Рабочая программа по дисциплине Архитектура вычислительных систем Для специальности 230105(220400) Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем icon

Рабочая программа по дисциплине Архитектура вычислительных систем Для специальности 230105(220400) Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем


Смотрите также:
Рабочая программа по дисциплине “Дискретная математика” для специальности 230105 (220400)...
Рабочая программа по дисциплине «Технология разработки программного обеспечения» для...
Рабочая программа по дисциплине Параллельное программирование (Спецкурс 1) Для специальности...
Рабочая программа по дисциплине «Информатика» для специальности 230105(220400)   «Программное...
Рабочая программа по дисциплине «проектирование систем управления и менеджмента» для...
Рабочая программа по дисциплине: «Программное обеспечение сетей эвм» Для специальности...
Рабочая программа по дисциплине «Метрология...
Программа по дисциплине «Основы теории управления» для специальности 230105 «Программное...
Рабочая программа по дисциплине: «Сети ЭВМ и телекоммуникации» Для специальности...
Рабочая программа по дисциплине: «Объектно-ориентированное программирование» Для специальности...
Рабочая программа учебной дисциплины од...
Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры вычислительной техники (протокол №...



Загрузка...
скачать
Федеральное агентство по образованию


Томский государственный университет систем управления

и радиоэлектроники (ТУСУР)



УТВЕРЖДАЮ


Проректор по

учебной работе


М.Т. Решетников


“_____“___________________2007




^ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


по дисциплине Архитектура вычислительных систем


Для специальности 230105(220400) - Программное обеспечение вычислительной

техники и автоматизированных систем

Факультет систем управления

Профилирующая кафедра Автоматизированных систем управления


Учебный план набора 2003 года и последующих лет

Курс - 4

Семестр - 8


Распределение учебного времени (Всего часов)


Лекции

32

Лабораторные работы

32

Всего аудиторных занятий

64

Самостоятельная работа

36







Общая трудоемкость

100


Экзамен 8 семестр


2007


Рабочая программа составлена в соответствии с ГОС ВО по специальности 230105 - Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем, утвержденного 27 марта 2000 года. Дисциплина входит в цикл специальных дисциплин.


Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры АСУ


"____"____________ 2007 г. протокол №____


Разработчик, доцент кафедры АСУ Н.П.ФЕФЕЛОВ


Зав. обеспечивающей кафедрой АСУ А.М.КОРИКОВ


Рабочая программа согласована с факультетом, профилирующей и выпускающей кафедрой специальности


Декан факультета систем управления Н.В.ЗАМЯТИН


Зав. профилирующей кафедрой АСУ А.М.КОРИКОВ


^ 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ И ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ


Целью развития вычислительной техники всегда было улучшение эффективности обработки данных, выражающееся в повышении скорости и увеличении объема обрабатываемых данных. Совершенствуются принципиальные способы организации ЭВМ (ее архитектуры). Отход от традиционных принципов фон-Неймана привел к внедрению в вычислительную технику параллельных способов организации вычислительного процесса. Принципы параллельного действия внедряются как внутрь функциональных устройств ЭВМ, так и в одновременной работе большого количества таких устройств в вычислительных системах.

Цель дисциплины – систематически изложить базовые понятия и принципы построения архитектур вычислительных систем, начиная от разрядно-последовательной архитектуры и заканчивая суперкомпьютерами с большим количеством процессоров сложной структуры.

Изложение дисциплины опирается на основные курсы: Организация ЭВМ и систем, Операционные системы, Вычислительные системы и сети.


^ 2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


2.1. Лекции


Тема 1. Многоуровневая компьютерная организация

Лекций - 4 часа, самостоятельная работа – 2 часа.


Основные понятия архитектуры ЭВМ. Многоуровневая компьютерная организация.. Историческое развитие архитектуры ЭВМ. Российские суперкомпьютеры. Параллельные сумматоры, периферийные процессоры и шины, многопрограммный режим работы, внедрение в процессор нескольких специальных АЛУ. Широкий спектр компьютеров.


Тема 2. Архитектура процессоров

Лекций - 8 часа, самостоятельная работа - 4 часа.


Микропрограммный способ выполнения команд. CISC и RISC. архитектуры. Векторные процессоры. Конвейеры. Виды зависимости по данным, пузыри в конвейерах. Динамическое исполнение команд. Предикация. Спекулятивное исполнение. Суперскалярная архитектура. VLIW процессоры. EPIC архитектура.

Архитектура IA32 и IA64. Процессоры Pentium, Itanium, UltraSPARC.

Основы многопоточной (мультитредовой) архитектуры. Многоядерные процессоры.


Тема 3. Организация оперативной памяти (ОП)

Лекций - 4 часа, самостоятельная работа - 2 часа.


Характеристики Устройств ОП. Статические и динамические устройства ОП. Блочная организация ОП, расслоение памяти. Доступ к ОП: последовательный, конвейерный, страничный. Постоянные запоминающие устройства.


Тема 4. Кэш память

Лекций - 4 часа, самостоятельная работа - 2 часа.


Одноуровневая и многоуровневая кэш-память. Ассоциативный принцип организации кэш-памяти. Способы отображения оперативной памяти на кэш-память: прямое, полностью ассоциативное, множественно-ассоциативное отображение. Отображение секторов. Алгоритмы замещения данных в заполненной кэш-памяти. Способы согласования содержимого кэш-памяти и ОП (кэш-когерентность).


Тема 5. Внешняя память.

Лекций - 2 часов, самостоятельная работа - 1 час


Гибкие и жесткие магнитные диски. Компакт-диски с однократной и многократной записью. DVD и Blue-Ray оптические диски.

Массивы магнитных дисков с избыточностью (RAID). Мобильные носители памяти: дисководы и устройства флэш-памяти.


Тема 6.Устройства сопряжения, шины.

Лекций - 2 часа, самостоятельная работа - 1 час.


Основные параметры интерфейса. Арбитраж шины. Блочные циклы шины. Протоколы передачи. Пакетный режим пересылки, конвейеризация транзакций.

Многоуровневая система шинного интерфейса: процессор-память, системная, ввода-вывода. Типы шин ПК Intel. ISA, SCSI, PCI, USB. Согласование шин, мосты.


Тема 7. Многопроцессорные вычислительные системы (МВС)

Лекций - 4 часа, самостоятельная работа - 2 час.


Классификация Флинна для МВС. Векторные и векторно-конвейерные (PVP) МВС. Матричные МВС. Симметричные мультипроцессоры с общей памятью (SMP).

Мультипроцессоры с распределенной памятью. Однородный и неоднородный доступ к памяти. Кэш когерентность.

Мультикомпьютеры с распределенной памятью (NORMA). Массивно-параллельные системы (MPP). Кластеры. Сети компьютеров для параллельной обработки.


Тема 8. Потоковые и редукционные МВС

Лекций – 2 часа, самостоятельная работа ­– 1 час.


Вычислительная модель потоковой обработки. Статические и динамические потоковые ВС. Архитектуры потоковых ВС.

Вычислительные системы с управлением вычислений по запросу (редукционные).


Тема 8. Перспективы развития СуперЭВМ

Лекций – 2 часа, самостоятельная работа ­– 1 час.


Анализ современного состояния мирового и российского парков вычислительной техники. Таблицы ТОР500 и ТОР50. Программа по развитию вычислительных систем высокой продуктивности (программа DARPA HPCS).


2.2 Лабораторные работы


1 Организация межпроцессорного обмена сообщениями в ОС

РВ QNX 6.1 Ntutrino. 8 часов

2 Таймеры в ОС РВ QNX 6.1 Ntutrino. Отказоустойчивое

приложение 8 часов

3 Кластер на базе QNX. Распределенные вычисления 8 часов

4 Распределенная отказоустойчивая система управления 8 часов


2.2 Формы самостоятельной работы





Наименование работы

Часов

Форма контроля

1

Проработка лекционного материала

16

Опрос на экзамене

2

Подготовка к лабораторным работам и оформление отчетов

20

Защита отчетов



Всего часов, отводимых на самостоятельную работу

по учебному плану 36


^ 3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ


3.1. Основная литература


1. Степанов А.М Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей. – СПб.: Питер, 2007

2. Таненбаум Э. Архитектура компьютера. – СПб.: Питер, 2007

3..Цилькер Б.Я., Орлов С.А. Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов . – СПб.: Питер, 2006.

4. Буза М.К. Архитектура компьютеров: Учебник. Минск: Новое знание, 2006.

5. Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2006


3.2. Дополнительная литература


1..Хамахер К., Вранешич З., Заки С. Организация ЭВМ. – СПб.: Питер, 2003

2.. Корнеев В.В Вычислительные системы. – М.: Гелиос АРВ, 2004

3. Корнеев В.В., Киселев А.В. Современные микропроцессоры. – М.: Нолидж, 2003

4. Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. – СПб.: Питер, 2004


..

3.3 Информационные ресурсы сети Интернет


1 Богданов А.В., Корхов В.В., Мареев В.В., Станкова Е.Н. Архитектуры и топологии многопроцессорных вычислительных систем. – Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру, 2004 (http://www.intuit.ru/department/atmcs/index.html)

2 Барский А.Б. Архитектура параллельных вычислительных систем. – Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру, 2006 (http://www.intuit.ru/department/corg/index.html)

3 Организация вычислительных систем. – Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру, 2006 (http://www.intuit.ru/department/atmcs/index.html)




---


^ ПРИЛОЖЕНИЕ А


Рейтинговая оценка успеваемости по дисциплине


Рейтинг дисциплины (максимальное количество баллов):

Посещение лекций 30

Выполнение лабораторных работ - 40

Экзамен 50


Всего – 120


^ ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Требования государственного стандарта по дисциплине


СД.06

Архитектура вычислительных систем:

способы организации и типы ВС; параллельная обработка информации: уровни и способы организации; реализация в многомашинных и многопроцессорных ВС; операционные конвейеры; векторные, матричные, ассоциативные системы; однородные системы и среды; RISC-архитектуры; развитие архитектур, ориентированных на языковые средства и среду программирования; основы метрической теории ВС; технология распределенной обработки данных.


100




Скачать 92,71 Kb.
оставить комментарий
Дата02.10.2011
Размер92,71 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх