Организация ЭВМ и систем: Курс лекций (Позиционные системы счисления. Процессоры семейства IA-32. Лазерные принтеры)

План занятий

Тема.................................................................................................. часов

Лекция 1

1. Введение.............................................................................................. 2

Лекция 2

2. Позиционные системы счисления....................................................... 1

3. Представление данных в ЭВМ............................................................ 1

Лекция 3

4. Процессоры семейства IA-32.............................................................. 2

Лекция 4

5. Основные элементы языка ассемблера............................................... 1

6. Способы адресации............................................................................. 1

Лекции 5-7

7. Основные непривилегированные команды........................................ 6

Лекция 8

8. Организация программы.................................................................... ½

9. Структура программы для MS DOS.................................................. ½

Системы с параллельной обработкой данных

Лекция 9

10. Параллелизм на уровне команд........................................................ 2

Лекция 10

11. Параллелизм на уровне процессоров............................................... 2

Лекция 11

12. Сети межсоединений......................................................................... 1

13. Аспекты производительности многопроцессорных систем, определяемые аппаратным обеспечением...................................................... 1

Лекция 12

14. Многопроцессорные системы с общей памятью............................. 2

Лекция 13

15. Многопроцессорные системы с раздельной памятью..................... 2

Вторичная память

Лекции 14-17

16. Понятие о кодах с исправлением ошибок........................................ 1

17. Оптические носители информации................................................... 2

18. Магнитные диски............................................................................... 1

Устройства вывода

19. Жидкокристаллические мониторы.................................................. ½

20. Лазерные принтеры.......................................................................... ½

Дополнительные темы

Лекция

21. Связь процедур языка ассемблера и языков высокого уровня....... 1

22. От исходного текста к выполняющейся программе........................ 1

Список сокращений

АВМ — аналоговая вычислительная машина

АЛУ — арифметико-логическое устройство

БУ — блок управления

ВМ — вычислительная машина

ВС — вычислительная система

ГВМ — гибридная вычислительная машина

ПЗУ — постоянное запоминающее устройство

ПО — программное обеспечение

УВВ — устройство (устройства) ввода-вывода

ЦВМ — цифровая вычислительная машина

ЭВМ — электронная вычислительная машина

ЭЦВМ — электронная цифровая вычислительная машина

Раздел 1

1. Введение

1.1. Аналоговые, цифровые и гибридные вычислительные машины

1.2. История развития ЦВМ. Архитектура фон Неймана

1.3. Многоуровневая организация вычислительных систем

1.3.1. Общие принципы

1.3.2. Современные многоуровневые системы

1.4. Общие сведения о процессорах

1.4.1. Структура процессора и его место в ЭЦВМ

1.4.2. Выполнение команд

1.4.3. Процессоры с интерпретацией команд

1.4.4. RISC и CISC

1.1.  Аналоговые, цифровые и гибридные вычислительные машины

[7]

Вычислительная машина (ВМ) — физическая система (устройство или комплекс устройств), предназначенная для механизации или автоматизации процесса алгоритмической обработки информации или вычислений. Физические системы, применяемые для вычислений, могут быть механическими, пневматическими, электрическими, электронными или комбинированными.

Данные, с которыми оперируют вычислительные машины, могут быть представлены в непрерывном, дискретном или комбинированном виде. В соответствии с этим вычислительные машины подразделяют на три типа: аналоговые, цифровые и гибридные.

В аналоговых вычислительных машинах (АВМ) представление информации реализуется путём замены математических величин некоторыми физическими величинами (угол поворота вала, сила тока и тому подобное). В последние лет 70 используются преимущественно электронные АВМ.

Принципы аналоговых вычислений использовались ещё на заре истории. В XXXIX в. до н. э. на землях, на которых позднее возникла Вавилония, аналоговые расчёты использовались при землемерных работах и при составлении карт. Около 80 г. до н. э. греки построили планетарий, с помощью которого они определяли положение Солнца и планет, используя птолемееву (геоцентрическую) модель солнечной системы.

Цифровая вычислительная машина (ЦВМ) — устройство переработки информации, представленной в цифровых кодах.

В гибридной вычислительной машине (ГВМ) сочетается ряд особенностей цифровых и аналоговых вычислительных машин. Идея создания ГВМ связана со стремлением преодолеть недостатки, свойственные АВМ и ЦВМ, и объединить их достоинства: быстродействие параллельно работающих устройств АВМ и их способность решать целые классы задач неалгоритмическим путём с высокой точностью ЦВМ и их возможностью выполнять различные функциональные операции: вычисления в соответствии с заданной последовательностью операций, логические решения и итерационные вычисления.