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».
Конспект.
Презентации к лекциям курса (ссылки внизу страницы).
Легкодоступные и предпочтительные:
Конспект
Чарльз Петцольд. Код. Тайный язык информатики
Э. Таненбаум. Архитектура Компьютера
Прочие:
Б.Я. Цилькер, С.А. Орлов. Организация ЭВМ и систем
А.А. Папернов. Логические основы цифровых машин и программирования
Г. Майерс. Архитектура современных ЭВМ
Seyed H. Roosta. Parallel processing and parallel algorithms: theory and computation
Мультимедиа:
Stanley and Stella in Breaking The Ice (1987) (заметка) — синтезировано на LISP-машине
Pierre Henry «Psyché Rock» (1967) — примеры различных электронных компонент конца 60-х
Homebrew CPU — примеры машин, ЦП которых были самостоятельно спроектированы и изготовлены энтузиастами
Приведенный список вопросов актуален для весеннего семестра 2011 года.
Вопросы выбираются электронным устройством по одному из каждой части без предварительной разбивки на билеты.
Часть I
При назначении досрочного экзамена первая часть списка вопросов выносится на него
Цифровые и аналоговые ВС и СПД: преимущества и недостатки.
Виды модуляции, плотность каналов, теоремы Шеннона и Котельникова.
Структура и организация вычислительных машин. Модель Фон-Неймана Многоуровневая схема.
Поколения Вычислительных машин. Современные ценовые категории. Поколения операционных систем.
RISC и CISC; кэш; стековые машины; современные тенденции.
Векторные и суперскалярные машины. Эволюция 80x86.
Особенности типичных виртуальных машин, примеры. JIT и AOT.
Банковая и страничная модели адресного пространства.
Сегментная модель адресного пространства.
Смешанная модель адресного пространства на примере 80386.
Виды энергонезависимой памяти. Эволюция.
Алгебраические основы кода Хемминга на примере 4-битной контрольной суммы для 15 битов данных. Защита ОЗУ.
Защита энергонезависимой памяти. RAID - массивы различных уровней.
Бинарные булевы функции. Мощность и базис пространства функций.
Принципы действия ламповых диодов и триодов, полупроводникового диода и биполярного транзистора.
Базовые логические элементы на основе реле, триодов и транзисторов.
Триггеры: RS, D. Синхронизация по фронту и спаду импульса.
Триггеры: MS, JK, T.
Регистры: Чтение и запись, передача данных.
Регистры: конструкция и назначение сдвигающего регистра, счетчики.
Часть II
Двоичная система счисления, алгебраические основы дополнительного кода.
Сумматор. Вычитание при помощи суммирования и логических операций. Пример - сложение небольших отрицательных чисел в дополнительном коде.
Сложение и умножение многословных чисел. Мультипликатор.
(Де)шифраторы и (де)мультиплексоры.
Организация динамической оперативной памяти.
Назначение и конструкции ЦАП. Назначение и конструкции АЦП.
Применение кодов Грея и последовательностей Де-Брейна.
Регистры 80x86, способы адресации данных, команды пересылки данных, команды ввода-вывода, команды мат. сопроцессора.
Команды 80x86: арифметические и стековые.
Команды 80x86: сравнения и передачи управления, обработки строк.
Архитектуры семейства AMD64 (и производных) и IA64.
Назначение и организация ПЛИС и ППВМ.
Принципы и стадии работы Компилятора.
Пример программы на АЯВУ, оттранслированной в ассемблер.
Задачи, архитектуры, языки программированя и топологии параллельных систем.
Количественные характеристики параллельных систем. Закон Амдала.
Вывод количественных характеристик распараллеливания метода Гаусса.
Основы параллельного программирования с использованием OpenMP.
Микроконтроллеры и встраиваемые системы.
Вдумчивые и конструктивные предложения и замечания по программе курса.
Доклад на IX Всероссийской конференции «Преподавание информационных технологий в Российской Федерации»
(форматирование в сборнике конференции было нарушено, предлагаю посмотреть исходный текст).