Тема 5. Память эвм Основные вопросы

1. Назначение, основные характеристики и состав запоминающих устройств (ЗУ), их классификация.

2. Построение оперативной памяти. Статическая и динамическая память.

3. Построение постоянной памяти.

4. Сверхоперативная память, типы и построение.

Методические указания

Особенность организации системы памяти ЭВМ проявляется в ее иерархической структуре, каждый уровень которой предъявляет свои требования к основным техническим характеристикам запоминающих устройств: емкости и быстродействию.

При изучении оперативной памяти, которая является адресной памятью с произвольной выборкой, необходимо привести ее типичную структурную схему и рассмотреть работу запоминающих элементов и схемы в целом в режимах записи и считывания информации, отличие элементов статической и динамической памяти.

Необходимо уяснить функции сверхоперативной, постоянной и буферной памяти, их назначение и роль в вычислительном процессе; обратить внимание на методы доступа, используемые в разных типах сверхоперативной памяти (регистровой, стековой, ассоциативной и кэш-памяти), структурное построение кэш-памяти.

Литература [1-3, 5, 7].

Тема 6. Периферийные устройства Основные вопросы

1. Назначение и группы периферийных (внешних) устройств ЭВМ.

2. Состав устройств ввода информации.

3. Построение устройств полуавтоматического ввода графической информации (дигитайзеров).

4. Построение сканеров.

5. Состав устройств вывода информации.

6. Построение принтеров разного типа.

7. Построение графопостроителей.

8. Дисплеи. Способы формирования изображений. Монохромные и цветные дисплеи.

9. Дисплейные манипуляторы.

10. Назначение, состав и технические характеристики внешних запоминающих устройств.

11. Накопители на магнитных дисках. Построение и характеристики.

12. Накопители на оптических и магнитооптических дисках.

Методические указания

При рассмотрении устройств ввода-вывода информации обратить внимание на те устройства, которые находят наибольшее применение в современных ПК: полуавтоматические и автоматические устройства ввода информации, сканеры; печатающие электромеханические устройства, струйные, термографические и лазерные принтеры. Ознакомиться с принципами работы и с основными техническими характеристиками устройств.

При изучении дисплеев необходимо отметить их достоинства и возможности как средств диалогового взаимодействия пользователя с ПК, рассмотреть состав дисплеев, способы формирования изображений (векторный и растровый), принципы отображения информации (монохромный, цветной), а также используемые манипуляторы (световое перо, мышь, джойстик, трэкбол и др.).

Внешняя память существенно расширяет и дополняет оперативную. Необходимо обратить внимание на ее характеристики и назначение, рассмотреть типы магнитных, оптических и магнитооптических накопителей с однократной и многократной записью, с использованием технологий DVD.

Литература [1-3, 5-8].

Тема 7. Параллельные вычислительные системы Основные вопросы

1. Назначение и общие принципы построения параллельных вычислительных систем (ПВС).

2. Типовые структуры многопроцессорных вычислительных систем.

3. Классификация М. Флинна. Способы распараллеливания вычислений.

Методические указания

Распараллеливание вычислений является основным способом создания высокопроизводительных, надежных и живучих вычислительных структур, суперЭВМ. Оно предполагает использование нескольких вычислителей (ЭВМ или процессоров), объединенных между собой для совместного решения общей задачи. В зависимости от типа объединяемых вычислителей ПВС подразделяются на многомашинные и многопроцессорные. Концепция организации многомашинных ВС послужила основой для перехода к вычислительным сетям. Поэтому главными в классе ПВС являются многопроцессорные системы. Построение этих систем зависит от места и способа хранения исходных данных и программ – централизованного или распределенного.

Принято выделять такие типовые структуры, как системы с общей магистралью, с перекрестной коммутацией (реализована в отечественной ПВС «Эльбрус»), с многопортовой оперативной памятью. Следует рассмотреть особенности этих структур.

Наиболее распространенной в систематике ПВС является классификация М. Флинна, который ввел понятия потока данных и потока команд. Необходимо изучить способы распараллеливания вычислений по Флинну: ОКОД, ОКМД, МКОД и МКМД.

Литература [2, 7].