Архитектура ЭВМ и систем
СОДЕРЖАНИЕ
Начальные сведенияИстория развития компьютеровмеханических калькуляторов и вычислительных машинЭВМ и компьютеровОсновные компьютерные средстваОсновные функциональные блоки компьютераЦентральный процессорБлок основной памятиБлок периферийных устройствБлок интерфейсаАрхитектура PC-совместимых компьютеровПрограммные средстваОрганизация цифровой информации и ее храненияОсновные понятияИнформационные элементыФайлыТаблица размещения файловОсновные средства хранения информацииОбщие принципы функционирования компьютераОсобенности функционирования микропроцессорных системВыполнение командыАппаратные средстваСостав компьютераОбщие сведения о микропроцессорахОсновные понятияРегистровая модель микропроцессораОсновные классификационные признаки архитектурО путях развития микропроцессорной техникиКонвейерный принцип выполнения командСуперскалярные процессорыОсновные классы микропроцессоровИнтерфейсные устройстваОбзор шинного интерфейсаКонструктивные средства интерфейсаСистемная логикаПрограммные средстваОсновные виды программных средствБазовая система ввода-вывода (Basic Input-Output System – BIOS)Операционная системаПрикладное программное обеспечениеДрайверы устройствАдресные пространстваОсновные области памятиПространство ввода-выводаСистемные ресурсы и их распределениеОбщие сведенияСтепень влияния вила ресурсов на возникновение конфликтовРаспределение системных ресурсовФункционирование компьютераНачальный запуск и самотестированиеТестирование и начальная загрузка компьютераЗагрузка операционной системы и прикладных программПорядок загрузки с диска А:Загрузка с жесткого диска С:Загрузка пользовательских программОбмен даннымиПринципы взаимодействия программ с периферийными устройствами.Способы обмена даннымиИнициирование обменаТипы устройствБуферизация данныхМикропроцессоры и микропроцессорные системыАрхитектура процессоровПринципы построения процессоровПринцип микропрограммного управленияСтруктура процессораОперационный автомат для умножения двоичных чиселСтруктурно-функциональная организация процессоровОсновные функции процессораСостав процессораАдресация команд и данныхОбщие сведенияСпособы адресацииКомандыФормат командыСистема командМикропроцессорные системыСтруктурно-функциональная организация микропроцессорных системТиповые структуры микропроцессорных системМагистрали микропроцессорных системОрганизация пространств памяти и ввода-выводаПринципы организации командных и машинных цикловЦиклы обращения к магистралиФормирование сигналов обращения к памяти и внешним устройствамОрганизация обращения к памяти и устройствам ввода-выводаБуферизация шин данных и адресаОбщие сведения об интерфейсеОрганизация работы микропроцессорной системыСостав системыРежим начальной установкиРабота в машинном цикле М1Особенности выполнения других цикловОсновные способы обмена даннымиПрограммно-управляемый обмен даннымиОбмен с прерыванием программыОбмен данными с помощью прямого доступа к памятиОбмен данными в параллельном кодеПрямой ввод-вывод данныхОбмен данными с программным квитированиемОбмен данными с аппаратным квитированиемПоследовательный обмен даннымиСинхронный обменАсинхронный обменОрганизация прерываний в микропроцессорных системахПоследовательность обслуживания прерыванийУправление входами и способы приема сигналов запроса на прерыванияСпособы идентификации источника прерыванияСпособы передачи управленияСхемная идентификация источников прерыванияПрямой доступ к памятиНеобходимость организации канала прямого доступа к памятиПринципы организации ПДПРеализация прямого доступа к памятиПринцип работы устройства ПДПОсновная память компьютераВведение в полупроводниковую памятьНачальные сведенияДва вида компьютерной памятиОперативная памятьПостоянная памятьДругие подсистемы памятиОб иерархической структуре памятиКлассификация запоминающих устройствОсновные показатели ЗУСтруктурно-функциональная организация памятиОбщие сведенияПамять с параллельным доступомПамять с последовательным доступомЛогическая организация памятиОсобенности логической организации памятиВиртуальная памятьСтраничная организация памятиСегментацияПостоянные запоминающие устройстваПамять типа ROM и ее разновидностиОбщие сведенияМасочные ПЗУПрограммируемые ПЗУ (ППЗУ)Репрограммируемые ПЗУПрограммируемые пользователем ПЗУДругие типы постоянной памятиФлэш-памятьНачальные сведенияОбласти примененияУстройство ячейки флэш-памятиОсновные режимы работы ячейки флэш-памятиМногоуровневые ячейки памятиДоступ к флэш-памятиСовременное состояние флэш-памятиСтатические ОЗУОсобенности статической памятиОсновные виды микросхем статической памятиСтруктурно-функциональная организация статических ОЗУЭлементы памяти статических ОЗУ (СОЗУ)Адресация к элементам памятиАдресация к ячейкам памятиДинамические ОЗУОсобенности динамических ОЗУЭлементы памятиУсилители считывания и их функцииВременно́е мультиплексирование адресаСтруктурно-функциональная организация динамическою ОЗУРегенерация данных в динамических ОЗУАсинхронная и синхронная DRAMКраткий обзор асинхронной памятиСинхронные динамические ОЗУМикросхемы и модули динамической памятиОбщие сведения о микросхемах DRAMТипы корпусов микросхемМаркировка микросхемОрганизация памятиУстройства храненияМагнитные запоминающие устройстваПринципы построения и действия магнитных ЗУО способностях ферромагнетиков хранить информациюПринцип работы магнитных ЗУНакопители на гибких магнитных дискахОбщие сведенияДискетыНакопители на жестких магнитных дискахОбщие сведенияОсобенности конструкции винчестеровОсновные характеристики винчестеровЛогическая структура дисков винчестераФорматирование низкого уровняКонфигурирование винчестераФорматирование высокого уровняПараметры винчестеров в CMOS SetupОптические запоминающие устройстваОбщие сведенияОсобенности оптических ЗУКонструкция компакт-дисковФизическая структура компакт-дисковОсновные типы компакт-дисковДиски CD-ROMДиски CD-RWДиски DVDДорожки и секторыИнформационная структура компакт-дисковОрганизация хранения данных на компакт-диске CD-ROMСтруктура каталога компакт-диска CD-ROMИнформационная структура CD-R и CD-RWОрганизация записиОбщие принципы записи/считыванияПредварительное форматированиеОсновные показатели накопителей CD-ROMСкорость передачи данных (Data Transfer Rate – DTR)Качество считыванияСреднее время доступа (Access Time – АТ)Объем буферной памяти (Buffer Memory – ВМ)Средняя наработка на отказ (Mean Time Between Failure – MTBF)Параметры аудиотрактаУстройства ввода и выводаУстройства ввода и манипуляторыКлавиатурыНазначение и основные типы клавиатурНазначение клавиш клавиатурыОбщее представление о работе клавиатурыМеждународные раскладки клавиатуры и языкиРазъемы для подключения клавиатурыМанипуляторы-указатели типа мышьИстория создания и назначение манипуляторовКонструкция мышиОбщие правила работы с мышьюОсновные классификационные признакиПринцип работы оптико-механической мышиОсобенности оптической мышиБеспроводные мышиДрайверы мышиСканерыНазначение и области применения сканеровКлассификация сканеровОсновные характеристики сканеровОсобенности применения сканеровИнтерфейсы сканеровПланшетный сканерБарабанный сканерДигитайзерыУстройство и режимы работы дигитайзераПринцип функционирования дигитайзераМониторыМониторы на электронно-лучевых трубкахПринципы формирования монохромного изображенияПринципы формирования цветного изображенияПлоскопанельные мониторы на жидких кристаллахОбщие сведенияЖидкие кристаллыЖидкокристаллические ячейкиЖидкокристаллические экраны мониторовКонтроллер ЖК-экранаПоказатели мониторов и их сравнительная оценкаПоказатели экранаПоказатели качества изображенияПоказатели развертокДругие показателиВидеоадаптерыОбщие сведенияНазначение и принцип работы видеоадаптераОсновные типы адаптеровВидеорежимыГрафический режимТекстовый режимВидеоадаптер VGAВидеопамятьBIOSКонтроллер электронно-лучевой трубки (ЭЛТ)Графический контроллерСеквенсорКонтроллер атрибутовСинхронизаторТактовые генераторыИнтерфейс с шиной ввода-выводаВидеопамятьНазначение и характеристики памятиОднопортовая памятьДвупортовая памятьПерспективные типы видеопамятиОсновные графические функции видеоадаптераОб ускорении выполнения графических функцийОсновные графические функции видеоадаптераТипы аппаратных ускорителейПечатающие устройстваПринтерыКлассификация принтеровСпособы регистрации данныхЯзыки принтераМатричные принтеры-игольчатые принтерыСтрочные принтерыСтруйные принтерыЛазерные принтерыСетевой принтерОсновные характеристики принтеровПлоттерыНазначение плоттеровКлассификация плоттеровОсновные функции плоттера и их реализацияОсновные показатели плоттеровИнтерфейс плоттеровПланшетные плоттерыПараллельные компьютерные системыОбщие вопросыПути повышения производительности компьютеровПринципы разработки современных процессоровО направлениях развития компьютеровПараллелизм на уровне командКлассификация компьютеров параллельного действияМультипроцессорыМультикомпьютерыСравнительная оценка мультипроцессоров и мультикомпьютеровКоммуникационные сетиТопология сетиСпособы коммутации каналовАлгоритмы маршрутизацииПроизводительность многопроцессорных компьютерных системПроизводительность аппаратных средствПрограммная производительностьСпособы повышения производительностиПрограммное обеспечениеМодели управленияУровни распараллеливания процессовВычислительные парадигмыМетоды коммуникацииБазисные элементы синхронизацииТранспьютерыОбщие сведенияАрхитектура транспьютеровСостав транспьютераЦентральный процессорСопроцессорПамятьБлок событий (Event)ТаймерДругие узлы транспьютераВыводы транспьютераСистема команд транспьютераИнициализация системы после включения питанияДиспетчеризация процессовОрганизация ввода-выводаОбмен данными по каналуМультипроцессоры с памятью совместного использованияМодели согласованности аппаратных и программных средствСтрогая согласованностьСогласованность по последовательностиПроцессорная согласованностьСлабая согласованностьСвободная согласованностьАрхитектуры LIMA SMP с шинной организациейПротоколы когерентности кэшированияМультипроцессоры UMA с координатными коммутаторамиКоординатные коммутаторыМультипроцессоры UMA с многоступенчатыми сетямиПринцип функционированияМультипроцессоры NUMAМультипроцессоры CC-NUMAМультипроцессор Stanford DASHМультипроцессор Sequent NUMA-QМультипроцессоры СОМАМультикомпьютеры с передачей сообщенийОбщие сведенияОсобенности мультикомпьютеровПринцип взаимодействияПроцессоры МРРТ3Е/SandiaМультикомпьютеры типа COWОсобенности COWАлгоритмы планированияСети межсоединенийПрограммное обеспечениеСпособы передачи сообщенийПрограммное обеспечение PVMПакет программ MPIСовместно используемая память на прикладном уровнеРаспределенная совместно используемая памятьОгсаКомпьютеры SIMD и другиеМассивно параллельные и векторные процессорыОбщие сведения о системах SIMDПроцессоры для обработки массивов (Array Processor)Конвейерно-векторный суперкомпьютер Сгау-1Машины, управляемые потоком данныхПринцип потоковой обработкиСтруктура и принцип функционирования потоковой системыВиды архитектурСистолические системы
