Архитектура компьютерных систем

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ
ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ
АРХИТЕКТУРА КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ
для студентов 3 курса по специальности «Программирование в компьютерных системах»
2015-2016 учебный год
Панкова А.А.
Раздел 1 Архитектура компьютерных систем
Теоретические вопросы:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
Шинная архитектура. Типы процессоров.
Математические основы, способы организации.
Канальная архитектура.
Особенности ассоциативных процессоров.
Конвейерные и матричные процессоры.
Принцип адресности.
Гарвардская архитектура.
Повышения производительности процессоров.
Кэш-память.
Критерии классификации компьютеров.
Физическое разделение линий передачи команд и данных.
Номенклатура комплектующих компьютеров.
Архитектура процессоров - CISC.
Архитектура процессоров - RISC.
Архитектура закрытого типа и устройств, входящих в данную архитектуру.
Микропроцессоры.
Архитектура фон Неймана.
Сопроцессоры, микропроцессорные системы, системам на кристалле.
Виртуальная машина.
Платформы и архитектуры CPU
Принцип однородности памяти.
Платформы и архитектуры NetBSD.
Платформы-анклавы.
Общее представление архитектуры компьютера.
Типы, виды, классы архитектур.
Векторно-конвейерные суперкомпьютеры.
Микропроцессоры.
Симметричные мультипроцессорные системы (SMP).
Сопроцессоры, микропроцессорные системы, системам на кристалле;
Системы с массовым параллелизмом (МРР).
Дешифратор, шифратор, триггерные схемы различных типов.
Платформы и архитектуры CPU.
Архитектуры с фиксированным набором устройств.
34. Типы данных, форматы файлов.
35. Счетчик, регистры хранения и сдвига.
36. Принципы вычислений в многоядерных системах.
37. Несовместимые аппаратные платформы.
38. Многопроцессорные вычислительные системы.
39. Кодирование символьной информации, код ASCII.
40. Таблицы истинности RS- триггера.
41. Принципы работы основных логических блоков системы, параллелизм и конвейеризация вычислений.
42. Таблицы истинности JK -триггера.
43. Классификация многомашинных вычислительных систем.
44. Конвейер команд.
45. Таблицы истинности Т-триггера.
46. Чипсет - назначение и схема работы.
47. Структура процессора - регистры процессора,
48. Классы CISC, RISC, MiSC-процессора.
49. Шины PCI, AGP, PCE-xpress и их характеристики.
50. Последовательные и параллельные порты.
51. Основные характеристики процессора, типы сокетов.
52. Классификация вычислительных систем в зависимости от числа потоков и данных.
53. Назначение и характеристика вычислительных систем.
54. Конвейер данных.
55. Архитектура ПК с периферийными устройствами
56. Системная плата - архитектура и основные разъемы.
57. Режимы работы процессора
58. Основные понятия реального и защищенного режимов работы процессора.
59. Конвейеризация вычислений.
60. Структура, основные характеристики КЭШ - памяти
Практические задания:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Выполнить перевод чисел из одной системы счисления в другую
Выполнить операции над числами в естественной и нормальной формах.
Анализ устройства и работы специальной памяти
Провести анализ работы и особенностей логических элементов ЭВМ.
Проанализировать архитектуры системной платы, интерфейсов периферийных устройств IDE и SCSI, параллельных и последовательных портов и особенностей их работы.
Построить последовательность машинных операций для реализации простых
вычислений.
Нарисовать блок-схему алгоритмов вычислений в соответствии с нормативными документами.
Решить задачу с использованием обратного двоичного кода для реализации всех арифметических операций с помощью суммирующего устройства.
Решить задачу с использованием дополнительного двоичного кода для реализации
всех арифметических операций с помощью суммирующего устройства.
10. Написать программу с использованием арифметических и логических команд, переходов, ввода-вывода, циклов.
11. Проанализировать рынок современных процессоров ведущих мировых
производителей
12. Выполнить инсталляцию и настройку программного обеспечения, средств динамической отладки программы.
13. Проанализировать ВС различных типов. Выявить преимущества и недостатки
14. Подобрать ПК по следующей классификации: по этапам развития (по поколениям).
15. Составить компьютер с архитектурой закрытого типа.
16. Составить компьютер с архитектурой открытого типа
17. Подбор комплектующих ПК в соответствии с классификацией компьютеров.
18. Подобрать ПК по следующей классификации: по архитектуре.
19. Подобрать ПК по следующей классификации: по производительности.
20. Подобрать ПК по следующей классификации: по условиям эксплуатации.
21. Подобрать ПК по следующей классификации: по потребительским свойствам (Офисный).
22. Подобрать ПК по следующей классификации: по количеству процессоров.
23. Подобрать ПК по следующей классификации: по потребительским свойствам (Видеомонтаж).
24. Подобрать ПК по следующей классификации: по потребительским свойствам (Аудиомонтаж).
25. Подобрать ПК по следующей классификации: по потребительским свойствам (Издательский).
26. Выбрать FLASH устройство с оптимальным соотношением объем, цена, качество.
27. Выбрать сканер с оптимальным соотношением: разрешение, цена, качество.
28. Подобрать ПК по следующей классификации: по потребительским свойствам (Выполнение чертежных работ).
29. Подобрать ПК по следующей классификации: по потребительским свойствам (Flash
Анимация).
30. Подобрать ПК по следующей классификации: по этапам развития (по поколениям).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ и
источников
Основная:
1.
Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов.
- СПб.: Питер, 2006.
2.
Пятибратов А.П., Гудыно П.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. М.: Финансы и статистика, 2007.
3.
Таненбаум Э. Архитектура компьютера. -4 изд-е. - СПб.: Питер, 2006.
4.
Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: Учебник. - М.: ФОРУМ:ИНФРА-М, 2007.
5.
Кузин В.А. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем : учебник / Кузин В.А., Пескова С.А. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006. - 352 с.
6.
Колесниченко С, Шишигин И. Аппаратные средства PC. BHV 2007.
Дополнительная:
1.
Воеводин В.В. Параллельные вычисления: Учебное пособие для вузов. - СПб.: БХВПетербург, 2006.
2.
Гук М. Процессоры Pentium III, Athlon и другие. - СПб.: Питер, 2007.
3.
Гук М. Шины PCI, USB и Fire Wire: Энциклопедия. - СПб.: Питер, 2008.
4.
Себеста Р. Языки программирования. Основные концепции, 4-е изд. — М.: Издательский дом "Вильяме", 2001 г.
5.
Гук М., Юров В. Процессоры Pentium 4, Athlon и Duron. СПб. Литер 2008
6.
Гук М. Процессоры Pentium II, Pentium Pro и просто Pentium. СПб.: Питер 2005
7.
Шагурин И. И., Бердышев Е. М. Процессоры семейства INTEL Р6. Pentium II, Pentium
III, Celeron и др. Архитектура, программирование, интерфейс Телеком, 2007