Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей
2018-2019 учебный год
Вопросы к экзамену
1. История развития вычислительной техники.
2. Классификация вычислительных машин.
3. Понятие об архитектуре компьютера.
4. Основные элементы двоичного кода. Системы счисления.
5. Кодирование информации.
6. Центральный процессор: принципы построения процессора, регистры микропроцессора.
7. Память, к которой могут адресоваться микропроцессоры.
8. Структура и функции центрального процессора.
9. Управление шиной и памятью микропроцессора.
10. Многопроцессорные (многоядерные) системы.
11. Устройства хранения информации: характеристики и свойства памяти компьютера.
12. Оперативная память, ПЗУ и ППЗУ.
13. Принципы записи и считывания.
14. Внешняя память компьютера.
15. Общие сведения о системе ввода/вывода.
16. Внешние устройства, обмен информацией.
17. Методы управления вводом/выводом.
18. Устройства ввода данных, их разновидности и основные характеристики.
19. Устройства вывода информации: мониторы, принтеры, плоттеры, звуковые системы, проекторы.
20. Архитектура системных интерфейсов.
21. Внешние интерфейсы для подключения периферии.
22. Связь компьютера с периферийными устройствами
23. Простейший случай взаимодействия двух компьютеров
24. Проблемы физической передачи данных по линиям связи
25. Проблемы объединения нескольких компьютеров, адресация узлов сети
26. Методы доступа к линиям связи
27. Физическая структуризация сети
28. Логическая структуризация сети
29. Многослойная модель сети
30. Общая характеристика модели OSI
31. Сетезависимые и сетенезависимые уровни
32. Понятие "открытая система"
33. Модульность и стандартизация
34. Источники стандартов
35. Стандарты Internet
36. Основные положения и принципы работы физической среды Ethernet
37. Стандарт 10Base-5
38. Стандарт 10Base-2
39. Стандарт 10Base-T
40. Микропрограммный уровень
41. Архитектура традиционных компьютеров.
42. Способы ускорения традиционных архитектур: Конвейер команд, расслоенная память, регистры, кэш-память.
43. Нестандартные архитектуры: векторная, матричная, VLIW и т. д.
44. RISC- и CISC-компьютеры.
45. Распределение памяти в трансляторах с АЯВУ: Некоторые сведения из техники трансляции, необходимые для понимания аппаратной реализации.
46. Реализация вызовов в трансляторах с АЯВУ: Некоторые сведения из техники трансляции, необходимые для понимания аппаратной реализации.
47. Обзор архитектуры POWER PC
48. Обзор архитектуры Intel,
49. Обзор архитектуры SUN SPARC
50. Особенности multimedia extensions (Intel MMX & SSE, PowerPC VMX)
51. Системная архитектура (процессоры, кэш, интегрированная периферия-chipset)
52. Шинная архитектура (локальные, системные, периферийные шины, "двойная независимая" шинная архитектура).
Практические задания
Инвертор
Вентиль И.
Вентиль ИЛИ.
Вентиль НЕ.
Вентиль Исключающее ИЛИ.
Комбинационная схема.
Шифратор.
Дешифратор.
Мультиплексор.
Демультиплексор.
Полусумматор.
Сумматор.
Многоразрядный сумматор.
Одноразрядное АЛУ.
Многоразрядное АЛУ.
RS-триггер.
Синхронный RS-триггер.
D-триггер.
Синхронный D-триггер.
Схема 4-разрядного регистра.
Схема памяти 4×3 с одним дешифратором.
Модель компьютера: умножить содержимое регистра АХ на регистр ВХ и произведение записать в АХ.
Модель компьютера: сдвинуть влево содержимое регистра АХ на число разрядов, указанное в регистре ВХ.
Модель компьютера: сдвинуть вправо содержимое регистра АХ на число разрядов, указанное в регистре ВХ.
Модель компьютера: нацело разделить содержимое регистра АХ на регистр ВХ и частное записать в АХ.
Напишите программу, которая позволяет изучить машинное представление целых чисел.
Напишите программу, которая позволяет изучить машинное представление вещественных чисел.
Исследование микросхемы вентилей И-НЕ.
Исследование микросхемы вентилей ИЛИ-НЕ.
Исследование микросхемы синхронного D-триггера.
Сетевые утилиты
Дополнительно к экзамену 2018-2019
Схема сдвига.
Исследование микросхемы вентилей XOR.
Исследование микросхемы регистра сдвига.
Исследование микросхемы счетчика.
Напишите программу на языке Ассемблера, демонстрирующую работу с регистрами процессора.
Напишите программу на языке Ассемблера, демонстрирующую арифметические операции.
Напишите программу на языке Ассемблера, демонстрирующую работу со стеком.
Выполните с помощью отладчика трассировку программы на языке С.
Выполните с помощью отладчика трассировку программы по инструкциям процессора архитектуры x86.
Выполните с помощью отладчика трассировку программы по инструкциям процессора ARM.
С помощью отладчика продемонстрируйте объектный код с отладочной информацией.