- Артикул:00-01016154
- Автор: Степина В.В.
- ISBN: 978-5-906923-19-6
- Обложка: Твердый переплет
- Издательство: Курс (все книги издательства)
- Страниц: 288
- Формат: 60х90/16
- Год: 2017
- Вес: 436 г
- Серия: Учебник для ВУЗов (все книги серии)
Развернуть ▼
Учебник создан в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом по специальности 09.02.04 «Информационные системы (по отраслям)».
Рассмотрены цифровые вычислительные системы и их архитектурные особенности, работа основных логических блоков системы, вычисления в многопроцессорных и многоядерных системах. Дана классификация вычислительных платформ. Описаны методы повышения производительности многопроцессорных и многоядерных систем.
Значительное внимание уделено Организации памяти в микропроцессорных системах (МПС) и подсистеме прерываний в МПС.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Глава 1. Вычислительные системы. Начальные сведения
1.1. Основные понятия и определения
Определение вычислительной машины
Определение вычислительной системы
Определение информационной системы
Понятие архитектуры вычислительных машин и вычислительных систем
1.2. Многоуровневая организация вычислительных машин
Понятие семантического разрыва между уровнями
Языки, уровни и виртуальные машины
Современные многоуровневые вычислительные машины
1.3. Классическая архитектура вычислительной машины
1.4. Технические и эксплуатационные характеристики вычислительных машин
1.5. Процессоры
Характеристики процессора
Развитие архитектуры процессора
Немного истории
Классификация микропроцессоров
Логическая структура микропроцессора
1.6. Память вычислительных машин
Виды памяти
Иерархия памяти вычислительных систем
Контрольные вопросы и задания
Глава 2. Цифровой логический уровень
2.1. Арифметические основы цифровой техники
Системы счисления
Перевод в позиционных системах счисления
Двоичная арифметика
Запись десятичных чисел (двоично-десятичный код)
Формы представления в ЭВМ числовых данных
Вещественные числа
2.2. Логические основы цифровой техники
Основные сведения из алгебры логики
Законы алгебры логики
Функции алгебры логики
Логические элементы
Построение логических схем с произвольной таблицей истинности
Минимизация логических функций
Техническая реализация логических функций
2.3. Основные цифровые логические устройства
Классификация логических устройств
Технологии реализации цифровых интегральных логических элементов
Параметры интегральных логических элементов, Функциональные цифровые узлы комбинационного типа
Последовательностные устройства
Запоминающие устройства
Контрольные вопросы и задания
Глава 3. Уровень микроархитектуры
3.1. Микропрограммное управление
Принципы микропрограммного управления
Связь с микрокодом и архитектурой набора команд
3.2. Принципы реализации микропроцессоров
3.3. Микропрограммирование процессора
3.4. Конвейеризация инструкций
3.5. Кэш процессора
Уровни кэш-памяти
Принцип работы кэша
Контрольные вопросы и задания
Глава 4. Уровень архитектуры набора команд
4.1. Типы данных, структура и форматы команд, способы адресации
Типы данных
Структура и форматы команд
Примеры использования адресаций
Типы команд
Типы и размеры операндов
Модификация команд
Использование самоопределяемых данных
Понятие тегов и дескрипторов
4.2. Организация процессора и основной памяти
Типовая структура процессора и основной памяти
Основной цикл работы процессора
Организация процессора и памяти в микропроцессоре Intel 8086
Программно-доступные регистры процессора
Организация стека процессора
4.3. Организация прерываний в процессоре
Система прерываний
Организация прерываний в процессоре Intel 80X86
Разработка собственных прерываний
Перекрытие обработчика прерываний
Разработка резидентных обработчиков прерываний
Контрольные вопросы и задания
Глава 5. Уровень операционной системы
5.1. Назначение, структура и функции операционной системы
Структура операционных систем
Функции операционной системы
Функционирование компьютера
после включения питания
Немного истории
5.2. Операционная система как система управления ресурсами
Понятия «процессы», «потоки» и «файберы»
Управление процессами
Средства создания и завершения процессов
Управление памятью
Типы адресов
Виртуальное адресное пространство
Страничная организация памяти
Способы структуризации виртуального адресного пространства в ОС
Подходы к преобразованию виртуальных адресов в физические
5.3. Интерфейс прикладного программирования
Контрольные вопросы и задания
Глава 6. Уровень ассемблера
6.1. Язык ассемблера. Начальные сведения
Применение языка ассемблера
Связывание программ на разных языках
6.2. Основы программирования на языке ассемблера
Основные понятия языка ассемблера
Контрольные вопросы и задания
Глава 7. Организация вычислительных систем
7.1. Классификация вычислительных систем
7.2. Векторные и векторно-конвейерные вычислительные системы
Структуры типа «память—память» и «регистр—регистр»
Обработка длинных векторов и матриц
Ускорение вычислений
7.3. Симметричные мультипроцессорные системы
7.4. Кластерные вычислительные системы
Классификация вычислительных кластеров по типу узловых процессоров
Классификация вычислительных кластеров по однородности узлов
Классификация вычислительных кластеров по стандартности комплектующих
Классификация вычислительных кластеров по их функциональной направленности
7.5. Тенденции развития средств вычислительной техники
Перспективы развития суперкомпьютерных технологий
Нанотехнологии
Наночастицы
Самоорганизация наночастиц и самоорганизующиеся процессы
Компьютеры и микроэлектроника.
Фотоника
Контрольные вопросы и задания
Список литературы
Эектронные ресурсы
Интернет-ресурс
Рекомендуем
