Общая информация

Первый лекционный курс автора.
В объёме 1 академического года курс более не читается.
Читался с весны 2007 по весну 2011 включительно, родился и почил вместе с направлением подготовки бакалавров 010400 «Информационные технологии».
В 2007 и 2008 году в конце курса содержалось введение в вычислительные сети.
С 2010 года читался с проектором.
С весны 2012 года курс, построенный на базе этого, в объёме 1/2 года читается на направлении подготовки бакалавров 231000 «Программная инженерия».

Объем курса	1 год (1 сем, 2 лекции в неделю)
Отчётность	теоретический экзамен
Направление	010400, информационные технологии
Семестр	II (1 курс, весна)
Код дисциплины	CS220
Трудоёмкость	4 зачётные единицы

Список источников

• Конспект.
  
• Презентации к лекциям курса (ссылки внизу страницы).
  
• Легкодоступные и предпочтительные:

1. Конспект
2. Чарльз Петцольд. Код. Тайный язык информатики
3. Э. Таненбаум. Архитектура Компьютера

• Прочие:

1. Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. Организация ЭВМ и систем
2. А.А. Папернов. Логические основы цифровых машин и программирования
3. Г. Майерс. Архитектура современных ЭВМ
   
4. Seyed H. Roosta. Parallel processing and parallel algorithms: theory and computation

• Мультимедиа:
1. Pirates of Silicon Valley
2. Revolution OS
3. Stanley and Stella in Breaking The Ice (1987) (заметка) — синтезировано на LISP-машине
4. Pierre Henry «Psyché Rock» (1967) — примеры различных электронных компонент конца 60-х
   
5. Реклама Apple Macintosh «1984»
6. Micro Men
7. Homebrew CPU — примеры машин, ЦП которых были самостоятельно спроектированы и изготовлены энтузиастами
8. Музей Сергея Фролова

Вопросы к экзамену (весна 2011)

Часть I

При назначении досрочного экзамена первая часть списка вопросов выносится на него

1. Цифровые и аналоговые ВС и СПД: преимущества и недостатки.
2. Виды модуляции, плотность каналов, теоремы Шеннона и Котельникова.
3. Структура и организация вычислительных машин. Модель Фон-Неймана Многоуровневая схема.
4. Поколения Вычислительных машин. Современные ценовые категории. Поколения операционных систем.
5. RISC и CISC; кэш; стековые машины; современные тенденции.
6. Векторные и суперскалярные машины. Эволюция 80x86.
7. Особенности типичных виртуальных машин, примеры. JIT и AOT.
8. Банковая и страничная модели адресного пространства.
9. Сегментная модель адресного пространства.
10. Смешанная модель адресного пространства на примере 80386.
11. Виды энергонезависимой памяти. Эволюция.
12. Алгебраические основы кода Хемминга на примере 4-битной контрольной суммы для 15 битов данных. Защита ОЗУ.
13. Защита энергонезависимой памяти. RAID - массивы различных уровней.
14. Бинарные булевы функции. Мощность и базис пространства функций.
15. Принципы действия ламповых диодов и триодов, полупроводникового диода и биполярного транзистора.
16. Базовые логические элементы на основе реле, триодов и транзисторов.
17. Триггеры: RS, D. Синхронизация по фронту и спаду импульса.
18. Триггеры: MS, JK, T.
19. Регистры: Чтение и запись, передача данных.
20. Регистры: конструкция и назначение сдвигающего регистра, счетчики.

1. Двоичная система счисления, алгебраические основы дополнительного кода.
2. Сумматор. Вычитание при помощи суммирования и логических операций. Пример - сложение небольших отрицательных чисел в дополнительном коде.
3. Сложение и умножение многословных чисел. Мультипликатор.
   
4. (Де)шифраторы и (де)мультиплексоры.
5. Организация динамической оперативной памяти.
   
6. Назначение и конструкции ЦАП. Назначение и конструкции АЦП.
7. Применение кодов Грея и последовательностей Де-Брейна.
8. Регистры 80x86, способы адресации данных, команды пересылки данных, команды ввода-вывода, команды мат. сопроцессора.
9. Команды 80x86: арифметические и стековые.
10. Команды 80x86: сравнения и передачи управления, обработки строк.
11. Архитектуры семейства AMD64 (и производных) и IA64.
12. Назначение и организация ПЛИС и ППВМ.
    
13. Принципы и стадии работы Компилятора.
14. Пример программы на АЯВУ, оттранслированной в ассемблер.
15. Задачи, архитектуры, языки программированя и топологии параллельных систем.
16. Количественные характеристики параллельных систем. Закон Амдала.
17. Вывод количественных характеристик распараллеливания метода Гаусса.
18. Основы параллельного программирования с использованием OpenMP.
    
19. Микроконтроллеры и встраиваемые системы.
20. Вдумчивые и конструктивные предложения и замечания по программе курса.