Вопросы для подготовки к зачету

МОСКОВСКИЙ ФИНАНСОВО-ЮРИДИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Согласовано

Начальник УМО СПО

______________

« ____» ________________ 2012 г.

Дисциплина: Организация ЭВМ и систем

Специальность: 230115 Программирование в компьютерных системах

Форма обучения: очная

Форма отчетности: зачет

Форма аттестации: традиционно

Оценка знаний: балл

Вопросы для подготовки к зачету

Организация ЭВМ

Принципы Неймана построения ЭВМ. Элемент Неймана. Автомат Неймана. Структура классической ЭВМ. Назначение и взаимосвязь ее основных устройств. Машина Тьюринга. Команда и ее формат. Взаимосвязь формата команды и основных параметров ЭВМ. Системы кодирования команд. Структура одно-, двух-, трех-, четырехадресной ЭВМ. Естественный и принудительный порядок выполнения программы. Стековая память. Структура безадресной ЭВМ. Основные способы адресации операндов: непосредственный, прямой (регистровый и к оперативной памяти), косвенный (через регистр и через ячейку оперативной памяти), относительный, базовый индексный. Зависимость длины поля адреса и времени выборки операнда от способа адресации. Цикл выполнения команды. Взаимодействие основных узлов и устройств ЭВМ при автоматическом выполнении команды в трехадресной ЭВМ.

Основы схемотехнической реализации ЭВМ

Системы логических элементов. Основные параметры логических элементов. Условно-графические обозначения основных логических элементов. Схемотехническая реализации схем “И-НЕ”, “ИЛИ-НЕ”. Этапы проектирование логических схем на элементах “И-НЕ”, “ИЛИ-НЕ”. Проектирование одноразрядного сумматора. Быстродействие логических схем. Дешифратор: назначение, таблица истинности. Проектирование дешифратора. Триггер. Классификация триггерных схем. Обобщенная схема запоминающей ячейки на элементах “И-НЕ” и “ИЛИ-НЕ”. Синхронный RS триггер. Типы синхронизации триггерных схем. Двухступенчатый RS триггер. Назначение. Временная диаграмма работы. Структура двухступенчатого JK-триггера. Асинхронный двоичный счетчик. Назначение. Временная диаграмма работы. Оценка быстродействия. Регистр хранения. Регистр сдвига.

Устройства ЭВМ

Проектирование арифметического устройства для выполнения операции умножения чисел, заданных в прямом коде, со старших разрядов множителя: этапы проектирования, состав оборудования, структурная схема устройства, временная диаграмма подачи управляющих сигналов. Устройство управления: назначение, принципы построения. Типы устройств управления. Структурная схема устройства управления с жесткой логикой. Реализация датчика сигналов на счетчике с дешифратором и на сдвиговом регистре. Структурная схема микропрограммного устройства управления. Запоминающие устройства: назначение, основные параметры. Иерархическая структура запоминающих устройств современных ЭВМ. Построение структура запоминающего устройства произвольной организации на интегральных микросхемах при наращивании количества ячеек. Построение структура запоминающего устройства произвольной организации на интегральных микросхемах при наращивании разрядности ячейки. Конвейерная организация работы микропроцессора. Ступени конвейера. Оценка производительности микропроцессора при конвейерной организации работы. Типы конфликтов в конвейере. Структурные конфликты и методы уменьшения их влияния на снижение производительности микропроцессора. Типы конфликтов в конвейере и методы уменьшения их влияния на снижение производительности микропроцессора.

Мультипрограммная ЭВМ

Мультипрограммный режим работы ЭВМ. Процесс и ресурс в мультипрограммных ЭВМ. Структура мультипрограммной ЭВМ и особенности ее функционирования. Основные характеристики работы ЭВМ в мультипрограммном режиме. Одноочередные дисциплины распределения ресурсов в мультипрограммных ЭВМ: FIFO, LIFO, круговой циклический алгоритм. Многоочередная дисциплина распределения ресурсов в мультипрограммных ЭВМ и её модификации. Режимы работы мультипрограммных ЭВМ: пакетный, разделения времени, реального времени. Критерии эффективной работы мультипрограммной ЭВМ в различных режимах.

Организация работы персональной ЭВМ

Структура персональной ЭВМ. Структура микропроцессора 8086, состав и назначение его основных блоков. Организация памяти в IBM PC: физическое адресное пространство, адрес байта, слова, двойного слова. Символическое и машинное представление команд. Формат двухоперандной команды IBM PC общего вида. Назначение полей команды Режимы адресации операндов в IBM PC: Формирование физического адреса в IBM PC в реальном режиме работы. Формат команды IBM PC, использующей непосредственный операнд. Формат команды IBM PC, использующей аккумулятор. Дизассемблирование команд: назначение, этапы. Классификация и формат команд переходов IBM PC. Назначение и формат команд условного перехода. Структура 32-разрядного микропроцессора, состав и назначение его основных блоков. Организация памяти в персональной ЭВМ. Сегментное преобразование адреса в персональной ЭВМ. Логический адрес. Селектор. Дескриптор сегмента. Таблицы дескрипторов. Сокращение потерь времени на преобразование логического адреса в физический при сегментной организации па­мя­ти в персональной ЭВМ. Организация памяти в персональной ЭВМ. Страничное преобразование адреса. Каталог страниц и таблица страниц. Сокращение потерь времени на преобразование логического адреса в физический при страничной организации па­мя­ти в персональной ЭВМ. Обработка прерываний в персональной ЭВМ. Контроллер приоритетных прерываний. Назначение. Порядок работы. Таблица векторов прерываний: назначение, структура. Защита памяти в мультипрограммных ЭВМ. Назначение. Классические методы защиты Защита отдельных ячеек памяти. Метод граничных регистров. Метод ключей защиты памяти. Организация защиты памяти в персональной ЭВМ. Защита при управлении памятью. Защита по привилегиям. Ввод-вывод информации в ЭВМ. Проблемы организации ввода вывода и пути их решения. Организация обмена информацией между оперативной памятью и внешними устройствами. Программно-управляемая передача данных. Передача данных в режиме прямого доступа к памяти. Контроллер прямого доступа к памяти. Назначение. Порядок работы. Основные интерфейсные сигналы шины ISA.

История развития ЭВМ

Исторические предпосылки создания первых ЭВМ. Основные этапы развития ЭВМ. Аппаратные, программные и архитектурные особенности ЭВМ различных поколений (конкретное поколение задаётся в вопросе билета)..

В каждый экзаменационный билет включается вопрос: “Взаимодействие основных узлов и устройств ЭВМ при автоматическом выполнении команды” (тип команды указывается в билете, например, ADD AX,[SI+10h]).