часов	Вопросы для самостоятельного изучения	Литература
1	2	3	4
1	2	История развития вычислительной техники. Поколения ЭВМ и их сравнительные характеристики. Проблематика развития ЭВМ.	1,2
2	6	Обобщённая структура ЭВМ. Основные блоки и их назначение. Детализированная структурная схема машины Неймана: счётчик адреса команд, регистр команд, дешифратор кода операции, регистры оперативной памяти, регистры арифметико-логического устройства, сумматор.	1,2
2	6	Стандартный цикл выполнения команд в ЭВМ. Управляемые шины. Иерархическая структура устройств управления ЭВМ. Основные форматы команд. Стандартный цикл выполнения двухадресной команды в машине Неймана.	3
2	8	Содержательные графы операций. Переход от графа операции к структурному автомату. Объединение графов. Построение управляющего автомата (УА) с жёсткой логикой. УА на программируемых логических матрицах. Программируемые УА с принудительной адресацией.	2
2	8	Операционные автоматы: канонический и М автомат. Структура операционных автоматов и порядок их синтеза.	2
2	8	Конвейерная обработка и система команд процессора. КЭШ память и её роль в процессоре. Производительность конвейерной обработки. Конфликты по данным. Продвижение операндов. Программная обработка конфликтов.	5
2	8	Конфликты по управлению. Безусловный переход. Условные переходы и предсказания переходов. Конвейерная обработка и предсказания переходов. Режимы адресации и коды условий.	5
2	8	Суперскалярная обработка команд. Внеочередное завершение команд. Завершение выполнения команд. Операции диспетчеризации.	5
3	6	Иерархическая структура памяти ЭВМ и систем. Соотношения времени доступа и стоимости памяти. Регистровая память. Память на потенциальных элементах и магнитных носителях. Постоянные и перепрограммируемые запоминающие устройства.	4
3	6	Полупроводниковая RAM память. Организация микросхем памяти. Статическая и асинхронная динамическая память. Синхронная DRAM. Структура памяти большого объёма. Память Rambus.	5
3	8	Кэш-память. Функция отображения. Алгоритмы замещения. Организация КЭШа в процессорах. Чередование операций. Частота попаданий и издержки при промахах.
3	6	Виртуальная и стековая память. Виртуальные и физические адреса. Страничная организация виртуальной памяти. Стековая и магазинная память.	5
3	6	Внешние запоминающие устройства. Жёсткие магнитные диски. Размещение информации. Кластеры и цилиндры. Оптические диски.	5
4	6	Прямой доступ к памяти и стандартные интерфейсы. Архитектура с общей шиной. Разрешение конфликтов на общей шине. Синхронная и асинхронная шины. Интерфейсные схемы. Параллельные и последовательные порты.	5
5	6	Параллельная обработка в многопроцессорных и многомашинных вычислительных системах. Классификация систем пакетной обработки данных. Матричная обработка данных. Полное распараллеливания и ярусно-параллельные формы.	5
6	6	Архитектура мультипроцессорных систем общего назначения. Коммуникационные сети. Сети с координатной коммутацией. Сети топологии гиперкуба, ячеистой, древовидной, с кольцевой и смешанной топологией.	5
6	6	Многомашинные системы и протоколы. Сеть рабочих станций. Глобальные сети. Уровни протоколов. Прозрачность протоколов.	5

8. Контрольная работа.

Контрольная работа выполняется студентами заочной формы обучения.

9. Экзаменационные вопросы.

1. История развития вычислительной техники.

2. минимизация булевых функций на картах Карно и развёртках кубов на плоскости.

3. Построение тестовых комбинаций для комбинационных схем.

4.Правило Де-Моргана и переход в заданный базис для многоуровневых схем.

5.Стрктура машины Неймана.

6. Форматы команд и порядок их выполнения.

7. Управляемые шины в общей структуре ЭВМ.

8. Графы алгоритмов микроопераций.

9.Матричные схемы алгоритмов и объединение графов.

10. Разметка графов состояниями.

11. Кодирование состояний графа.

12. Дешифратор обратной связи в управляющем автомате.

13. Построение обратной таблицы переходов для управляющего автомата.

14. Сокращение таблицы переходов и узлы в графе микроопераций.

15. Структурный автомат.

16. Учёт распределения сдвигов в матричной схеме алгоритма.

17. Доопределение функций возбуждения в управляющем автомате.

18. Синтез управляющего автомата с жёсткой логикой.

19. Минимизация комбинационной схемы неполного дешифратора обратной связи в управляющем автомате.

20. П-автоматы с принудительной адресацией.

21. Типы ПЗУ.

22. Программируемые логические матрицы.

23. Управляющие автоматы на ПЛМ.

24. Структура и назначение операционных устройств.

25. Структурный базис канонического автомата.

26. Структура канонического автомата.

27. Синтез канонического автомата.

28. М-автомат. Обобщённая структурная схема.

29. Эффект гонок в М-автомате и способы его устранения.

30. Синтез М-автомата.

31. Иерархическая структура памяти ЭВМ.

32. СОЗУ.

33. Оперативная память.

34. Внешняя память.

35. Накопители на магнитных дисках.

36. Стековая и магазинная память.

37. Ассоциативная память.

38. Защита памяти.

39. Виртуальная память.

40. Страничная организация виртуальной памяти.

41. Принципы замещения страниц в виртуальной памяти.

42. Пакетная обработка.

43. Режим разделения времени.

44. Разделение времени с квантованием.

45. Подразумеваемый операнд и подразумеваемый адрес.

46. Непосредственная адресация.

47. Прямая адресация.

48. Относительная адресация.

49. Укороченная адресация.

50. Косвенная адресация.

51. Адресация слов переменной длины.

52. КЭШ-память.

53. Конвейерная обработка и система команд процессора.

54. Суперскалярная обработка команд в процессоре.

55. Параллельная обработка в многомашинных и многопроцессорных системах.

56. Архитектура многопроцессорных систем общего назначения.

57. Внешние устройства ЭВМ и обработка прерываний.

58. Многомашинные системы и протоколы.

59. Производительность мультипроцессорных систем.

60. Перспективы развития вычислительной техники.

10. Основная и дополнительная литература.

Основная литература.

1. Майоров С.А., Новиков Г.И. Принципы организации цифровых машин. Л.: Машиностроение, 1979 г.

2. Майоров С.А.. Новиков Г.И. Структуры электронных вычислительных машин. Л.: Машиностроение, 1981 г.

3. Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы. М.: ВШ, 1991 г.

4. Ларионов А.М., Майоров С.А., Новиков Г.И. Вычислительные комплексы, системы и сети. Л.: Энергоатомиздат, 1987 г.

5. Хамахер К., Вранешич З., Заки С. Организация ЭВМ.- СПб.: ПИТЕР, 2003 г.

Дополнительная литература.

1. Баранов С.И. Синтез микропрограммных автоматов. Л.: Энергия, 1974 г.

2. Баранов С.И., Синёв В.Н. Автоматы и программируемые матрицы. Минск, ВШ, 1980 г.

3. Голембиовский Ю.М. Функциональная и структурная организация операционных автоматов. Конспект лекций. Саратов: СПИ, 1980 г.

4. Прохоров Н.Л., Песелев К.В. Малые ЭВМ. М.: ВШ, 1989.

5. Юров В. Ассемблер. СПб.: Питер. 2000 г.

6. Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления, - СПб.: БХВ-Петербург, 2002 г.

11. Использование наглядных пособий,

ТСО, вычислительной техники.

В учебном процессе используются ПК типа IBM PC при выполнении лабораторных работ.

Рабочая программа составлена_______________

доц. каф. ПВС Сайкин А.И.

12. Дополнения и изменения в рабочей программе.