Архитектура вычислительных систем
Общая информация
Программная инженерия
Курс построен на основе закрытого на данный момент годового курса с аналогичным названием и несколько более полным содержанием.
Чатик =)
Вопросы к экзамену
Часть I
Цифровые и аналоговые ВС и СПД: преимущества и недостатки.
Виды модуляции, плотность каналов, теоремы Шеннона и Котельникова.
Модель Фон-Неймана.
Шины, прерывания, порты, DMA.
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.
Защита энергонезависимой памяти. RAID - массивы различных уровней.
Бинарные булевы функции. Мощность и базис пространства функций.
Принципы действия электромагнитных реле, ламповых диодов и триодов *.
* желающие могут рассказать про полупроводниковые диоды, биполярные и униполярные транзисторы
Часть II
Базовые логические элементы на основе реле, триодов и транзисторов.
Триггеры: RS, D, MS, JK, T.
Регистры: Чтение и запись, передача данных.
Регистры: конструкция и назначение сдвигающего регистра, счетчики.
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.
Особенности архитектуры AMD64 (x86_64).
Особенности архитектуры IA64 (EPIC или «Itanium»).
Вдумчивые и конструктивные предложения и замечания по программе курса.
Не вошло в 2019 г.
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.
Пример программы на АЯВУ, оттранслированной в ассемблер.
Список источников
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
Инструменты: