INTUIT.ru: Учебный курс - Архитектура и организация ЭВМ

поддержка курса Архитектура и организация ЭВМ
Авторы: В.В. Гуров, В.О. Чуканов

?	Уровень: для специалистов \|\| Статус: бесплатный \|\| Опубликован: 05.04.2005 Рейтинг: 4.30 \|\| Популярность: 23 \|\| Студентов: 3310/420

Информация о курсе
В лекциях рассматриваются схемотехнические основы ЭВМ. Представлены основные устройства ЭВМ. Рассматривается взаимодействие устройств ЭВМ при автоматическом выполнении программы. Описана работа мультипрограммной ЭВМ.
В курсе рассмотрены основные схемотехнические элементы ЭВМ: логические элементы, триггерные схемы, регистры, счетчики и т.д. Рассматривается организация и принципы работы запоминающих устройств, устройства управления, арифметико-логического устройства. Их анализ проводится на примерах реализации устройств, выполняющих заданные функции. Рассмотрены режимы адресации и форматы команд персональной ЭВМ с системой команд x86. Приведены основные характеристики 32-разрядного микропроцессора. Проведен анализ конвейерной организации работы микропроцессора для случая идеального конвейера и конвейера, в работе которого встречаются конфликты. Рассмотрены основные режимы работы мультипрограммной ЭВМ, характеристики ЭВМ при работе в мультипрограммном режиме, дисциплины распределения ресурсов. Описана работа системы прерывания как с классической точки зрения, так и применительно к современным персональным компьютерам. Рассмотрены вопросы, возникающие при работе системы распределения памяти. Представлен анализ классических методов защиты информации в ЭВМ и методов, поддерживаемых на аппаратном уровне в современных ЭВМ. Рассмотрена организация ввода-вывода информации, включая прямой доступ к памяти.

Цель
Рассмотреть основные принципы организации вычислительного процесса в компьютере. Дать слушателю представления о том, какие устройства составляют ЭВМ и как они взаимодействуют между собой и с внешними устройствами при автоматическом выполнении программы. Представить особенности реализации этого процесса в ЭВМ с классической архитектурой и в современных персональных компьютерах.

Предварительные знания
Логические, арифметические основы и принципы работы ЭВМ.

Предварительные курсы

Логические и арифметические основы и принципы работы ЭВМ

Дополнительные курсы

Диплом

сертификат

(ИНТУИТ)

Записаться на курс

экзамен | экстернат | диплом Лекции

Основные функциональные элементы ЭВМ, часть 1

Рассматриваются основные функциональные элементы ЭВМ: дешифратор, шифратор, триггерные схемы различных типов.

Основные функциональные элементы ЭВМ, часть 2

Рассматриваются основные функциональные элементы ЭВМ: счетчик, регистры хранения и сдвига. Описываются их функции, внутренняя структура, временные диаграммы работы. Отмечается место и роль этих элементов при построении различных узлов и устройств ЭВМ.

Арифметико-логическое устройство

Рассматриваются особенности реализации арифметико-логического устройства компьютера на примере проектирования АЛУ для умножения чисел с фиксированной запятой, заданных в прямом коде, со старших разрядов множителя.

Устройство управления

Рассматриваются принципы построения схемного и микропрограммного устройств управления. Даны различные схемы реализации датчика сигнала, входящего в состав УУ. Представлена микропрограмма для управления арифметико-логическим устройством, описанным в лекции 7.

Запоминающие устройства

Рассматриваются основные характеристики запоминающих устройств, их классификация, иерархическое построение запоминающих устройств современных ЭВМ, построение ЗУ заданной организации на БИС ЗУ различного типа.

Режимы адресации и форматы команд 16-разрядного процессора

Рассматриваются режимы адресации 16-разрядного микропроцессора Intel-8086 и их связь с форматами команд, а также форматы и особенности реализации команд переходов.

Кодирование команд (часть 1)

Рассматриваются практические вопросы, связанные с машинным представлением команд различных форматов и с различными режимами адресации операндов, с дизассемблированием команд, с оценкой влияния структуры программы на время ее выполнения.

Кодирование команд (часть 2)

Кодирование команд (часть 3)

10.

Взаимодействие основных узлов и устройств персонального компьютера при автоматическом выполнении команды. Архитектура 32-разрядного микропроцессора

Рассматриваются особенности функционирования персонального компьютера при автоматическом выполнении команды. Рассматриваются особенности 32-разрядного микропроцессора с архитектурой IA-32.

11.

Конвейерная организация работы процессора

Рассматривается конвейерная организация работы идеального микропроцессора, сравнение производительности его работы с последовательной обработкой команд, типы и причины конфликтов в конвейере и пути уменьшения их влияния на работу микропроцессора.

12.

Организация работы мультипрограммных ЭВМ

Рассматриваются основные понятия мультипрограммного режима работы ЭВМ, аппаратные и программные средства, обеспечивающие работу ЭВМ в этом режиме, показатели, характеризующие мультипрограммный режим работы, и их зависимость от коэффициента мультипрограммирования.

13.

Дисциплины распределения ресурсов и основные режимы работы мультипрограммной ЭВМ

Рассматриваются одноочередные и многоочередные дисциплины распределения ресурсов, а также основные режимы работы мультипрограммной ЭВМ.

14.

Система прерываний

Рассматриваются основные вопросы, связанные с организацией работы ЭВМ при обработке прерываний, а также особенности системы прерываний в персональной ЭВМ.

15.

Система управления памятью

Рассматриваются вопросы, связанные с распределением памяти, организацией виртуальной памяти на основе страничного распределения, а также сегментно-страничное представление памяти в персональной ЭВМ и методы сокращения времени адресного преобразования.

16.

Система управления памятью в персональной ЭВМ

17.

Защита памяти в мультипрограммных ЭВМ

Рассматриваются требования к системе защиты информации, общие подходы к организации защиты памяти мультипрограммных ЭВМ, а также организация защиты памяти в персональной ЭВМ.

18.

Ввод-вывод информации

Рассматриваются вопросы взаимодействия устройств, входящих в состав ЭВМ, проблемы, возникающие при обеспечении такого взаимодействия, и пути их решения. Рассматриваются особенности программно-управляемой передачи данных между устройствами ввода-вывода и оперативной памятью, а также механизм прямого доступа к памяти. Рассматриваются основные сигналы шины ISA.

Вопросы и Ответы