Описание раздела
Приведены основы организации, архитектура и схемотехника построения вычислительных машин. Дано описание базовых устройств вычислительных машин: процессоров, устройств памяти, интерфейсов, контроллеров системных плат. Рассмотрены современные персональные компьютеры, принципы организации вычислительных процессов, основные характеристики и параметры вычислительных машин, методы их оценки. Проанализированы тенденции развития вычислительных машин, обусловленные успехами микроэлектроники и развитием информационных технологий. Для студентов учреждений высшего профессионального образования. Оглавление Предисловие Условные обозначения Раздел I. Введение в организацию вычислительных машин и систем Глава 1. Основные понятия вычислительной техники и принципы построения вычислительных машин 1.1. Кибернетика, информатика и вычислительная техника 1.2. Основные понятия вычислительной техники 1.3. Способы представления информации в вычислительных машинах 1.4. Основные принципы организации вычислительных машин и систем 1.5. Вычислительные машины, комплексы, системы и сети 1.6. Этапы развития вычислительных машин. Феномен персональных компьютеров Глава 2. Введение в организацию персональных компьютеров PC 2.1. Принцип открытой архитектуры. IBM PC совместимые компьютеры 2.2. Базовая функциональная схема компьютера PC 2.3. Конструктивные принципы построения компьютеров PC Глава 3. Основные характеристики и параметры вычислительных машин. Факторы, влияющие на их развитие 3.1. Организация вычислительных машин и теория автоматов. Унификация средств вычислительной техники. Преобразования, выполняемые электронными схемами 3.2. Многоуровневая организация вычислительных процессов. Понятия архитектуры вычислительной машины, аппаратного и программного обеспечения 3.3. Основные характеристики вычислительных машин и систем. Методы оценки 3.4. Влияние технологии производства интегральных схем на архитектуру и характеристики вычислительных машин и систем Раздел II. Устройства и архитектура вычислительных машин Глава 4. Организация процессоров 4.1. Введение в функциональную организацию 4.2. Классификация и особенности организации процессоров по числу и способу использования внутренних регистров 4.3. Система команд 4.4. Способы адресации операндов и команд 4.5. Производительность процессоров. Направления совершенствования архитектуры МП 4.6. Оптимизация списка и состава команд. CISC- и RISC-процессоры 4.7. Конвейеризация вычислительных процессов 4.8. Суперскалярная обработка данных 4.9. SIM D-обработка. Процессор Pentium MMX 4.10. Организация многопотоковой и многоядерной обработки 4.11. Функции операционных систем, реализуемые с аппаратной поддержкой процессора. Встроенные средства тестирования и отладки 4.12. Организация взаимодействия процессора с памятью 4.13. Динамическое распределение памяти. Организация виртуальной памяти Глава 5. Архитектура широко распространенных семейств процессоров 5.1. Направления развития архитектур современных процессоров 5.2. Архитектурные особенности процессоров Pentium шестого поколения 5.3. Особенности гиперконвейерных процессоров Pentium IV 5.4. Процессоры Intel для мобильных систем 5.5. Программная модель процессора Pentium 5.6. Функции защиты и их аппаратная поддержка в процессорах Pentium 5.7. Особенности процессоров, архитектурно близких к процессорам семейства Pentium 5.8. Процессоры архитектуры IA-64 и VLlW-процессоры Crusoe компании Transmeta 5.9. Семейство процессоров SPARC 5.10. Микропроцессоры семейства MIPS 5.11. Семейство процессоров Alpha компании DEC 5.12. Процессоры РА-RISC компании Hewlett-Packard 5.13. Микропроцессоры POWER и PowerPC 5.14. Микропроцессоры архитектуры ARM 5.15. Многоядерные процессоры 5.16. Тенденции развития архитектур процессоров Глава 6. Память вычислительных машин 6.1. Иерархическая организация системы памяти 6.2. Схемотехника и организация работы СБИС динамической памяти 6.3. Организация регенерации 6.4. Архитектурные способы повышения скорости обмена между процессором и памятью 6.5. Архитектурные особенности СБИС динамической памяти высокого быстродействия 6.6. Достоверность и надежность хранения информации 6.7. Модули основной памяти 6.8. Организация основной памяти в компьютере 6.9. Организация СБИС статической памяти. Области использования 6.10. Принципы построения СБИС энергонезависимой памяти 6.11. Внешняя память Глава 7. Структура и организация работы персонального компьютера 7.1. Структура персонального компьютера 7.2. Системная шина 7.3. Организация обмена данными по системной шине. Влияние кэш-памяти на производительность компьютера 7.4. Шины расширения. Назначение. Протоколы обмена. Пропускная способность шин 7.5. Системный контроллер. Организация управления обменом между устройствами 7.6. Контроллер шин PCI, ISA, IDE. Организация информационных потоков 7.7. Системные ресурсы компьютера. Принципы автоконфигурирования. Средства реализации 7.8. Развитие видеосистемы. Направления развития организации информационных потоков в компьютерах Список литературы
