|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Факультет ускоренного обучения
ПРОГРАММА И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОГО ЭКЗАМЕНА По направлению 230100 Информатика и вычислительная техника. Профиль подготовки: Вычислительные машины, комплексы, системы и сети: аппаратно-программная реализация Квалификация (степень) - бакалавр
Екатеринбург 2014 |
Программа государственного экзамена составлена на основании Положения об итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений Российской Федерации, Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, учебного плана подготовки бакалавров по направлению 230100 - Информатика и вычислительная техника, профиль: Вычислительные машины, комплексы, системы и сети: аппаратно-программная реализация.
Программа обсуждена с участием председателя ГАК на заседании кафедры МПТ
12 мая 2014 года, протокол № 6.
Зав. кафедрой МПТ __________________Д.Г.Матюнин
Составители: С.С.Ваулин, к.т.н.
В.П.Кулюкин, ст.преп.
Д.Г.Матюнин, к.т.н.
В.П.Мокрецов, к.т.н.
И.Е.Мясников, к.ф.м.н.
1 Порядок проведения государственного экзамена
Государственный экзамен является выпускным квалификационным испытанием и служит для итоговой оценки уровня теоретической подготовки студента и его готовности к выполнению выпускной квалификационной работы.
Для приема Государственного экзамена создается экзаменационная комиссия, председатель которой является заместителем председателя Государственной аттестационной комиссии.
Государственный экзамен проводится после завершения теоретической части обучения и сдачи студентами последней экзаменационной сессии.
К Государственному экзамену допускаются студенты, завершившие полный курс обучения и успешно прошедшие все предшествующие аттестационные испытания.
Результат сдачи Государственного экзамена оценивается по совокупности ответов на вопросы билета и ответов на дополнительные вопросы.
Оценка “Отлично” выставляется студенту, показавшему глубокое знание теоретической и практической частей программы обучения, умение проиллюстрировать изложение практическими примерами и расчетами, полно и подробно ответившему на вопросы билета и дополнительные вопросы членов экзаменационной комиссии.
Оценка “Хорошо” выставляется студенту, показавшему глубокое знание теоретических разделов, умение проиллюстрировать изложение практическими примерами и расчетами, полностью ответившему на вопросы билета и дополнительные вопросы членов экзаменационной комиссии, но допустившему при защите реферата и в ответах на вопросы незначительные ошибки, указывающие на наличие пробелов в знаниях.
Оценка “Удовлетворительно” выставляется студенту, показавшему знание основных положений теории при наличии существенных пробелов в деталях, испытывающему затруднения при практическом применении теории, допустившему существенные ошибки при ответах на вопросы билетов и дополнительные вопросы.
Оценка “Неудовлетворительно” выставляется, если студент показал существенные пробелы в знаниях основных положений теории, не умеет применять теоретические знания на практике, не ответил на вопросы билета.
Студент, не прошедший в течение установленного срока обучения одно из итоговых аттестационных испытаний, отчисляется из университета и получает диплом о неполном высшем образовании.
Повторное прохождение итоговых аттестационных испытаний назначается не ранее, чем через три месяца и не более чем через пять лет после прохождения итоговой государственной аттестации впервые, за дополнительную плату
Повторные итоговые аттестационные испытания не могут назначаться более двух раз. Дата повторного прохождения итоговых аттестационных испытаний определяется председателем ГАК.
Студентам, не прошедшим итоговых аттестационных испытаний по уважительной причине (по медицинским показаниям или в других исключительных случаях, документально подтвержденных), должна быть предоставлена возможность пройти итоговые аттестационные испытания без отчисления из университета.
Дополнительные заседания государственных экзаменационных комиссий организуются в сроки, определенные в установленном порядке, но не позднее четырех месяцев после подачи заявления студентом, не проходившим итоговых аттестационных испытаний по уважительной причине.
2. ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ИТОГОВОГО МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО
ЭКЗАМЕНА
Требования, предъявляемые к ключам в быстродействующих цифровых схемах. Примеры ключевых схем.
Требования, предъявляемые к усилителям импульсных сигналов в быстродействующих цифровых схемах. Примеры построения таких усилителей.
Принцип отрицательной обратной связи. Ее влияние на характеристики и параметры усилителей гармонических колебаний.
Принцип положительной обратной связи. Генераторы гармонических и импульсных сигналов. Определение условий самовозбуждения автогенератора и параметров стационарного режима.
Измерительные усилители в устройствах сопряжения с объектом. Решение проблемы помехозащищенности аналоговых устройств ввода-вывода.
Схемотехника и параметры АЦП. Способы сопряжения АЦП с микроцессором.
Структуры адресных ЗУ. Основные типы запоминающих элементов (ЗЭ). Статические и динамические ЗЭ. Схемы полупроводниковых ЗЭ для ОЗУ и ПЗУ. Флэш-память.
Фон-Неймановская архитектура ЭВМ, ее структурные элементы. Достоинства и недостатки фон-Неймановской архитектуры. Характеристика и функции ее элементов.
Структура универсального процессора. Форматы машинных команд. Циклы выполнения команд. Аккумулятор, регистры, их назначение и функции. Классификация команд.
Методы адресации в машинных командах: регистровый, индексный, относительный методы адресации; косвенная и многократная косвенная адресация. Адресация с автоинкрементированием и автодекрементированием. Организация программных стеков.
Виды систем команд. Микрокоманды. CISC и RISC системы.
Варианты организации системных шин: раздельные шины, общие шины. Вариант с радиальной организацией внешних устройств. Варианты шинной организации с раздельными и общими полями адресов памяти и ВУ.
Управление обменом при шинной организации. Асинхронный и синхронный режимы обмена в мультиплексированных магистральных шинах. Дешифрация адреса в пассивных устройствах.
Принцип организации устройств памяти. Основные операции и важнейшие характеристики. Продолжительность цикла обращения к памяти. Иерархическая структура памяти. Кэш-память.
Архитектура внешних устройств. Виды регистров ВУ и способы их адресации. Типовые алгоритмы обмена с ВУ в программном режиме.
Назначение и организация прямого доступа к памяти. Структурная схема устройств ПДП. Временные диаграммы ПДП.
Архитектура подсистем внешней памяти. Организация памяти на ГМД. Стандартные подсистемы внешней памяти на НЖМД.
Обзор перспективных архитектур ЭВМ. Конвейеризация вычислений. Параллельные вычислительные системы.
Схемотехника и конструкция источников питания персональных ЭВМ. Перспективные направления их развития. Улучшение массогабаритных параметров и показателей надежности.
Архитектура 8-разрядных МП на примере i8080 и Z-80. Включение в МП систему.
Архитектура 16-разрядных МП на примере i8086/8088. Регистровая модель, включение в МП систему.
Архитектура 16-разрядных МП на примере i80286. Регистровая модель, включение в МП систему.
МП i80286. Принципы работы в защищенном и незащищенном режимах.
Архитектура 32-разрядных МП на примере i80386. Регистровая модель, включение в МП систему.
Математический сопроцессор. Структура. Интерфейс для АСП 8087, 80287, 80387. Программная модель. Форматы данных. Система команд.
Подсистема прерываний на базе контроллера i8259. Регистровая модель, программирование, работа.
Подсистема прямого доступа в память на базе контроллера i8237. Регистровая модель, программирование, работа.
Программируемые интерфейсные БИС ввода-вывода информации в параллельном и последовательном форматах.
Архитектура 8-разрядных микро-ЭВМ и построение микроконтроллеров на базе ОМ ЭВМ типа МК 51.
Операционные системы. Функциональность. Архитектура. Стандартизация интерфейсов.
Основные понятия абстрактной и структурной теории автоматов. Канонический метод структурного синтеза
Формальные языки и грамматики, типы грамматик. Конечный и магазинный автоматы. Способы описания языков программирования.
Жизненный цикл программных систем. Модели. Стандартизация. Автоматизированные системы.
Разработка крупных программных систем. Средства управления разработкой. CASE-технологии. Методология IDEF0.
Методология структурного программирования и её реализация в языках программирования.
Типирование программных объектов в языках программирования. Базовые скалярные типы. Объявление типов. Преобразование типов.
Структура программы на языках высокого уровня. Функции. Параметры функций.
Методология объектно-ориентированного программирования. Инкапсуляция, наследование и полиморфизм. Реализация в языке С++.
Конструкторы и деструкторы.
Реализация полиморфизма с помощью виртуальных функций. Интерфейс и реализация класса. Наследование интерфейсов в языке С++.
Перегрузка операций в языке С++.
Шаблоны. Стандартная библиотека шаблонов. Контейнерные классы.
Интерфейс пользователя. Графический и текстовой интерфейс. Типовые интерфейсные элементы.
Файловый ввод и вывод. Интерфейсы базового, буферизированного, потокового ввода/вывода.
Повторное использование программного кода. Библиотеки функций, классов, шаблонов. Компоненты. Визуальное программирование.
Способы организации взаимодействия внешних устройств и центрального процессора ЭВМ. Синхронный и асинхронный ввод-вывод.
Понятие процесса и потока. Средства обеспечения взаимодействия потоков в многозадачной операционной системе.
Управление памятью. Физическая и виртуальная память. Сегментная, линейная, страничная организация памяти. Модели памяти.
Язык ассемблера для IBM-совместимых ПЭВМ. Типы данных. Операторы и директивы. Макрокоманды. Операции в выражениях. Способы адресации операндов.
Структура 32-разрядного приложения на языке ассемблера для IBM –совместимых ПЭВМ.
Инструментальные средства разработки программного обеспечения для однокристальных микроЭВМ.
Система прерываний программ. Понятие вектора прерывания. Основные характеристики системы прерываний.
Основные классификационные признаки интерфейсов. Варианты пространственной организации интерфейсов. Способы синхронизации обмена. Виды и назначение регистров адаптеров внешних устройств.
Синхронизация обмена и кодирование данных в последовательных каналах. Организация интерфейса в стандарте RS-232. Схемы соединения абонентов. Регистры последовательного порта и его программирование в режиме программного обмена.
Электрические параметры линий связи и их влияние на характеристики обмена.
Организация прерываний. Методы арбитража запросов.
Внутренние интерфейсы компьютеров: шина PCI и ее модификации.
Назначение и функции интерфейсов USB и Fire Wire.
Кодирование информации в системах обработки, передачи и хранения данных. Коды с минимальной избыточностью. Кодирование информации с обнаружением и исправлением ошибок.
Файловые системы. Архитектура, типы современных файловых систем. Тестирование и восстановление поврежденных файловых систем.
Вирусы и другие программные компоненты, обладающие свойствами деструктивности. Методы и средства антивирусного контроля и восстановления пораженных программ.
Организационные, программные и аппаратные методы защиты данных.
Методы обеспечения надежности программного обеспечения при его разработке. Программная ошибка. Обработка ошибок.
Инструментальные средства программирования для Windows. Windows API, библиотеки систем программирования. Программы, ориентированные на обработку событий. Системы визуального программирования. Компоненты.
Обработка сообщений Windows. Использование Windows API.
Реализация управления памятью с помощью функций интерфейса прикладного программирования Windows API.
Ресурсы Windows и их использование.
Структура исполняемых файлов в Windows и Unix.
Язык HMTL и его использование. Средства форматирования документов. Многооконные документы и фреймы.
Построение интерактивных систем на базе Word Wide Web. Технологии мигрирующих программ.
Информационная модель предметной области. ER – диаграмма. Сущности и связи. Типы связей между таблицами.
Нормализация. Основные понятия баз данных: домен, таблица, триггер, генератор, первичный и внешний ключи, просмотр, хранимая процедура, транзакция.
Расширение языка SQL в триггерах и хранимых процедурах.
Язык структурированных запросов SQL: DML – язык манипулирования данными. Выборка данных из таблицы. Модификация данных. Удаление и вставка новых записей.
Язык структурированных запросов SQL. Агрегатные функции. Сортировка и группировка записей. Параметры в запросах и хранимых процедурах.
Язык структурированных запросов SQL. Запрос к нескольким таблицам. Алиасы. Связывание таблиц. Подзапросы. Права пользователей. Роли.
Вычислительные сети. Классификация сетей и серверов. Сетевые топологии. Архитектуры вычислительных сетей.
Сетевые протоколы. Модели OSI и TCP/IP.
Структура сетей TCP/IP и адресация в них. Устройства для соединения сетей: повторители, мосты, маршрутизаторы, шлюзы.
Широкомасштабные вычислительные сети. Использование телекоммуникаций для их построения. Линии цифровой передачи данных. Модемы и их протоколы.
Почтовые системы сетей TCP/IP.
OC UNIX. Архитектура, файловая система Управление процессами.
Администрирование операционных систем семейства UNIX.
Распределенная обработка данных в автоматизированных системах. Модель "клиент-сервер". Интерфейс сокетов.
Архитектура промышленных систем управления.
Операционные системы реального времени. Основные требования, характеристики и архитектура.
Программирование промышленных контроллеров. Стандарты. Языки программирования.
Инструментальные системы диспетчерского управления. Назначение, архитектура и применение.
Автоматизированные системы высокой готовности.
Адаптивные системы обеспечения информационной безопасности.
Оформление структурных, функциональных, принципиальных электрических схем и схем программ. Стандарты.