Geum.ru

Программа государственного экзамена по специальности 220100 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»

Вид материалаПрограмма

Содержание


1.2. Теория автоматов
2. Организация ЭВМ, систем и комплексов
3. Аппаратные средства вычислительной техники
3.2. Периферийные устройства ЭВМ
4. Программное обеспечение эвм
4.2. Технологии программирования
5. Вычислительные системы и сети
5.2. Компьютерные коммуникационные системы
Подобный материал:

Федеральное агентство по образованию

Пермский государственный технический университет


Утверждаю

Ректор ПГТУ В.Ю.Петров
«_____» _____________200___г.


Программа

государственного экзамена по специальности

220100 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»


1. ЭЛЕМЕНТНАЯ И ЛОГИЧЕСКАЯ БАЗА ЭВМ


1.1. Схемотехника ЭВМ


Совместная работа цифровых элементов в составе узлов и устройств: типы выходных каскадов, цепи питания, согласование связей, элементы задержки, формирователи импульсов, элементы индикации, оптоэлектронные развязки и др.; триггерные устройства RS, D,T, JK типа; синхронизация в цифровых устройствах; риски сбоя в комбинационных и последовательных схемах; функциональные узлы комбинационного типа: DC, CD, MUX, DMX, CMP, SM, ALU; функциональные узлы последовательностного типа: RG, CT, распределители; матричные умножители; БИС/СБИС с программируемой структурой: программируемые логические матрицы, программируемая матричная логика, базовые матричные кристаллы, оперативно перестраиваемые FPGA; схемотехника запоминающих устройств: статические, динамические, масочные, прожигаемые и другие типы запоминающих ячеек; запоминающие устройства на основе БИС/СБИС; микропроцессорные комплекты БИС/СБИС; автоматизация функционально-логического этапа проектирования цифровых узлов и устройств.

Основные схемотехнические решения, положенные в основу современных ЭВМ. Шинная организация ЭВМ. Назначение, схемная организация и основы функционирования главных компонентов ЭВМ. Схемотехника современных универсальных ЭВМ на примере базовой модели IBM PC.


1.2. Теория автоматов


Автоматы (дискретные устройства) и их классификация; математические основы теории дискретных устройств (автоматов); формальные грамматики и языки; концепция порождения и распознавания; классификация языков по Хомскому; порождающие грамматики; машина Тьюринга; синтез комбинационных автоматов и автоматов с памятью; абстрактный синтез, структурный синтез. Анализ дискретных устройств (автоматов); элементы памяти; состязания элементов памяти; явление риска логических схем; микропрограммирование; способы описания микропрограммных устройств (автоматов); методы и этапы синтеза микропрограммного автомата.
Литература



  1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. –М.: Высшая школа, 1991. – 662 с.
  2. Забродин Ю.С. Промышленная электроника. –М.: Высшая школа, 1982. – 496 с.

3. Коган Т.И. Теория автоматов. Дискретные устройства. Конспект лекций. Часть1, ПГТУ, 2001.

4. Коган Т.И. Теория автоматов. Дискретные устройства. Конспект лекций. Часть 2, ПГТУ, 2001.


2. Организация ЭВМ, систем и комплексов


2.1. Организация ЭВМ и систем и комплексов


Основные характеристики, области применения ЭВМ различных классов; функциональная и структурная организация процессора; организация памяти ЭВМ; основные стадии выполнения команды; организация прерываний в ЭВМ; организация ввода-вывода; периферийные устройства; архитектурные особенности организации ЭВМ различных классов; параллельные системы; понятие о многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах (ВС).

Абстрактные модели вычислительных систем Ч.Беббиджа, А.Тьюринга и Дж.фонНеймана. НеТьюринговские системы. Аналоговые ЭВМ. Архитектура, структура и организация ЭВМ фонНеймановского типа. Главные компоненты ЭВМ и их организация. Основные командные циклы. Понятие архитектуры. Система команд универсальной ЭВМ. Способы адресации. Типы обрабатываемых данных. Прерывания. Организация памяти и прямой доступ в память.

НеНеймановские ЭВМ традиционной архитектуры. Параллельные, конвейерные, векторные, матричные ЭВМ. Транспьютеры. Систолические матрицы. Теговые и дескрипторные ЭВМ. Нейромашины.

Потоковые ЭВМ. Организация и принцип действия ЭВМ, управляемых потоком данных. Языки программирования потоковых ЭВМ.

Редукционные ЭВМ. Принципы и языки функционального программирования. Машины последовательной и параллельной редукции.


Литература


1. Амамия М. и др. Архитектура ЭВМ и искусственный интеллект.: Пер. с японск. - М.: Мир, 1993. 400 с., ил.


3. Аппаратные средства вычислительной техники

    1. Микропроцессорные системы


Классификация, краткая характеристика возможностей и применений микропроцессорных средств; архитектура микропроцессорной системы (МПС); организация подсистем обработки, управления, памяти и ввода-вывода; основные задачи проектирования МПС; однокристальные микро-ЭВМ и контроллеры, организация и особенности проектирования систем на их основе; краткий обзор состояния и перспективных проектов МПС; мультимикропроцессорные системы, основные конфигурации, области их использования; транспъютерные системы; средства разработки и отладки МПС.


3.2. Периферийные устройства ЭВМ


Классификация периферийных устройств; канал обмена информацией; системные, локальные, приборные интерфейсы и интерфейсы периферийных устройств; способы обмена; функции контроллеров и их техническая реализация; устройства отображения алфавитно-цифровой и графической информации; полутоновые и цветные дисплеи; дисплейные процессоры; устройства ввода символьной информации (клавиатуры); методы и средства ввода графической информации; методы и средства регистрации информации, печатающие и графические регистрирующие устройства; внешние ЗУ на магнитных и оптических носителях; устройства интерактивной связи человека с машиной; устройства связи с объектом; аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи; устройства связи в вычислительных системах; модемы.


Литература


Микропроцессорные системы/ Под ред. Д.В. Пузанкова. – С.Пб.: Политехника, 2002. – 935 с.

Райхлин В.А., Борисов А.Н. Основы организации микропроцессорных систем. Учеб. пособие для вузов. – Казань: Изд-во КГТУ, 1998. – 299 с.

Рудаков П.И., Финогенов К.И. Программируем на языке Ассемблер IBM PC. – М.: Энтроп, 1997. – 583 с.

4. Гук М. Аппаратные интерфейсы. Энциклопедия. – С.Пб.: Питер, 2002, - 528 с.


4. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ


4.1.Системное программное обеспечение


Назначение, функции и структура операционной системы (ОС); обзор современных ОС; понятие процесса; управление процессами, способы диспетчеризации процессов; понятие ресурса, виды ресурсов, управление ресурсами; управление пямятью; устройства, виды устройств, драйверы устройств, устройства в MS DOS; файловая система на диске, структура логического диска в MS DOS; синхронизация процессов, семафоры, сообщения, использование семафоров для решения задач взаимоисключения и синхронизации; тупики, способы борьбы с тупиками; загрузка и настройка ОС, файлы конфигурирования MS DOS, основные команды MS DOS; трансляторы; формальные языки и грамматики, типы грамматик; вывод цепочек; конечный и магазинный автоматы, распознаватели и преобразователи, построение автомата по заданной грамматике; структура компиляторов и интерпретаторов, лексический, синтаксический и семантический анализаторы, генератор кода; распределение памяти, виды переменных; статическое и динамическое связывание; загрузчики; функции загрузчика; настраивающий и динамический загрузчики; подключение библиотек. Сетевое программирование.


4.2. Технологии программирования


Задача проектирования программных систем; организация процесса проектирования программного обеспечения (ПО); использование декомпозиции и абстракции при проектировании ПО; специфики процедур и данных; декомпозиция системы; методы проектирования структуры ПО; методология объектно-ориентированного программирования; технологические средства разработки программного обеспечения: инструментальная среда разработки, средства поддержки проекта, отладчики; методы отладки и тестирования программ; документирование и оценка качества программных продуктов; методы защиты программ и данных; проектирование интерфейса с пользователем; структуры диалога; поддержка пользователя; многооконные интерфейсы; примеры реализации интерфейсов с пользователем с использованием графических пакетов.

Литература

  1. Хэвиленд Г. «Системное программирование в UNIX» -М.:. 2000, с. 420.
  2. Робачевский А.М. «Операционная система UNIX» -С.Пб.: 2001 с. 358
  3. Марченко А.И., Марченко Л.А. Турбо Паскаль 7.0. Программирование в среде Турбо Паскаль 7.0. – М.: Бином-Универсал, 2000. – 518 с.
  4. Е.А. Жоголев. Введение в технологию программирования (конспект лекций). - М.: "ДИАЛОГ-МГУ", 1998.
  5. Г. Майерс. Надежность программного обеспечения. - М.: Мир, 1980. - с. 171-262.


5. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ


5.1. Проектирование вычислительных систем и сетей


Векторно-конвейерные, матричные, ассоциативные, систолические, волновые вычислительные системы. SMR и MPP системы, однородные вычислительные среды, отказоустойчивые вычислительные системы. Кластерные архитектуры, транспьютеры, вычислительные системы с программируемой структурой. Методы параллельных вычислений. Алгоритмы и методы организации функционирования вычислительных систем. Производительность вычислительных систем. Сети ЭВМ и телекоммуникации.


5.2. Компьютерные коммуникационные системы


Модель открытой сети ISO. Основные понятия: система, прикладной процесс, физические средства соединения, область взаимодействия открытых систем, уровень, объект, логический канал, сервис, услуга, протокол, интерфейс. Сервис открытых систем, типы систем.

Протоколы канального уровня. Назначение и сервис протоколов HDLC, SLIP, PPP, Ethernet, Frame Relay. Механизмы управления потоком. Адресация и способы доступа к среде.

Сетевая архитектура Х.25..Назначение и сервис стека протокола X.25. Типы и механизм образования виртуальных соединений. Адресация (Х.121). Управление потоком, фрагментация и сборка пакетов. Методы асинхронного доступа (Х.3, X.28 и X.29).

Сетевая архитектура TCP/IP:. Структуры связей протокольных модулей. Понятие МАС- и IP-адреса, порта прикладного процесса. Модели IP-адресации. Разбиение сети на подсети. Протоколы IP, ICMP, TCP, UDP. IP-туннели и Proxy-серверы.

Принципы маршрутизация в Интернет. Алгоритмы, протоколы и таблицы маршрутизации. Понятие автономной системы и маршрутной политики. Содержание и объекты маршрутной политики.

Литература

  1. Ларионов А.М., Майоров С.А., Новиков Г.И. Вычислительные комплексы, системы и сети: учебник для вузов. – Л.: Энергоатомиздат, 1987. – 288 с.
  2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы – СПб: издательство "Питер", 2000. – 672 с.: ил.
  3. Зайцев С.С. и др. Сервис открытых информационно-вычислительных сетей: Справочник / С.С.Зайцев, М.И.Кравцунов, С.В.Ротанов. Радио и связь, 1990. 240 с.: ил.
  4. Блэк Ю. Сети ЭВМ: Протоколы, стандарты, интерфейсы: Пер. с англ. М.: Мир, 1990. 506с.: ил.
  5. Таненбаум Э. Компьютерные сети. — СПб.: Питер, 2002, — 846 с.
  6. Сэм Хелеби, Денни Мак-Ферсон. Принципы маршрутизации в Internet, 2-е издание. : Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2001. – 448 с
  7. Семенов Ю.А. Протоколы и ресурсы Internet- M.: Радио и связь, 1996. -320 с. ил.
  8. В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. Копьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы – СПб.: издательство “Питер”, 2000. – 672с.: ил.



Перечень справочного материала разрешенного к использованию во время экзамена


  1. Справочник команд по операционной системе UNIX. Оригинал операционной системы класса UNIX.
  2. Марченко А.И., Марченко Л.А. Турбо Паскаль 7.0. Программирование в среде Турбо Паскаль 7.0. – М.: Бином-Универсал, 2000 – 518с.
  3. Протоколы информационно-вычислительных сетей: Справочник / Аничкин С.А., Белов С.А., Бернштейн А.В. – М.: Радио и связь, 1990. – 504 с.
  4. Блэк Ю. Сети ЭВМ. Протоколы, стандарты, интерфейсы / Пер. с англ. – М.: Мир, 1990, – 506 с.
  5. Протоколы информационно-вычислительных сетей: Справочник / Аничкин С. А., Белов С. А., Бернштейн А. В., ред. И.А. Мизин –М.: Радио и связь, 1990. –504с.
  6. Блэк Ю. Сети ЭВМ: Протоколы, стандарты, интерфейсы: Пер. с англ. М.: Мир, 1990. 506с.: ил.
  7. Таненбаум Э. Компьютерные сети. — СПб.: Питер, 2002, — 846 с.
  8. Альбом функциональных электрических схем типовой микроЭВМ.
  9. Набор плакатов по теории автоматов, 13 плакатов.



Утверждено на заседание кафедры ИТАС

протокол № _____ от _____________200_г.

. Заведующий кафедрой ИТАС

«____»____________200_г __________________(Файзрахманов Р.А.)