27.03.03_arhitektura_evmx - Саратовский государственный

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского
Факультет компьютерных наук и информационных технологий
УТВЕРЖДАЮ
___________________________
"__" __________________20__ г.
Рабочая программа дисциплины
Архитектура ЭВМ
Направление подготовки
27.03.03 (220100) – Системный анализ и управление
Профиль подготовки
Системный анализ и исследование операций
Квалификация выпускника
Бакалавр
Форма обучения
очная
Саратов,
2014
1. Цели освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины «Архитектура ЭВМ» является формирование профессиональных компетенций в области теоретических основ и
принципов архитектуры и структуры ЭВМ, исполнения вычислений на
ЭВМ.Дисциплина «Архитектура ЭВМ» направлена на решение следующих
задач:
 формирование систематизированных знаний о принципах функционирования ЭВМ, организации системы памяти, структуре и выполнении программ;
 знакомство с методами повышения производительности ЭВМ.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Данная учебная дисциплина входит в раздел «Факультативные дисциплины» ФГОС-3.
Для освоения дисциплины необходимы знания, умения и готовности
обучающегося, сформированные в результате изучения разделов по архитектуре и организации ЭВМ школьного курса информатики.
Дисциплина «Архитектура ЭВМ» является факультативной и может
быть полезна при изучении других факультативных дисциплин: «Операционные системы», «Современные технологии программирования», «Компьютерные сети», «Информационная безопасность и защита информации».
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Архитектура ЭВМ»
Данная дисциплина способствует формированию следующих компетенций:
1) общекультурные компетенции (ОК):
 способностью понимать сущность и значение информации в развитии современногообщества, использовать основные методы, способы и средства
получения, хранения, переработкиинформации (ОК-11);
 способностью применять методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации и использовать компьютер как средство
управления информацией (ОК-12);
2) профессиональные компетенции (ПК):
 способность к освоению новой техники, новых методов и новых технологий(ПК-6).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
 представление данных в памяти компьютера;
 элементно-логическую базу ЭВМ;
 понятие архитектуры ЭВМ;
 принципы работы иерархии памяти;
 принципы исполнения программ на ЭВМ.
Уметь:
 программировать с учетом влияния архитектуры ЭВМ на производительность приложений;
 использовать компьютер как средство управления информацией
ивыполнения высокопроизводительных вычислений.
Владеть:
 навыками освоения новой техники, новых методов и новых технологий в сфере электронных вычислительных машин.
4. Структура и содержание дисциплины«Архитектура ЭВМ»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 1 зачетную единицу36
часов.
4.1. Структура дисциплины
Лабораторные
(Практические)
занятия
Самостоятельная
работа
СеНеде- Виды учебной работы, Формы текущеместр лясе- включая самостоятельго контроля
местра ную работу студентов и успеваемости
трудоемкость (в часах) (по неделям семестра)
Формы промежуточной аттестации (по семестрам)
1
1
7
6
8
6
9
Проверка заданий.
8
4
4
Проверка заданий.
11-14
8
4
4
Проверка заданий.
15-18
8
4
4
Проверка заданий.
36
18
18
2
Представление информации в вычислительной
системе.
2 Логическое проектирование цифровых схем.
3
1
4
1-6
5
12
1
7-10
3 Иерархия памяти.
1
4 Исполнение программ в
системе.
1
Промежуточная аттестация
ИТОГО
Лекции
Раздел дисциплины
Всего часов
№
п/п
6
Зачет
4.2. Содержание дисциплины
План практических занятий
На практических занятиях студенты выполняют задания для решения в
аудитории, также проводится проверка заданий, выполняемых студентами в
качестве домашней работы.
№
занятия
Тема
1
1
2
Представление информации в вычислительной системе. Хранение информации.
Задания для
решения в
аудитории
3
№1, №2, №3,№
4, №5.
Задания для
домашней работы
4
№6, №7, №8,
№9, №10.
2
Представление информации в вычислительной системе. Хранение информации.
Целочисленное представление.
№11, №12,
№13, №14,
№15.
№16, №17,
№18, №19,
№20.
3
Представление информации в вычислительной системе.Целочисленное представление. Числа с плавающей точкой.
№21, №22,
№23, №24,
№25.
№26, №27,
№28, №29,
№30.
4
Логическое проектирование цифровых
схем. Логические вентили.
№31, №32,
№33, №34,
№35.
№36, №37,
№38, №39,
№40.
5
Логическое проектирование цифровых
схем. Комбинационные схемы.
№41, №42,
№43, №44,
№45.
№46, №47,
№48, №49,
№50.
6
Иерархия памяти.Технологии сохранения
информации. Кэширование. Виды кэшпамяти.
№51, №52,
№53, №54,
№57.
№55, №56,
№58, №59,
№60.
7
Иерархия памяти. Кэширование. Виртуальная память.
№68, №69,
№70, №71,
№72, №73.
8
Исполнение программ в системе.Общие
принципы конвейерной обработки. Анализ
эффективности.
№61, №62,
№63, №64,
№65, №66,
№67.
№74, №75,
№76, №79,
№82.
9
Исполнение программ в системе. Использование семафоров. Реентерабельность. Гонки
и взаимоблокировки.
№84, №85,
№86, №87,
№88.
№89, №90,
№91, №92,
№93.
№77, №78,
№80, №81,
№83.
Задания для решения в аудитории и для домашней работы представлены в приложении A.
5. Образовательные технологии
В учебном процессе при реализации компетентностного подхода используются активные и интерактивные формы проведения занятий:метод ситуационного анализа – разбор конкретных ситуаций, возникающих при решении задач, использование компьютерных демонстрационных материалов,
мультимедийных презентаций, организация дискуссий и обсуждений спорных вопросов.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины«Архитектура ЭВМ»
а) основная литература:
1. Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем. — М.; СПб. [и др.]
: Питер, 2009.
2. Таненбаум Э.С. Архитектура компьютера.— М. ; СПб. [и др.] : Питер,
2010.
б) дополнительная литература:
1. Бройдо В.Л., Ильина О.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации :учеб.пособие. -4-е изд. — М.; СПб. [и др.] : Питер, 2011.
2. Степанов А.Н. Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей. — М. ; СПб. [и др.] : Питер, 2007.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
1. Веб-сайты Центра Информационных Технологий.—
2014.http://citforum.ru/hardware/arch/.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины «Архитектура ЭВМ»
Для проведения практических занятий необходима аудитория с проекционным оборудованием для использования компьютерных демонстрационных материалов в ходе решения задач.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с
учетом рекомендаций и Примерной ООП ВПО по направлению 27.03.03
«Системный анализ и управление».
Автор:
доцент кафедры
информатики и программирования
___________ К. П. Вахлаева
Программа одобрена на заседании кафедры информатики и программирования от «
»
2014 года, протокол №
.
Заведующий кафедрой
информатики и программирования,
доцент
___________ А. Г. Федорова
Декан факультета КНиИТ,
доцент
___________ А. Г. Федорова