Конспект лекций «Электронно-вычислительные машины и компьютерные сети» по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности 220100 Вычислительная техника, системы, комплексы и сети москва 2011
7 чел. помогло. | скачать МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И МАТЕМАТИКИ  Кафедра ЭВА доцент, к.т.н., Мартиросян С.Т. КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ «Электронно-вычислительные машины и компьютерные сети» по курсу «Организация ЭВМ и систем» для студентов специальности 220100 – Вычислительная техника, системы, комплексы и сети МОСКВА – 2011 УДК 651.14 Мартиросян С.Т., Электронно-вычислительные машины и компьютерные сети. Учебное пособие по курсу «Организация ЭВМ и систем», для студентов специальности 220100 – Москва, МГИЭМ, 2011 – 552 стр. В пособии излагаются основы построения сети Интернет. Основные фундаментальные принципы и технологии, которые легли в его основу. Выполнен обзор понятийного аппарата объединенных сетей. Описаны современные концепции телекоммуникационных сетей и структур. Подробно излагаются основные протоколы Интернета. Пособие рекомендовано для студентов и аспирантов, обучающихся по специальности 220100. Рецензенты: Заместитель генерального директора и Руководитель отдела проектирования компании «Стинс Коман» к.т.н. Хижняк П.Л.; Проректор по науке МГИЭМ и заведующий кафедрой «ЭВА», д.т.н., профессор Азаров В.Н. Тем. план 2009. поз 5 Содержание ^ Введение 7 Основные структуры данных 8 Обработка данных 8 Способы представления информации и два класса ЭВМ 8 Кодирование информации 8 Представление данных в ЭВМ. 9 Форматы файлов 9 Кодирование чисел 10 Кодирование текста 11 Кодирование графической информации 12 Кодирование звука 13 Типы данных 14 Выводы 15 Лекция 2. Компьютер – общие сведения 16 Основные узлы ПК – «Материнская плата» 16 Интерфейсные шины 19 Основные внешние устройства компьютера 20 Выводы 23 Вопросы и задания 23 ^ Архитектура компьютера 25 Классическая структура ЭВМ - модель фон Неймана 27 Особенности современных ЭВМ 29 Выводы 30 Вопросы и задания 30 Лекция 4. Математическое обеспечение компьютеров 30 ^ Библиотеки стандартных программ и ассемблеры 31 Высокоуровневые языки и системы автоматизированного программирования 32 Диалоговые ОС и СУБД 32 Прикладные программы и CASE – технологии 33 Компьютерные сети и мультимедиа 33 Операционные системы 34 ^ Введение 36 Общие требования 36 Классификация компьютеров по областям применения 38 Персональные компьютеры и рабочие станции 38 Увеличение производительности ЭВМ, за счет чего? 41 Параллельные системы 41 Суперкомпьютеры 43 Разновидности высокопроизводительных систем и области их применения 44 Ограничения производительности ВС 46 Выводы 47 Вопросы и задания 47 ^ Введение 47 Микропроцессорная система 48 Что такое микропроцессор? 49 да 50 данные, команды адреса команд и данных 50 АЛУ 50 результат признаки рез-та 50 Микроархитектура процессора 52 Лекция 6 (с) 59 Устройство управления 59 Микропроцессорная память 61 Структура адресной памяти процессора 61 Интерфейсная часть МП 63 Трансляторы 64 Классификация процессоров 68 Микроархитектура процессора Pentium II 69 Выводы 71 Вопросы и задания 71 ^ Классификация памяти 72 Распределение системной памяти 73 Оперативная память, типы ОП 75 Кэш-память 75 Кэш-память прямого отображения 77 ^ Способы организации кэш-памяти 79 Алгоритм псевдо LRU. 81 Разновидности строения кэш-памяти 83 Выводы 84 Вопросы и задания 84 ^ Виртуальная память 86 Страничная организация памяти 87 Преобразование адресов 88 Сегментная организация памяти. 90 Свопинг 92 Выводы 92 Вопросы и задания 93 ^ Лекция 10. Внешняя память компьютера 98 Введение 98 Жесткий диск (Hard Disk Drive) 99 Общее устройство НЖМД 99 Пластины (диски) 100 Головка записи-чтения 101 Позиционер 103 Контроллер 103 Производительность 103 Структура хранения информации на жестком диске 104 Таблица размещения файлов 104 Кластер 105 Магнитооптические диски 105 Лазерные компакт-диски CD - ROM 106 CD-R 107 CD-RW 107 DVD 107 Дисковые массивы и уровни RAID 108 RAID 0: Базовая конфигурация. 108 RAID1: Зеркальные диски. 109 Выводы 111 Вопросы и задания 111 ^ Физические принципы организации ввода-вывода 112 Магистрально-модульный способ построения ЭВМ 113 Структура контроллера устройства ввода-вывода 116 Опрос устройств и прерывания. Исключительные ситуации и системные вызовы 116 Организация передачи данных 118 Стандартные интерфейсы и шины систем ввода-вывода 120 PCI Express 123 Чипсет 124 Выводы 125 ^ Лекция 12. Особенности архитектуры современных высокопроизводительных ВС 126 Классификация архитектур по параллельной обработке данных 127 Параллелизм вычислительных процессов 129 Параллелизм на уровне команд – однопроцессорные архитектуры 130 Конвейерная обработка 130 Суперскалярные архитектуры 133 Мультипроцессорные системы на кристалле 135 Технология Hyper-Threading 135 Многоядерность — следующий этап развития 138 Выводы 140 Вопросы и задания 140 ^ Введение 140 SMP архитектура 140 MPP архитектура 141 Гибридная архитектура (NUMA) 143 Организация когерентности многоуровневой иерархической памяти. 144 PVP архитектура 144 Кластерная архитектура 145 Проблемы выполнения сети связи процессоров в кластерной системе. 145 Выводы 148 ^ Концепция кластерных систем 149 Разделение на High Availability и High Performance системы 153 Проблематика High Performance кластеров 153 Проблематика High Availability кластерных систем 154 Смешанные архитектуры 155 ^ Введение 157 Простейшие виды связи сети передачи данных 158 Связь компьютера с периферийным устройством 158 Связь двух компьютеров 160 Многослойная модель сети 161 Функциональные роли компьютеров в сети 162 Одноранговые сети 163 Сети с выделенным сервером 164 Гибридная сеть 168 Сетевые службы и операционная система 168 ^ Введение 170 Для чего компьютеры объединяют в сети 170 Сетевые и распределенные операционные системы 171 Взаимодействие удаленных процессов как основа работы вычислительных сетей 171 Основные вопросы логической организации передачи информации между удаленными процессами 173 Понятие протокола 174 Многоуровневая модель построения сетевых вычислительных систем 176 Проблемы адресации в сети 179 Одноуровневые адреса 179 Двухуровневые адреса 179 Удаленная адресация и разрешение адресов 180 Локальная адресация. Понятие порта 182 Полные адреса. Понятие сокета (socket) 183 Проблемы маршрутизации в сетях 183 Связь с установлением логического соединения и передача данных с помощью сообщений 186 Синхронизация удаленных процессов 187 Заключение 187 Список литературы: 187
|
плохо
1не очень плохо
1средне
3хорошо
3отлично
6 