Вопросы к экзамену по дисциплине "Организация ЭВМ и систем "

  • Структуры вычислительных машин и систем, основные типы и виды. Сущность с структура фон-неймановской концепции.
  • Принцип двоичного кодирования, программного управления и однородности памяти, понятие устройства управления, арифметико-логического устрой­ства, процессора, регистров общего назначения.
  • Построение вычислительных машин на основе общей шины. Структура вычислительных систем с общей и распределенной памятью. Достоинства и недостатки.
  • Понятие формата команды, способа адресации, длины команды, разрядности, система адресации, адресность, виды форматов команд.
  • Понятие шины, три вида шин, их описание. Иерархия шин. ВМ с одной и несколькими шинами.
  • Арбитраж шин и схемы приоритетов, статический и динамический приоритеты. Основные виды динамических приоритетов, характерные особенности.
  • Схемы арбитража, централизованный и децентрализованный арбитраж, понятия арбитра шины, контроллера шины, протокол шины, типы протоколов шин.
  • Понятие исполнительного адреса, адресного кода, способа адресации, неявная адресация, непосредственная, прямая и косвенная адресация.
  • Регистровая, косвенная регистровая адресация, адресация со смещением, относительная адресация.
  • Базовая регистровая адресация и ее виды, индексная адресация. Понятие индексного регистра, автоиндексирования, автоинкрементной адресации, индексная адресация с масштабированием и смещением, страничная адресация.
  • Приращение адреса команды, продвинутый адрес, выборка очередной и формирование следующей команды. Общий принцип управления в командах перехода. Организация перехода при безусловном переходе и безусловном переходе по косвенному адресу. Общий принцип организации условного перехода .
  • Условный переход с использованием маски условия, безусловный переход к подпрограмме, безусловный переход с возвратом, организация процедуры перехода, операция замещения.
  • Организация стека, стековая память и ее принцип работы, понятие аппаратно-программного стека, указателя стека и принцип его работы. Польская инверсная запись ПОЛИЗ.
  • Понятие рабочего цикла процессора. Общая структура 8-разрядного процессора, основные его блоки. Основные микрооперации для работы процессора. Пример микропрограммы команды «сложение» и «вычитание».
  • Состояние процессора, состояние программы, вектор состояния, слово состояния. Пример вектора состояния микропроцессора К580.
  • Понятие прерывания программ, запроса прерывания, прерывающей программы. Пример ввода блока данных с использованием В/ВЫВ по прерыва­ниям.
  • Немаскируемые и маскируемые запросы на прерывание, основные отличия и принципы работы, понятие вектора прерывания.
  • Реализация ввода/вывода по прерываниям, основные методы и принципы действия, векторное прерывание, таблица векторов прерывания.
  • Цепочечная однотактная схема прерываний, принцип работы.
  • Устройство управления ВМ, основные функции типовых блоков и сигналов.
  • Управляющий блок, управляющее устройство, назначение, функции. Микропрограммный автомат, определение, виды и основные свойства
  • Модель устройства управления, общий вид, назначение основных модулей. Определение микрооперации, микрокоманды, микропрограммы, микропрограммного автомата. Общий вид структуры УУ
  • Исполнительная и адресная часть устройства управления, ее вид, структура, назначение и функции основных элементов и блоков.
  • Пример реализации адресной части устройства управления, микропрограмма формирования исполнительного адреса и адреса следующей команды
  • Адресация микрокоманд, ее виды. Определение принудительной и естественной адресации. Пример формирования адреса при принудительной адресации с одним адресом.
  • Известные подходы к адресации микрокоманд. Пример двухадресной и одноадресной организации. Достоинства и недостатки.
  • Управляющие и операционные микрокоманды. Структура МПА с естественной адресацией, пример формирования адреса следующей микрокоманды. Достоинства и недостатки.
  • Формирователь адреса микрокоманды, базовые функции управления им реализуемые.
  • Способы ускорения операции умножения. Методы аппаратного ускорения умножения, основные достоинства и недостатки.
  • Матричное умножение чисел без знака
  • Аппаратная реализация базовых логических операций
  • Микропрограммный автомат с жесткой логикой, типовая структура, процесс функционирования
  •  Методика синтеза микропрограммного автомата с жесткой логикой
  • Микропрограммный автомат с программируемой логикой, общий смысл, основные необходимые элементы и блоки. Принцип управления по хранимой в памяти микропрограмме
  • Кодирование микрокоманд, основные методы кодирования. Структуры микропрограммных автоматов для этих методов
  • Память, основные методы регенерации динамической памяти, модуль памяти, банк памяти, способ увеличения разрядности
  • Схемы распределения разрядов адреса в блочной памяти, структура основно памяти на основе блочной схемы
  • Организация микросхем памяти (ИМС), основные свойства, матричная организация ИМС памяти, основной принцип работы, ядро памяти, синхронизация процессов, способ записи и чтения информации
  • Понятие ассоциативного запоминающего устройства, ассоциативного признака, признака поиска, тэга, принцип организации и функционирования
  • Организация кэш–памяти, принцип функционирования, понятия попадания, промаха
  • Организация прямого доступа к памяти
  • Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ), общая характеристика, основные способы программирования. ПЗУ. Программируемые при изготовлении. Однократно программируемые ПЗУ. Принципы записи и чтения информации.
  • Многократно программируемые ПЗУ: основные группы, принципы записи и чтения информации.
  • Множественно-ассоциативное отображение, принцип организации.
  • Отображение секторов, принцип организации.
  • Понятие виртуальной памяти, принцип организации и функционирования.
  • Страничная организация памяти, понятие страницы, кадра, признаки: присутствия, использования страницы, прав доступа.
  • Сегментно-страничная организация памяти, принцип организации и функционирования.
  • Организация данных и форматирование, принцип организации и функционирования.
  • Понятие RAID, повышение производительности и отказоустойчивости дисковой подсистемы.
  • RAID уровня 0 и 1, принцип организации.
  • RAID уровня 2 и 3, принцип организации.
  • RAID уровня 4, 5 и 6, принцип организации.