Архитектура и организация ЭВМ: Информация
Валерий
Гуров,...
Гуров,...
Всеволод
Чуканов,...
Чуканов,...
Форма обучения:
дистанционная
Стоимость самостоятельного обучения:
бесплатно
Доступ:
свободный
Документ об окончании:
Вам нравится? Нравится 103 студентам
Уровень:
Специалист
Длительность:
12:55:00
Студентов:
17369
Выпускников:
6201
Качество курса:
4.25 | 4.16
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.
Темы: Аппаратное обеспечение
Специальности: Разработчик аппаратуры
Теги: EA, MD, защита памяти, интерфейсы, клавиатура, команда цикла, микропроцессоры, мультипрограммирование, память, персональная эвм, потоки, программирование, процессоры, сегментный регистр, страничное преобразование, указатель команд, форматы, шины, элементы, эффективность, эффективный адрес, ядро
План занятий
Занятие
Заголовок <<
Дата изучения
Лекция 1
37 минут
Основные функциональные элементы ЭВМ, часть 1
Рассматриваются основные функциональные элементы ЭВМ: дешифратор, шифратор, триггерные схемы различных типов.
Оглавление
-
Лекция 2
17 минут
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.
Оглавление
-
Лекция 3
12 минут
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.
Оглавление
-
Лекция 4
17 минут
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.
Оглавление
-
Лекция 5
24 минуты
Запоминающие устройства
Рассматриваются основные характеристики запоминающих устройств, их классификация, иерархическое построение запоминающих устройств современных ЭВМ, построение ЗУ заданной организации на БИС ЗУ различного типа.
Оглавление
-
Лекция 6
47 минут
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.
Оглавление
-
Лекция 7
24 минуты
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.
Оглавление
-
Лекция 8
33 минуты
Кодирование команд (часть 2)
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.
Оглавление
-
Лекция 9
25 минут
Кодирование команд (часть 3)
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.
Оглавление
-
Лекция 10
24 минуты
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.
Оглавление
-
Лекция 11
35 минут
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.
Оглавление
-
Лекция 12
28 минут
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.
Оглавление
-
Лекция 13
18 минут
Дисциплины распределения ресурсов и основные режимы работы мультипрограммной ЭВМ
Рассматриваются одноочередные и многоочередные дисциплины распределения ресурсов, а также основные режимы работы мультипрограммной ЭВМ.
Оглавление
-
Лекция 14
24 минуты
Система прерываний
Рассматриваются основные вопросы, связанные с организацией работы ЭВМ при обработке прерываний, а также особенности системы прерываний в персональной ЭВМ.
Оглавление
-
Лекция 15
28 минут
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.
Оглавление
-
Лекция 16
16 минут
Система управления памятью в персональной ЭВМ
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.
Оглавление
-
Лекция 17
23 минуты
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.
Оглавление
-
Лекция 18
22 минуты
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.
Оглавление
-
