Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет Информационных Технологий, Механики и Оптики
ПредметыУниверситет ИТМО
Архитектура вычислительных систем

Новости и объявления

Экзамен по курсу АВС для всех групп состоится 23.11 в ауд. 23, начало в 8:30.

Консультация переносится на 20.01 (пятница), начало в 10:00

 

Досрочный экзамен по курсу АВС состоится 30.11 в ауд. 23, начало в 8:20.

 

Обновленный список вопросов 2016 года.

 Вопросы к экзамену по курсу «Архитектура вычислительных систем».
2016 г. II курс. Осенний семестр (III семестр).
 
1.                 Понятие числа. Аксиомы Пеано для натурального числового ряда.
2.                 История развития систем счисления. Системы счисления, применяемые в современной вычислительной технике: двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная, двоично-десятичная. Правила перевода.
3.                 Понятие информации. Определения информации. Информация как запомненный выбор. Структурированность информации.
4.                 Количественная оценка (мера) информации по Хартли и по Шеннону. Понятие микро- и макро-информации. Критика энтропийного подхода к оценке количества информации.
5.                 Корреляционный подход к оценке количества информации.
6.                  Определение компьютера. Классификация вычислителей. Цифровой компьютер.
7.                  Теорема Котельникова о дискретном представлении непрерывных функций.
8.                  Иерархическая организация цифрового компьютера. Понятие языка и виртуальной машины. Уровни языков и виртуальных машин.
9.                 Логическая эквивалентность аппаратного и программного обеспечения.
10.             Интерпретация и трансляция. Микропрограмма, операционная система, ассемблер. Прикладной и системный уровни.
11.             Понятие архитектуры ЦК – различные подходы и определения.
12.             Архитектура: программная и аппаратная.
13.             Понятие организации ЦК. Структурная и аппаратная организация. Связь понятий архитектуры и организации.
14.             Связь аппаратного и программного обеспечения.
15.             Гарвардская и Принстонская архитектуры. Их особенности, сильные и слабые стороны.
16.             Принцип программного управления.
17.             Основные элементы программной архитектуры.
18.             Форматы представления данных.
19.             Элементы и узлы. Триггеры: классификация, различные типы триггеров.
20.             Элементы и узлы. Регистры: классификация. Регистры сдвига.
21.             Элементы и узлы. Шифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, дешифраторы, счетчики.
22.             Регистровая структура процессора.
23.             Центральный процессор. Цикл тракта данных – цикл выполнения команд ЦП.
24.             Форматы команд.
25.             Цикл выполнения четырехадресной команды.
26.             Цикл выполнения одноадресной команды.
27.             Цикл выполнения безадресной команды (стековый процессор).
28.             Постфиксная запись. Алгоритм Дейкстры.
29.             CISC и RISC архитектуры.
30.             Параллелизм на уровне команд. Конвейерная и суперскалярная архитектуры.
31.             Память. Классификация. Виды памяти в структуре компьютера.
32.             Энергонезависимая память на МДП структурах. Физический принцип работы.
33.             Ассоциативная память. Голографическая ассоциативная память.
34.             Понятие системы. Атрибуты системы. Закон Эшби.
35.             Многозадачность.
36.             Концепция многопоточной обработки. Потоки управления, данных, запросов.
37.             Систематика Флинна.
38.             SIMD архитектуры.
39.             MIMD архитектуры. Классификация по способу организации оперативной памяти.
40.             Кластеры. Классификация. Проблемы организации распределенных вычислений.
41.             Топология компьютерных сетей.

Корректировка расписания лекций!

По согласованию с группами устанавливается следующее расписание лекций: каждую неделю по cредам  две пары лекций - с 8:20 до 11:30.
Исключения из этого правила:
14 сентября и 5 октября – Павлов А.В. будет в командировке и лекций не будет

Таким образом, расписание лекций  следующее:

 
07.09.2016      10:00 – 11:30         Лекция 1 (Вводная)
21.09.2016      8:20 – 11:30           Лекции 2, 3.
28.09.2016      8:20 – 11:30           Лекции 4, 5.
12.10.2016      8:20 – 11:30           Лекции 6, 7.
19.10.2016      8:20 – 11:30           Лекции 8, 9.
26.10.2016      8:20 – 11:30           Лекции 10, 11.
02.11.2016      8:20 – 11:30           Лекции 12, 13.
09.11.2016      8:20 – 11:30           Лекции 14, 15.
16.11.2016      8:20 – 11:30           Лекции 16, 17.
 
 

  Лекции 2016 года.


 07.09.2016. Лекция 1. Вводная
Понятие числа. Аксиомы Пеано. Системы счисления.  Понятие информации. 

21.09.2016. Лекции 2 - 3.
Дискретное представление непрерывных сигналов (теорема Котельникова). Понятие информации. Энтропийный и корреляционный подходы к оценке количества информации.
Определения компьютера (вычислителя). Классификация вычислителей. История развития вычислительной техники. Цифровые и аналоговые вычислители.
 Иерархическая организация цифрового компьютера
Понятие языка и виртуальной машины. Уровни языков и виртуальных машин. Особенности каждого уровня. Интерпретация и трансляция.
Логическая эквивалентность аппаратного и программного обеспечения.


28.09.2016. Лекции 4 - 5.
Иерархическая организация цифрового компьютера
Понятие языка и виртуальной машины. Уровни языков и виртуальных машин. Особенности каждого уровня. Интерпретация и трансляция.
Логическая эквивалентность аппаратного и программного обеспечения. Ассемблер. Операционаня система. Языки программирования высокого уровня.
Архитектура и организация цифрового компьютера

Понятие архитектуры ЦК – подходы и определения.
Архитектура: программная и аппаратная.
Понятие организации ЦК. Структурная и функциональная организация. Связь понятий архитектуры и организации.
Гарвардская и Принстонская архитектуры. Их особенности, сильные и слабые стороны.
Принцип программного управления.
Основные элементы программной архитектуры. Форматы представления данных.
Контрольная работа №1.

01.10.2014. Лекции 6 - 7.
Элементы и узлы цифрового компьютера
Логические схемы «И», «ИЛИ», «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ».
Триггеры: классификация, различные типы триггеров, их реализация логическими схемами.
Регистры, их классификация, назначение.

08.10.2014. Лекции 8 - 9.
 
Элементы и узлы цифрового компьютера
Шифраторы, дешифраторы, преобразователи кода, мультиплексоры и демультиплексоры, счетчики, их реализация логическими схемами.
Контрольная работа №2.

22.10.2014. Лекции 10 - 11.
Центральный процессор - программная модель (регистровая структура)
Центральный процессор (тракт данных). Форматы команд. Цикл тракта данных – цикл выполнения команд ЦП.
Регистровая структура процессора.
Семантический разрыв. CISC и RISC архитектуры.
Параллелизм на уровне команд. Конвейерная и суперскалярные архитектуры.
Цикл выполнения четырехадресной команды.


29.10.2014. Лекции 12 - 13.
Центральный процессор - программная модель (регистровая структура).
Цикл выполнения одноадресной и безадресной команд.
Инфиксная и постфиксная формы записи операций.
Память. Различные виды памяти. Flash-память.


05.11.2014. Лекции 14 - 15.
Понятие системы. Закон Эшби.
Многозадачность. Концепция потоков.
СИстематика Флинна. SIMD архитектуры.


12.11.2014. Лекции 16 - 17.
МIMD архитектуры.
Доклады студентов.

Вопросы к экзамену.

Вопросы к экзамену по курсу «Архитектура вычислительных систем».
2015 г. II курс. Осенний семестр (IV семестр).

 
1.                 Вопросы к экзамену по курсу «Архитектура вычислительных систем».
                    2015 г. II курс. Осенний семестр (IV семестр).
 
  1. Понятие числа. Аксиомы Пеано для натурального числового ряда.
  2. История развития систем счисления. Системы счисления, применяемые в современной вычислительной технике: двоичная, восьмеричная, шестнадцатеричная, двоично-десятичная. Правила перевода.
  3. Понятие информации. Определения информации. Информация как запомненный выбор. Структурированность информации.
  4. Количественная оценка (мера) информации по Хартли и по Шеннону. Понятие микро- и макро-информации. Критика энтропийного подхода к оценке количества информации.
  5. Корреляционный подход к оценке количества информации.
  6.  Определение компьютера. Классификация вычислителей. Цифровой компьютер.
  7.  Теорема Котельникова о дискретном представлении непрерывных функций.
  8.  Иерархическая организация цифрового компьютера. Понятие языка и виртуальной машины. Уровни языков и виртуальных машин.
  9. Логическая эквивалентность аппаратного и программного обеспечения.
  10. Интерпретация и трансляция. Микропрограмма, операционная система, ассемблер. Прикладной и системный уровни.
  11. Понятие архитектуры ЦК – различные подходы и определения.
  12. Архитектура: программная и аппаратная.
  13. Понятие организации ЦК. Структурная и аппаратная организация. Связь понятий архитектуры и организации.
  14. Связь аппаратного и программного обеспечения.
  15. Гарвардская и Принстонская архитектуры. Их особенности, сильные и слабые стороны.
  16. Принцип программного управления.
  17. Основные элементы программной архитектуры.
  18. Форматы представления данных.
  19. Элементы и узлы. Триггеры: классификация, различные типы триггеров.
  20. Элементы и узлы. Регистры: классификация. Регистры сдвига.
  21. Элементы и узлы. Шифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, дешифраторы, счетчики.
  22. Регистровая структура процессора.
  23. Центральный процессор. Цикл тракта данных – цикл выполнения команд ЦП.
  24. Форматы команд.
  25. Цикл выполнения четырехадресной команды.
  26. Цикл выполнения одноадресной команды.
  27. Цикл выполнения безадресной команды (стековый процессор).
  28. Постфиксная запись. Алгоритм Дейкстры.
  29. CISC и RISC архитектуры.
  30. Параллелизм на уровне команд. Конвейерная и суперскалярная архитектуры.
  31. Память. Классификация. Виды памяти в структуре компьютера.
  32. Энергонезависимая память на МДП структурах. Физический принцип работы.
  33. Ассоциативная память. Голографическая ассоциативная память.
  34. Понятие системы. Атрибуты системы. Закон Эшби.
  35. Многозадачность.
  36. Концепция многопоточной обработки. Потоки управления, данных, запросов.
  37. Систематика Флинна.
  38. SIMD архитектуры.
  39. MIMD архитектуры. Классификация по способу организации оперативной памяти.
  40. Кластеры. Классификация. Проблемы организации распределенных вычислений.
 
Семестр Трудоем-кость  час. Лек-ций,
час.
Практич. занятий,
час.
Лаборат. работ,
час.
СРС,
час.
Форма промежуточного  контроля
(экз./зачет)
3 136 34 0 34 68 Экзамен (1)
             
Итого 136 34 0 34 68 Экзамен (1)
 


 

АРХИВ 2014 года

03.09.2014. Лекции 1 - 2. Вводная
Понятие числа. Аксиомы Пеано. Системы счисления. Дискретное представление непрерывных сигналов (теорема Котельникова). Понятие информации. Энтропийный и корреляционный подходы к оценке количества информации.
Определения компьютера (вычислителя). Классификация вычислителей. История развития вычислительной техники. Цифровые и аналоговые вычислители.

10.09.2014. Лекции 3 - 4. Иерархическая организация цифрового компьютера
Понятие языка и виртуальной машины. Уровни языков и виртуальных машин. Особенности каждого уровня. Интерпретация и трансляция.
Логическая эквивалентность аппаратного и программного обеспечения. Связь уровня развития элементной базы с выбором соотношения аппаратного и программного компонентов в цифровом компьютере.

08.10.2014. Лекции 5 - 6. Архитектура и организация цифрового компьютера
Понятие архитектуры ЦК – подходы и определения.
Архитектура: программная и аппаратная.
Понятие организации ЦК. Структурная и функциональная организация. Связь понятий архитектуры и организации.
Гарвардская и Принстонская архитектуры. Их особенности, сильные и слабые стороны.
Принцип программного управления.
Основные элементы программной архитектуры. Форматы представления данных.

22.10.2014. Лекции 7 - 8. Элементы и узлы цифрового компьютера
Логические схемы «И», «ИЛИ», «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ».
Триггеры: классификация, различные типы триггеров, их реализация логическими схемами.
Регистры, их классификация, назначение.

05.11.2014. Лекции 9 - 10. Элементы и узлы цифрового компьютера
Шифраторы, дешифраторы, преобразователи кода, мультиплексоры и демультиплексоры, счетчики, их реализация логическими схемами.

19.11.2014. Лекции 11-12. Центральный процессор
Центральный процессор (тракт данных). Форматы команд. Цикл тракта данных – цикл выполнения команд ЦП.
Регистровая структура процессора.
Семантический разрыв. CISC и RISC архитектуры.

03.12.2014. Лекции 13-14. Память
1.1.Память. Классификация.
1.2.Элементная база запоминающих устройств. Реализация памяти с произвольным доступом.
1.3.Ассоциативная (контекстно-адресуемая) память. Голографическая реализация ассоциативной памяти.

17.12.2014. Лекции 15-16.  Вычислительные системы.
Понятие системы. Закон Эшби.
Концепция потоков. Систематика Флинна.
SIMD и MIMD архитектуры.
Кластеры. Классификация. Проблемы организации распределенных вычислений.

Перспективы развития вычислителей и вычислительных систем.
Перспективные идеи и подходы, проблемы на пути их реализации.
Проблема соответствия физических механизмов и элементной базы математической модели вычислений. Перспективы её решения.

 
Файлы:

Учебное пособие по курсу АВС

Design by Anton Alfimov         Powered by MagicTeam