А, В, И, К, Л

1. Абсолютные способы формирования исполнительного адреса операндов 5

2. Встраиваемые и промышленные компьютеры 6

3. В чем суть MMX-технологии и потоковых SIMD-расширений? 7

4. В чем суть матричного и векторно-конвейерного способов организации SIMD-архитектуры 7

5. Иерархическая структура памяти компьютера 8

6. Как определяется энергоэффективность процессора? 10

7. Как осуществляется декодирование команд x86 в процессоре Intel Nehalem? 11

8. Как осуществляется декодирование команд x86 в ядре AMD K10? 12

9. Какие новые возможности появились у процессора с введением расширения команд SSE-2, SSE-3? 13

10. Какими преимуществами обладают блейд-серверы? 14

11. Какими характеристиками должен обладать ПК? 14

12. Классификация MIMD-систем по способу взаимодействия процессоров 15

13. Классификация архитектуры SISD с краткой характеристикой классов 16

14. Классификация интерфейсов 17

15. Классификация ноутбуков 19

16. Классификация методов построения центрального устройства управления процессора 20

17. Классификация микро-ЭВМ с краткой характеристикой классов 21

18. Классификация ПК по способу использования 21

19. Классификация серверов с пояснениями 22

20. Классификация, состав, платформы, производители карманных ПК 23

21. Классификация способов организации SIMD-архитектуры с пояснениями 24

22. Конвейерная технология выполнения команд 25

23. Концепция виртуальной памяти 26

24. Косвенная адресация операндов 27

25. Логическая организация центрального процессора ЭВМ 28

26. Методы обновления строк в основной и кэш-памяти 29

27. Методы повышения пропускной способности оперативной памяти (организация памяти на DDR SDRAM) 30

28. Методы повышения пропускной способности оперативной памяти (расслоение обращений) 32

29. Методы преобразования виртуального адреса в физический при странично-сегментном распределении памяти с использованием TLB 34

30. Методы замещения строк в кэш-памяти 35

31. Методы ускорения процессов обмена информацией между ОП и внешними запоминающими устройствами 36

32. Механизм преобразования виртуального адреса в физический при страничной организации памяти 37

33. Механизм стековой адресации по способу LIFO 38

34. Модульная структура процессора Intel Nehalem 39

35. Обобщенная структура ЭВМ и основные направления её развития 40

36. Обобщенный формат команд x86 42

37. Общие принципы организации оперативной памяти компьютера 43

38. Объяснить суть процедуры переименования регистров в современных процессорах 43

39. Определить назначение, количество, принцип действия исполнительных устройств процессора Intel Nehalem 43

40. Определить назначение, количество, принцип действия исполнительных устройств ядра AMD K10 44

41. Определить назначение, структуру, количество регистров MMX-технологии и расширений SSE, SSE2 45

42. Определить назначение, структуру, количество основных функциональных регистров IA-32 46

43. Определить назначение, структуру, количество регистров процессора обработки чисел с плавающей точкой IA-32 (x87) 48

44. Организация многоуровневой кэш-памяти 49

45. Основные отличительные черты EPIC-концепции 51

46. Основные характерные черты CISC-архитектуры 51

47. Основные характерные черты RISC-архитектуры 52

48. Основные характерные черты VLIW-архитектуры 52

49. Основные характерные черты суперскалярной обработки 53

50. Особенности микроархитектуры Intel Core 53

51. Особенности микроархитектуры Intel Sandy Bridge 54

52. Особенности микроархитектуры процессоров Intel Nehalem 54

53. Особенности архитектуры процессоров x86-64 (AMD64, Intel64) 55

54. Особенности процессоров семейства Intel Westmere 56

55. Особенности процессорного ядра AMD K10 57

56. Особенности системы команд в IA-64 58

57. Охарактеризуйте все виды производительности компьютера 59

58. Перечислить основные требования, которые учитываются при проектировании серверов 61

59. Принцип работы кэш-памяти с полностью ассоциативным распределением 62

60. Принцип работы кэш-памяти с частично ассоциативным распределением 63

61. Программно-управляемая передача данных в компьютере 65

62. Программно-управляемый приоритет прерывающих программ 66

63. Прямой доступ к памяти в компьютере 67

64. Показать развитие и классификацию однопроцессорных архитектур 68

65. Почему появились многоядерные структуры процессоров и технологии многопоточности? 69

66. Развитие CISC-системы команд x86 (по годам) 70

67. Распределение оперативной памяти динамическими разделами 71

68. Распределение оперативной памяти перемещаемыми разделами 72

69. Распределение оперативной памяти фиксированными разделами 73

70. Расширение системы команд AES-NI, AVX 74

71. Реализация адресации «Базирование с индексированием» 75

72. Реализация адресации операндов «Базирование способом совмещения составляющих исполнительного адреса Аи» 76

73. Реализация адресации операндов «Базирование способом суммирования» 77

74. Реализация индексной адресации операндов 78

75. Регистровые структуры процессоров IA-64 79

76. Регистровые структуры процессоров x86-64 архитектуры (AMD64, Intel64) 81

77. Сегментное распределение виртуальной памяти 82

78. Сильносвязанные и слабосвязанные многопроцессорные системы 83

79. Системная организация ЭВМ на базе чипсетов Intel 85

80. Страничное распределение виртуальной памяти 87

81. Стратегия развития процессоров Intel 88

82. Странично-сегментное распределение памяти 88

83. Структура кэш-памяти с прямым распределением данных 89

84. Теги и дескрипторы 91

85. Типовая структура кэш-памяти 92

86. Типы данных IA-32 (без MMX и SSE) 93

87. Типы данных IA-64 96

88. Типы данных MMX-технологии 98

89. Типы данных SSE, SSE-2 расширений 99

90. Форматы команд RISC-процессора 100

91. Формат команд в IA-64, структура пакета инструкций 100

92. Функции центрального устройства управления процессором 101

93. Функциональные возможности, назначение, платформы рабочих станций 102

94. Функциональные возможности, назначение, современные разработки ультра-мобильных и планшетных ПК 103

95. Функциональные возможности, области применения, основные производители мэйнфреймов 105

96. Функциональные возможности, пути развития, современные разработки супер-ЭВМ 106

97. Характеристики интерфейсов 107

98. Характеристики системы прерывания 108

99. Характерные черты современных универсальных микропроцессоров 109

100. Центральное устройство управления микропрограммного типа 110

1. Абсолютные способы формирования исполнительного адреса операндов

Абсолютные способы формирования предполагают, что двоичный код адреса ячейки памяти (А_И) может быть извлечен целиком из адресного поля команды или  из какой-либо другой ячейки (регистра), никаких преобразований кода адреса не производится. К абсолютным способам относятся непосредственная, прямая и косвенная адресации, которые имеют различную кратность обращения (R) к памяти.

• Непосредственная адресация операнда

При этом способе операнд располагается в адресном поле команды. Обращение к регистровой памяти (РП) или ОП за операндом не производится (R = 0), он выбирается вместе с командой. Таким образом уменьшается время выполнения операции, сокращается объем памяти. Непосредственная адресация удобна для задания констант, длина которых меньше или равна длине адресного поля команды.

• Прямая адресация операндов

При этом способе (рис. 2.15) адресации обращение за операндом в  РП  или  ОП  производится  по  адресному коду в поле команды (R = 1), т. е. исполнительный адрес операнда совпадает с адресным кодом команды (АИ = АК). Обеспечивая простоту программирования, этот метод имеет существенный недостаток. Для адресации к ячейкам памяти большой емкости требуется «длинное» адресное поле в команде. Прямая адресация используется широко в сочетании с другими способами адресации. В частности, вся адресация к «малой» регистровой памяти ведется только с помощью прямой адресации.

• Косвенная адресация операндов

При этом способе адресный код команды указывает адрес ячейки (регистра) памяти, в которой находится не сам операнд, а лишь адрес операнда, называемый указателем операнда. Адресация к операнду через цепочку указателей (косвенных адресов) называется косвенной (R і 2). Адрес указателя, задаваемый программой, остается неизменным, а косвенный адрес может изменяться в процессе выполнения программы. Косвенная адресация таким образом обеспечивает переадресацию данных, т. е. упрощает обработку массивов и списковых структур данных, упрощает передачу параметров подпрограммам, но не обеспечивает перемещаемость программ в памяти (рис. 2.16, а).< Косвенная адресация так же широко используется в ЭВМ, имеющих короткое машинное слово, для преодоления ограничений короткого формата. В этом случае первый указатель должен располагаться в РП (рис. 2.16, б).

2. Встраиваемые и промышленные компьютеры

Встраиваемые микро-ЭВМ входят составным элементом в промышленные и транспортные системы, технические устройства и аппараты, бытовые приборы. Они способствуют существенному повышению их эффективности функционирования, улучшению технико-экономических и эксплуатационных характеристик.

В области мобильных и малогабаритных аппаратов традиционно применяются специализированные процессоры, такие как RISC-системы с архитектурой ARM, энергопотребление которых находится на уровне 3 Вт (универсальные микропроцессоры имеют более высокое энергопотребление).

Появление компьютеров в модульном исполнении (Computer-on-Module, COM) на базе Intel Atom с операционной системой Microsoft, ориентированной на встраиваемые системы на платформе х86 (Windows Embedded Standard) может потеснить RISC-системы в этой области. Компьютерные модули компании Kontron на основе Atom (nano ETX express-SP), мощность которых находится в пределах 5 Вт, хотя и не дотягивают по этому параметру до ARM, становятся уже вполне конкурентноспособными в мобильном сегменте.

Встраиваемые платформы Microsoft на «атомных» компьютерных модулях могут быть использованы при создании различных переносных устройств медицинского или специального назначения, портативной мультимедийной и навигационной техники, компактных систем для работы с различными данными и множества других малогабаритных и мобильных устройств и систем.

Промышленные компьютеры используются как автономные человеко-машинные интерфейсы (Human Machine Interface, HMI) и промышленные терминалы в приложениях с жесткими условиями эксплуатации. К ним предъявляются серьезные требования по защите поверхности и герметичности корпуса. В качестве примера можно привести серию бюджетных безвентиляторных промышленных компьютеров класса Touch Panel PC (компьютеры с сенсорным экраном) под названием Nano Client компании Kontron. Компьютеры этого семейства построены на базе 45-нм процессоров Intel Atom Z5xx с низким энергопотреблением. Тактовая частота центрального процессора достигает 1,6 ГГц, объем запаянной памяти (ОЗУ) – до 1024 Мб, что, как утверждают разработчики, позволяет реализовывать на основе этих компьютеров сложные схемы визуализации. Упрощенная схема охлаждения позволила инженерам Kontron создать недорогое оптимизированное решение в полностью герметичном стальном корпусе. Компьютеры Nano Client оснащаются сенсорными экранами диагональю 10,4 или 15,0 дюймов, их толщина составляет всего 63 мм. Стандартный набор поддерживаемых ОС включает Windows CE.NET/XP Embedded и Embedded Linux.

Изделия серии Kontron Nano Client предназначены для самых различных «жестких» приложений: это человеко-машинные интерфейсы, монтируемые на поворотный кронштейн (на станках с ЧПУ, промышленных весах и др.); терминальные тонкие клиенты в таких задачах, как обработка заказов, контроль качества, склад и торговля.