Архитектура ЭВМ и систем
СОДЕРЖАНИЕ
Начальные сведения История развития компьютеровмеханических калькуляторов и вычислительных машинЭВМ и компьютеров Основные компьютерные средстваОсновные функциональные блоки компьютераЦентральный процессорБлок основной памятиБлок периферийных устройствБлок интерфейсаАрхитектура PC-совместимых компьютеровПрограммные средства Организация цифровой информации и ее храненияОсновные понятияИнформационные элементыФайлыТаблица размещения файловОсновные средства хранения информации Общие принципы функционирования компьютераОсобенности функционирования микропроцессорных системВыполнение команды Аппаратные средства Состав компьютера Общие сведения о микропроцессорахОсновные понятияРегистровая модель микропроцессораОсновные классификационные признаки архитектурО путях развития микропроцессорной техникиКонвейерный принцип выполнения командСуперскалярные процессорыОсновные классы микропроцессоров Интерфейсные устройстваОбзор шинного интерфейсаКонструктивные средства интерфейсаСистемная логика Программные средства Основные виды программных средствБазовая система ввода-вывода (Basic Input-Output System – BIOS)Операционная системаПрикладное программное обеспечениеДрайверы устройств Адресные пространстваОсновные области памятиПространство ввода-вывода Системные ресурсы и их распределениеОбщие сведенияСтепень влияния вила ресурсов на возникновение конфликтовРаспределение системных ресурсов Функционирование компьютера Начальный запуск и самотестированиеТестирование и начальная загрузка компьютера Загрузка операционной системы и прикладных программПорядок загрузки с диска А:Загрузка с жесткого диска С:Загрузка пользовательских программ Обмен даннымиПринципы взаимодействия программ с периферийными устройствами.Способы обмена даннымиИнициирование обменаТипы устройствБуферизация данных Микропроцессоры и микропроцессорные системы Архитектура процессоров Принципы построения процессоровПринцип микропрограммного управленияСтруктура процессораОперационный автомат для умножения двоичных чисел Структурно-функциональная организация процессоровОсновные функции процессораСостав процессора Адресация команд и данныхОбщие сведенияСпособы адресации КомандыФормат командыСистема команд Микропроцессорные системы Структурно-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 интерфейсе Организация 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 памяти Обмен данными в параллельном кодеПрямой ввод-вывод данныхОбмен данными с программным квитированиемОбмен данными с аппаратным квитированием Последовательный обмен даннымиСинхронный обменАсинхронный обмен Организация прерываний в микропроцессорных системахПоследовательность обслуживания прерыванийУправление входами и способы приема сигналов запроса на прерыванияСпособы идентификации источника прерыванияСпособы передачи управленияСхемная идентификация источников прерывания Прямой доступ к памятиНеобходимость организации канала прямого доступа к памятиПринципы организации ПДПРеализация прямого доступа к памятиПринцип работы устройства ПДП Основная память компьютера Введение в полупроводниковую память Начальные сведенияДва вида компьютерной памятиОперативная памятьПостоянная памятьДругие подсистемы памятиОб иерархической структуре памятиКлассификация запоминающих устройствОсновные показатели ЗУ Структурно-функциональная организация памятиОбщие сведенияПамять с параллельным доступомПамять с последовательным доступом Логическая организация памятиОсобенности логической организации памятиВиртуальная памятьСтраничная организация памятиСегментация Постоянные запоминающие устройства Память типа ROM и ее разновидностиОбщие сведенияМасочные ПЗУПрограммируемые ПЗУ (ППЗУ)Репрограммируемые ПЗУПрограммируемые пользователем ПЗУДругие типы постоянной памяти Флэш-памятьНачальные сведенияОбласти примененияУстройство ячейки флэш-памятиОсновные режимы работы ячейки флэш-памятиМногоуровневые ячейки памятиДоступ к флэш-памятиСовременное состояние флэш-памяти Статические ОЗУ Особенности статической памятиОсновные виды микросхем статической памяти Структурно-функциональная организация статических ОЗУЭлементы памяти статических ОЗУ (СОЗУ)Адресация к элементам памятиАдресация к ячейкам памяти Динамические ОЗУ Особенности динамических ОЗУЭлементы памятиУсилители считывания и их функцииВременно́е мультиплексирование адресаСтруктурно-функциональная организация динамическою ОЗУРегенерация данных в динамических ОЗУ Асинхронная и синхронная DRAMКраткий обзор асинхронной памятиСинхронные динамические ОЗУ Микросхемы и модули динамической памятиОбщие сведения о микросхемах DRAMТипы корпусов микросхемМаркировка микросхемОрганизация памяти Устройства хранения Магнитные запоминающие устройства Принципы построения и действия магнитных ЗУО способностях ферромагнетиков хранить информациюПринцип работы магнитных ЗУ Накопители на гибких магнитных дискахОбщие сведенияДискеты Накопители на жестких магнитных дискахОбщие сведенияОсобенности конструкции винчестеровОсновные характеристики винчестеровЛогическая структура дисков винчестераФорматирование низкого уровняКонфигурирование винчестераФорматирование высокого уровняПараметры винчестеров в CMOS Setup Оптические запоминающие устройства Общие сведенияОсобенности оптических ЗУКонструкция компакт-дисков Физическая структура компакт-дисковОсновные типы компакт-дисковДиски CD-ROMДиски CD-RWДиски DVDДорожки и секторы Информационная структура компакт-дисковОрганизация хранения данных на компакт-диске CD-ROMСтруктура каталога компакт-диска CD-ROMИнформационная структура CD-R и CD-RW Организация записиОбщие принципы записи/считыванияПредварительное форматирование Основные 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 аудиотракта Устройства ввода и вывода Устройства ввода и манипуляторы КлавиатурыНазначение и основные типы клавиатурНазначение клавиш клавиатурыОбщее представление о работе клавиатурыМеждународные раскладки клавиатуры и языкиРазъемы для подключения клавиатуры Манипуляторы-указатели типа мышьИстория создания и назначение манипуляторовКонструкция мышиОбщие правила работы с мышьюОсновные классификационные признакиПринцип работы оптико-механической мышиОсобенности оптической мышиБеспроводные мышиДрайверы мыши СканерыНазначение и области применения сканеровКлассификация сканеровОсновные характеристики сканеровОсобенности применения сканеровИнтерфейсы сканеровПланшетный сканерБарабанный сканер ДигитайзерыУстройство и режимы работы дигитайзераПринцип функционирования дигитайзера Мониторы Мониторы на электронно-лучевых трубкахПринципы формирования монохромного изображенияПринципы формирования цветного изображения Плоскопанельные мониторы на жидких кристаллахОбщие сведенияЖидкие кристаллыЖидкокристаллические ячейкиЖидкокристаллические экраны мониторовКонтроллер ЖК-экрана Показатели мониторов и их сравнительная оценкаПоказатели экранаПоказатели качества изображенияПоказатели развертокДругие показатели Видеоадаптеры Общие сведенияНазначение и принцип работы видеоадаптераОсновные типы адаптеров ВидеорежимыГрафический режимТекстовый режим Видеоадаптер VGAВидеопамять BIOSКонтроллер электронно-лучевой трубки (ЭЛТ)Графический контроллерСеквенсорКонтроллер атрибутовСинхронизаторТактовые генераторыИнтерфейс с шиной ввода-вывода ВидеопамятьНазначение и характеристики памятиОднопортовая памятьДвупортовая памятьПерспективные типы видеопамяти Основные графические функции видеоадаптераОб ускорении выполнения графических функцийОсновные графические функции видеоадаптераТипы аппаратных ускорителей Печатающие устройства ПринтерыКлассификация принтеровСпособы регистрации данныхЯзыки принтераМатричные принтеры-игольчатые принтерыСтрочные принтерыСтруйные принтерыЛазерные принтерыСетевой принтерОсновные характеристики принтеров ПлоттерыНазначение плоттеровКлассификация плоттеровОсновные функции плоттера и их реализацияОсновные показатели плоттеровИнтерфейс плоттеровПланшетные плоттеры Параллельные компьютерные системы Общие вопросы Пути повышения производительности компьютеровПринципы разработки современных процессоровО направлениях развития компьютеровПараллелизм на уровне команд Классификация компьютеров параллельного действияМультипроцессорыМультикомпьютерыСравнительная оценка мультипроцессоров и мультикомпьютеров Коммуникационные сетиТопология сетиСпособы коммутации каналовАлгоритмы маршрутизации Производительность многопроцессорных компьютерных системПроизводительность аппаратных средствПрограммная производительностьСпособы повышения производительности Программное обеспечениеМодели управленияУровни распараллеливания процессовВычислительные парадигмыМетоды коммуникацииБазисные элементы синхронизации ТранспьютерыОбщие сведенияАрхитектура транспьютеровСостав транспьютераЦентральный процессорСопроцессорПамятьБлок событий (Event)ТаймерДругие узлы транспьютераВыводы транспьютераСистема команд транспьютераИнициализация системы после включения питанияДиспетчеризация процессовОрганизация ввода-выводаОбмен данными по каналу Мультипроцессоры с памятью совместного использования Модели согласованности аппаратных и программных средствСтрогая согласованностьСогласованность по последовательностиПроцессорная согласованностьСлабая согласованностьСвободная согласованность Архитектуры LIMA SMP с шинной организациейПротоколы когерентности кэширования Мультипроцессоры UMA с координатными коммутаторамиКоординатные коммутаторы Мультипроцессоры UMA с многоступенчатыми сетямиПринцип функционирования Мультипроцессоры NUMAМультипроцессоры CC-NUMAМультипроцессор Stanford DASHМультипроцессор Sequent NUMA-Q Мультипроцессоры СОМА Мультикомпьютеры с передачей сообщений Общие сведенияОсобенности мультикомпьютеровПринцип взаимодействия Процессоры МРР Т3Е/Sandia Мультикомпьютеры типа COWОсобенности COWАлгоритмы планированияСети межсоединений Программное обеспечениеСпособы передачи сообщенийПрограммное обеспечение PVMПакет программ MPI Совместно используемая память на прикладном уровнеРаспределенная совместно используемая памятьОгса Компьютеры SIMD и другие Массивно параллельные и векторные процессорыОбщие сведения о системах SIMDПроцессоры для обработки массивов (Array Processor)Конвейерно-векторный суперкомпьютер Сгау-1 Машины, управляемые потоком данныхПринцип потоковой обработкиСтруктура и принцип функционирования потоковой системыВиды архитектур Систолические системы
