Оглавление
Вопросы по курсу «Организация ЭВМ и систем» 4
1. Общая структура ЭВМ. Назначение основных блоков. Взаимодействие программного и аппаратного обеспечения ЭВМ. 4
2. Основные характеристики ЭВМ. 5
3. Назначение и структура процессора. Назначение и взаимодействие основных блоков. 5
4. Классификация процессоров. 7
5. Организация управления процессом обработки информации в процессоре: управляющие автоматы с “жесткой” и с хранимой в памяти логикой. 7
6. Типы структур команд. Способ расширения кодов операций. 12
7. Общая структура команды. Способы адресации операндов. 13
8. Типы архитектур МП. Ортогональность архитектуры МП. 14
9. CISC и RISC архитектуры МП. Особенности RISC архитектуры. 16
10. Синхронный конвейер операций. Принцип совмещения операций 18
11. Асинхронный конвейер операций и его особенности. 19
12. Система прерываний программ. Функции и назначение. 20
13. Характеристики системы прерываний. 21
14. Особенности суперскалярных микропроцессоров. 23
15. Организация памяти ЭВМ. Статические и динамические ОЗУ. 23
16. Понятие виртуальной памяти. Страничная, сегментная и смешанного типа организация виртуальной памяти. 26
17. КЭШ-память. Назначение. Принцип функционирования. 30
18. Основные функциональные характеристики блоков КЭШ-памяти. 32
19. Сравнительная характеристика организации КЭШ–памяти прямого отображения, ассоциативной и наборно-ассоциативной. 33
20. Пример организации КЭШ в МП Pentium 4. 34
21. Новые типы динамической памяти: EDRAM, CDRAM, SDRAM, RDRAM, SLDRAM. 37
22. Методы защиты памяти: метод граничных регистров, метод ключей защиты, защита отдельных ячеек. 38
23. Поддержка мультизадачности в микропроцессорах i486+. Использование сегмента состояния задачи. 39
24. Понятие многопроцессорных систем. Классификация параллельных вычислительных систем. 40
24. Организация памяти вычислительных систем. 41
25. Система команд процессора: индексация и ее назначение. Особенности команд передачи управления и вызова подпрограмм. 46
26. Использование самоопределяемых данных. Понятие тегов и дескрипторов. 48
28. Организация защиты памяти в микропроцессорах i286, i386, i486+: Сегментация памяти. Механизм дескрипторов. Назначение. 50
29. Организация защиты памяти в микропроцессорах i286, i386, i486+: защита по привилегиям. Кольца защиты. 54
Boпpocы пo кypcy "Ceти ЭBM и cpeдcтвa тeлeкoммyникaций " 57
Сети ЭВМ: понятие, становление, преимущества сетевой обработки данных. 57
Основные характеристики вычислительных сетей. 57
Классификация вычислительных сетей. Отличия классических LAN и GAN, тенденция их сближения. 59
Типовые структуры вычислительных сетей. 60
Методы коммутации в вычислительных сетях. Способы мультиплексирования каналов связи. 62
Задачи системотехнического проектирования сетей ЭВМ. 66
Анализ задержек передачи сообщений в сетях передачи данных. 67
Задача оптимального выбора пропускных способностей каналов связи (прямая и обратная постановки). 71
Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем. Функции уровней. 73
Прохождение данных через уровни модели OSI. Функции уровней. 74
Протоколы и функции канального уровня. 75
Протоколы повторной передачи. 79
Протоколы и функции сетевого уровня. Таблицы маршрутизации. 83
Классификация алгоритмов маршрутизации. 86
Задача оптимальной статической маршрутизации. 89
Стек ТСР/IP. Протоколы прикладного уровня. 92
Системы адресации в стеке ТСР/IP. 96
Протокол IP. 104
IP-адреса. Использование масок в IP-адресах. 108
Протокол TCP. 110
Технология X.25. 115
Технология ISDN. 121
Технология Frame Relay. 126
Чистая и синхронная ALOHA. 128
Технология локальных сетей. Уровни LLC и MAC. Способы доступа. 130
Технология Ethernet. 131
Технология Token Ring. 133
Технология FDDI. 138
Анализ временных характеристик в локальных сетях. 142
Вопросы по курсу «Базы данных» 144
Основные принципы построения баз данных, проблемы хранения больших объемов информации. 144
Уровни представления информации, понятие модели данных. 145
Основные типы СУБД. 147
Взаимодействие базы данных и прикладных программ. 149
Реляционная модель данных, основные понятия. 149
Теоретические основы реляционного исчисления, использование исчисления предикатов первого порядка. 152
Использование реляционной алгебры в реляционной модели данных. 152
Иерархический и сетевой подходы при построении баз данных, основные понятия, достоинства и недостатки. 156
Реляционные базы данных: достоинства и недостатки. 159
Основные компоненты СУБД и их взаимодействие. Типы и структуры данных. 160
Обработка данных в СУБД, основные методы доступа к данным, использование структуры данных типа «дерево». 162
Поиск информации в БД с использованием структуры типа «бинарное дерево». 164
Поиск информации в БД с использованием структуры типа «сильно ветвящееся дерево». 165
Методы хеширования для реализации доступа к данным по ключу. 166
Представление данных с помощью модели «сущность-связь», основные элементы модели. 166
Типы и характеристики связей сущностей 167
Построение диаграммы «сущность-связь» в различных нотациях. 169
Проектирование реляционных баз данных, основные понятия, оценки текущего проекта БД. 173
Понятие ключа в базах данных, первичные и внешние ключи. 175
Нормализация в реляционных базах данных, понятие нормальной формы при проектировании баз данных. 176
1НФ: Основные определения и правила преобразования. 177
2НФ: Основные определения и правила преобразования. 178
3НФ: Основные определения и правила преобразования. 178
НФ Бойса-Кодда: Основные определения и правила преобразования. 179
4НФ: Основные определения и правила преобразования. 180
Ограничения целостности для реляционной базы данных. 182
Вопросы по курсу «Организация эвм и систем»
1. Общая структура эвм. Назначение основных блоков. Взаимодействие программного и аппаратного обеспечения эвм.
Структура ЭВМ:
Назначение блоков:
АЛУ – предназначено для выполнения арифметических и логических преобразований над данными определенной длины;
Память - предназначена для хранения информации (данных и программ). Часто состоит из оперативной памяти и внешнего запоминающего устройства. данные, к которым может обращаться АЛУ находятся в ОП, ВЗУ – используется для долговременного хранения данных;
Управляющее устройство - автоматически без участия человека управляет вычислительным процессом, посылая сигналы всем устройствам для реализации определенных действий (например, для выполнения определенной операции АЛУ);
Устройство ввода- используется для ввода команд и данных;
Устройство вывода- используется для вывода результата выполнения программы;
Пульт управления- используется оператором для контроля хода выполнения программ и возможно для его прерывания;
Взаимодействие программного и аппаратного обеспечения ЭВМ
|
Операционная система-управление вычислительным процессом, планирование работы, распределения ресурсов ЭВМ, автоматизация процессов подготовки программ и организация их выполнения, облегчение общения оператора с ЭВМ. Программа технического обслуживания - для проверки оборудования, диагностики, тестирования. Пакеты прикладных программ - базы данных, текстовые процессоры.
|
2. Основные характеристики эвм.
1. Производительность и общий коэффициент эффективности:
Э = Р/(СЭВМ+СЭКСПЛ)
Э’= Р/СЭВМ
Оценка производительности системы:
количество задач в единицу времени;
операции регистр - регистр /сек;
скорость выполнения смеси команд:
n n
Р= КS / KS*tS
s=1 s=1
KS - весовой коэффициент, tS - время выполнения команд;
количество операций с плавающей точкой в сек (для научного расчета).
2. Число разрядов в машинном слове (точность, быстродействие).
3. Скорость выполнения основных операций.
4. Максимальная скорость передачи информации МП и ПУ.
5. Надежность ЭВМ (частота нарушений, время на их устранение):
Э=КИР / СЭВМ
КИ - комплексный коэффициент надежности.
3. Назначение и структура процессора. Назначение и взаимодействие основных блоков.
Процессор - устройство, непосредственно осуществляющее процесс обработки данных и программное управление этим процессом. Процессор дешифрует и выполняет команды программ, организует обращение к ОП, инициирует работу ПУ, воспринимает и обрабатывает внешние события. Процессор осуществляет управление взаимодействием всех устройств ЭВМ(при наличии специальных процессоров эти функции рассредотачиваются).
ОП обычно не входит в состав МП и реализуется внешними схемами, но в небольших ЭВМ, ОЭВМ может совмещаться с ЦП.
АЛУ процессора выполняет логические, арифметические операции над данными. В МП может имеется одно универсальное АЛУ для всех операций или несколько специальных АЛУ для отдельных видов операций.
УУ вырабатывает последовательность управляющих сигналов, инициирующих выполнение соответствующей последовательности микроопераций обеспечивающей реализацию текущей команды.
Блок управляющих регистров предназначен для временного хранения управляющей информации. Он содержит регистры и счетчики, участвующие в управлении вычислительным процессом: состояние МП, регистр - счетчик адреса команды, счетчики тактов, регистр запросов прерываний.
Блок регистровой памяти - местная память более высокого быстродействия чем ОП. Регистры этого блока служат для хранения операндов, в качестве аккумуляторов, базовых и индексных регистров, указателя стека.
Блок связи с ОП организует обмен информацией процессора с ОП и защиту участков ОП от недозволенных данной программе обращений, а также связь МП с ПУ.
Блок контроля и диагностики служит для обнаружения сбоев и отказов в аппаратуре МП, восстановление работы программы, после сбоев и поиска места неисправности при отказах.