Цель и задание дисциплины, ее место в учебном процессе

Целью дисциплины является изложение и закрепление фундаментальных аспектов, лежащих в основе организации современных высокопроизводительных компьютеров, в частности, представление информации в компьютерах (цифровой, символьной, мультимедийной и др.), основ логики высказываний для синтеза и анализа элементов и узлов компьютеров, изучение архитектуры современных вычислительных платформ, включая многопроцессорные и многомашинные системы, изучение структуры набора команд микропроцессоров фирмы Intel и основ программирования на ассемблере персональных компьютеров семейства Intel IA-32.

Задачи дисциплины: ознакомление студентов с историей развития вычислительной техники, результатами работ фон Неймана, информационно – логическими основами компьютеров, двоичной и десятичной арифметикой, архитектурой вычислительных систем, архитектурой команд различных вычислительных платформ, организацией памяти, ввода-вывода, архитектурой микропроцессоров, методами адресации, типами данных.

Знание этого материала необходимо для успешного освоения следующих дисциплин: программирование, системное программирование, операционные системы, СУБД, компьютерные сети и др.

II. Тематический план изучения дисциплины

а) распределение учебного времени

№ пп	№ лекции		Количество часов
		Темы курса	Всего	из них
			на курс	Лекции	Практ. лабор. зан.	Сам. Работа, конс.	Формы контр.
		Всего на курс	81	36	18	27	Лабораторная работа
	Модуль № 1		40	18	10	12
1.		Введение в архитектуру современных высокопроизводительных ЭВМ.	18.0	8	4	6
1.1	1.	Введение в дисциплину. Информация, измерение информации, системы счисления, преобразование чисел	3.0	2	1		Лабораторная работа №1
1.2	2.	Логические схемы компьютеров. Базовые логические функции. Базовые логические функции. Объединение логических функций и синтез логических вентилей. Минимизация логических выражений.	5.0	2	1	2	Лабораторная работа №1
1.3.	3.	Практическая реализация логических вентилей компьютеров. Синтез вентилей И-НЕ, ИЛИ-НЕ. Схемы КМОП. Синтез логических схем компьютеров.	5.0	2	1	2	Лабораторная работа №2
1.4.	4.	Функциональная структура компьютера. Основные концепции функционирования. Программное обеспечение компьютеров. Алгоритмы и способы их описания.	5.0	2	1	2	Лабораторная работа №2
2.		Машинные команды и программы.	22.0	10	6	6
2.1.	5.	Представление чисел в компьютере. Положительные, отрицательные, целые и вещественные числа, символы. Операции с числами, символами, памятью.	5.0	2	1	2	Лабораторная работа №2
2.2.	6.	Система команд процессора IA-32 Intel. Программная модель процессора Intel. Регистры память и адресация. Команды IA-32. Формат команд.	4.0	2	1	1	Лабораторная работа №3
2.3..	7.	Язык ассемблера IA-32. Директивы ассемблера. Структура программы на языке ассемблера. Управление потоком выполнения команд.	4.5	2	1.5	1	Лабораторная работа №3
2.4.	8.	Язык ассемблера IA-32. Операции ввода-вывода. Подпрограммы. Вызов подпрограмм, передача параметров, стек процессора, стековый фрейм.	4.5	2	1.5	1	Лабораторная работа №3
2.5.	9.	Примеры программ на языке ассемблера IA-32.	4.0	2	1	1	Лабораторная работа №4
	Модуль № 2		41	18	8	15.0
3.		Организация ЭВМ	22	10	5	7.0
3.1.	10.	Ввод-вывод. Организация ввода-вывода. Прерывания процессора Pentium. Схемы ввода-вывода.	4.5	2	1	1.5	Лабораторная работа №4
3.2.	11.	Система памяти. Базовые концепции. RAM и ROM память. Кэш-память. Виртуальная память.	4.5	2	1	1.5	Лабораторная работа №4
3.3.	12.	Арифметика. Архитектура быстродействующих сумматоров. Операции с целыми числами. Обработка чисел с плавающей запятой.	4.0	2	1	1.0	Лабораторная работа №5
3.4.	13.	Процессор. Базовые концепции. Выполнение операции. Работа с памятью.	4.0	2	1	1.0	Лабораторная работа №5
3.5.	14.	Конвейерная и суперскалярная обработка команд. Базовые концепции. Производительность конвейерной обработки, конфликты. Суперскалярная обработка.	5.0	2	1	2.0	Лабораторная работа №5
4.		Семейство процессоров Intel IA-32.	5.0	2	1	2
4.1.	15.	Семейство процессоров Intel IA-32. 16-разрядный режим. Организация процессоров 80386 и 80486, Pentium, Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Pentium 4.	5.0	2	1	2	Лабораторная работа №5
5.		Большие компьютерные системы.	14	6	2	6
5.1.	16.	Виды параллельной обработки и классификация систем параллельной обработки. Архитектура.	5.0	2	1	2.0	Лабораторная работа №5
5.2.	17.	Организация памяти в мультипроцессорных системах. Программный параллелизм.	5.0	2	1	2.0	Лабораторная работа №5
5.3.	18.	Мультикомпьютерные системы. Общая память и передача сообщений. Производительность мультипроцессорных систем.	4.0	2	0	2.0

б) Содержание тем курса по лекциям