Вопросы к экзамену по курсу

"Вычислительные системы, сети и телекоммуникации"

для групп Д2-05, Д2-06, Д2-07

(весна 2009 г.)

Раздел 1

1.      Способы представления чисел. Представление чисел с фиксированной точкой. Представление чисел с фиксированной запятой. Представление чисел с плавающей запятой. Диапазон и точность представления чисел.

2.      Машинные формы представления чисел с фиксированной запятой.  Прямой, обратный и дополнительный коды.

3.      Модифицированные обратный и дополнительный коды и их прикладное значение.

4.      Методика выполнения операций сложения-вычитания чисел фиксированной запятой, представленных в обратном и дополнительном кодах.

5.      Основные понятия алгебры логики: высказывание, логическая переменная, логическая функция, равносильность логических функций.

6.      Элементарные логические функции (функции алгебры логики - ФАЛ).

7.      Преобразование ФАЛ. Элементарные эквивалентности.

8.      Формы представления ФАЛ.

9.      Совершенные ДНФ.

10.  Совершенные КНФ.

11.  Функционально-полные системы логических функций.

12.  Минимизация логических функций. Метод диаграмм Вейча.

13.  Системы логических элементов. Основные параметры логических элементов. Условно-графические обозначения основных логических элементов.

14.  Назначение и функции основных элементов ЭВМ: сумматор, дешифратор, триггер, регистр хранения, регистр сдвига, двоичный счетчик.

15.  Принципы Неймана построения ЭВМ.

16.  Структура однопрограммной ЭВМ. Назначение и взаимосвязь ее основных устройств.

17.  Цикл выполнения команды. Взаимодействие основных узлов и устройств ЭВМ при автоматическом выполнении команды в трехадресной ЭВМ.

18.  Команда и ее формат. Взаимосвязь формата команды и основных параметров ЭВМ.

19.  Системы кодирования команд. Структура одно-, двух-, трех-, четырехадресной ЭВМ. Естественный и принудительный порядок выполнения программы.

20.  Цикл выполнения команды. Взаимодействие основных узлов и устройств ЭВМ при автоматическом выполнении команды в трехадресной ЭВМ.

21.  Конвейерная организация работы процессора. Ступени конвейера.  Оценка производительности процессора при конвейерной организации работы. Типы конфликтов в конвейере и методы уменьшения их влияния на производительность микропроцессора.

22.  Структура 16-разрядного микропроцессора, его основные блоки.

 

Раздел 2

1.      Мультипрограммный режим работы компьютера. Основные характеристики. Дисциплины распределения ресурсов в мультипрограммных ЭВМ. Режимы работы мультипрограммной ЭВМ.

2.      Запоминающие устройства: назначение, основные параметры, классификация. Иерархическая структура ЗУ современных ЭВМ.

3.      Назначение и принцип работы кэш-памяти.

4.      Структура 32-разрядного микропроцессора. Особенности работы микропроцессора в реальном и защищенном режимах.

5.      Система управления памятью. Организация виртуальной памяти. Порядок формирования физического адреса при сегментно-страничной организация памяти.

6.      Прерывания. Классификация прерываний. Последовательность действий компьютера при обработке запросов прерываний. Обработка прерываний в реальном режиме работы микропроцессора. Контроллер приоритетных прерываний. Таблица векторов прерываний.

7.      Аппаратные средства защиты информации в микропроцессоре. Назначение. Виды защиты. Защита при управлении памятью. Защита по привилегиям.

8.      Этапы развития архитектуры микропроцессоров.

9.      Технология обработки данных MMX и SSE.

10.  Пути повышения производительности микропроцессоров. Классические методы. Основные направления развития архитектуры современных микропроцессоров. Отличительные черты микропроцессоров с архитектурой EPIC, CMP, SMT. Основные особенности архитектуры микропроцессора Itanium.

11.  Многопроцессорные и многомашинные вычислительные системы. Типовые вычислительные структуры. Структура и основные характеристики SMP-систем, NUMA-систем, кластеров, MPP-систем.

12.  Классификация вычислительных сетей.

13.  Основные характеристики ЛВС.

14.  Сетевое оборудование ЛВС.

15.  Уровни взаимодействия компьютеров в сетях (модель OSI).

16.  Типы и характеристики передающей среды.

17.  Основные топологии ЛВС.

18.  Методы доступа к среде передачи данных.

 

Литература

1.         Брайдо В.Л., Ильина О.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. 3-е изд. Изд. Питер, 2008. - 768с.

2.         Гуров В.В., Чуканов В.О. Основы теории и организации ЭВМ. М.: Интернет-университет информационных технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006.- 272с.

3.         004/Г95 Гуров В.В. Синтез комбинационных схем в примерах и решениях. Уч. пособие. – М.: МИФИ, 2001. – 56 с.

4.         004/Г95 Гуров В.В. Основы организации вычислительных машин. Уч. пособие. ­- М.: МИФИ, 2004. – 163 с.

5.         004/А92 Атовмян И.О. Архитектура вычислительных систем. – М.: МИФИ, 2002.

6.         681.3/Б88  Бродин В.Б., Шагурин И.И. Микропроцессор i486.Архитектура, программирование, ин­терфейс.- М.:ДИАЛОГ-МИФИ, 1993.

7.         004/Ц60 Цилькер Б.Я., Орлов С.А. Организация ЭВМ и систем. - СПб: Питер, 2006. - 668 с.

8.         Брайдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем.  - СПб: Питер, 2006, - 718 с.

9.         Брайдо В.Л., Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. ­ - СПб: Питер. 2005 г. - 704 с.

10.       004/М59 Микропроцессорные системы: Уч. пособие для вузов / Е.К.Александров, Р.И.Грушвицкий, М.С.Куприянов и др. – СПб.: Политехника, 2002.

11.       681.3/Г83 Григорьев В.Л. Микропроцессоры i486:Архитектура и программирование: В 4 кн..- М.: Гранал, Бином, 1993.

12.       681.3/К12 Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы. - М.: Энергоатомиздат, 1991.

13.       004/Л12 Михайлов В.Н., Бердникович Е.Ю., Ивкин В.В, Окороченко Г.Е. Работа в локальных вычислительных сетях. Лабораторный практикум. - М.: МИФИ, 2002.-80 с.

14.       004/К67 Корнеев В.В., Киселев А.В. Современные микропроцессоры. -СПб: БХВ-Пе­тер­бург, 2003.