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




Скачать 79.81 Kb.
НазваниеРабочая программа по дисциплине Архитектура вычислительных систем Для специальности 230105(220400) Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем
Дата23.12.2012
Размер79.81 Kb.
ТипРабочая программа
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

Похожие:

Рабочая программа по дисциплине Архитектура вычислительных систем Для специальности 230105(220400) Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем iconРабочая программа По дисциплине “Преддипломная практика" Для специальности 230105 (220400) "Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем"
Гос во по специальности 230105 (220400) – Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем, утвержденного...
Рабочая программа по дисциплине Архитектура вычислительных систем Для специальности 230105(220400) Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем iconРабочая программа по дисциплине «проектирование систем управления и менеджмента» для специальности 230105 “Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем”
Рабочая программа составлена на основании гос впо для специальности 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных...
Рабочая программа по дисциплине Архитектура вычислительных систем Для специальности 230105(220400) Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем iconРабочая программа по дисциплине “Дискретная математика” для специальности 230105 (220400) “Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем”
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники ( тусур )
Рабочая программа по дисциплине Архитектура вычислительных систем Для специальности 230105(220400) Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем iconРабочая программа по дисциплине “Программирование на языке высокого уровня” для специальности 230105 (220400) “Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем”

Рабочая программа по дисциплине Архитектура вычислительных систем Для специальности 230105(220400) Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем iconРабочая программа по дисциплине “Математическая логика и теория алгоритмов” для специальности 230105 (220400) “Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем”
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (тусур )
Рабочая программа по дисциплине Архитектура вычислительных систем Для специальности 230105(220400) Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем iconРабочая программа по дисциплине "Структуры и алгоритмы обработки данных" специальности 230105 (220400) "Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем"

Рабочая программа по дисциплине Архитектура вычислительных систем Для специальности 230105(220400) Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем iconРабочая программа учебной дисциплины од. 04 Информатика ооп 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем»
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по специальности...
Рабочая программа по дисциплине Архитектура вычислительных систем Для специальности 230105(220400) Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем iconРабочая программа По дисциплине “Методы оптимизации" для специальности 230105 "Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем"
По дисциплине “Методы оптимизации" для специальности 230105 "Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных...
Рабочая программа по дисциплине Архитектура вычислительных систем Для специальности 230105(220400) Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем iconПрограмма государственного экзамена "языки и технологии программирования" для специальности 220400 “Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем”
Программа государственного экзамена составлена на основе гос-2000 по специальности 220400 «Программное обеспечение вычислительной...
Рабочая программа по дисциплине Архитектура вычислительных систем Для специальности 230105(220400) Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем icon«Сети ЭВМ и телекоммуникации»
Для специальности: 230105 (220400) Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница