Учебно-методический комплекс дисциплины (умк-д) " Архитектура вычислительных систем"

Вид материала

Учебно-методический комплекс

Содержание 3.      График самостоятельной работы студентов. 4.      Методические указания по выполнению курсовых проектов. 6.    Методические указания, комплект исходных данных и образцы выполнения самостоятельных работ (домашних заданий). итоговой оценки знаний по дисциплине (может совмещаться с рубрикатором). 8.      Комплект образцов экзаменационных билетов. 10. Карта обеспеченности студентов учебной литературой по дисциплине. Содержание учебно-методический комплекс дисциплины 1.    Стандарт дисциплины, утвержденный Министерством Архитектура вычислительных систем 2.     Рабочая программа учебной дисциплины. Институт инновационных профессий Рабочая программа Рабочая программа дисциплины «Архитектура вычислительных систем»/сост. К.К.Талыпов: Бишкек:КГУСТА ©иип кгуста Председатель методической комиссии института (факультета) Заведующий отделом комплектования научной библиотеки Архитектура вычислительных систем 1.2.Задачи дисциплины 1.3.Межпредметные связи 8 семестр (36 часов) Архитектура традиционных ЭВМ (2 часа) Архитектура системы команд(2 часа) Конвейеризация вычислений. Суперскалярные процессоры. Ассоциативные процессоры. ... Полное содержание

Подобный материал:

• Учебно-методический комплекс учебной дисциплины «комплексный анализ хозяйственной деятельности», 1158.91kb.
• Назарова Вероника Сергеевна учебно-методический комплекс, 2456.13kb.
• Учебно-методический комплекс умк учебно-методический комплекс общие основы педагогики, 974.02kb.
• Учебно-методический комплекс дисциплины проектирование информационных систем Для студентов, 466.59kb.
• Методические рекомендации по составлению учебно-методического комплекса темы (умк), 140.83kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине Сети ЭВМ и телекоммуникации (наименование, 743.2kb.
• Учебно-методический комплекс дисциплины Бийск бпгу имени В. М. Шукшина, 1049.36kb.
• Учебно-методический комплекс дисциплины Бийск бпгу имени В. М. Шукшина, 1517.51kb.
• Учебно-методический комплекс дисциплины. Иркутск 2008 Учебно-методический комплекс, 183.52kb.
• Учебно-методический комплекс дисциплины. Иркутск 2008 Учебно методический комплекс, 115.23kb.

Кафедра Программное обеспечение компьютерных систем и информатики




Вашему вниманию предлагается учебно-методический комплекс дисциплины (УМК-Д)

" Архитектура вычислительных систем"

Содержание учебно-методический комплекс дисциплины

1.    Стандарт дисциплины, утвержденный Министерством образования и науки

Кыргызской Республики.

2.     Рабочая программа учебной дисциплины.

3.      График самостоятельной работы студентов.

4.      Методические указания по выполнению курсовых проектов.

5.      Методические указания по выполнению лабораторных работ (могут входить в

состав учебных комплексов).

6.    Методические указания, комплект исходных данных и образцы выполнения

самостоятельных работ (домашних заданий).

7.     Фонд тестов, тестовых и контрольных вопросов для текущей, промежуточной и

итоговой оценки знаний по дисциплине (может совмещаться с рубрикатором).

8.      Комплект образцов экзаменационных билетов.

9.      Карта обеспеченности дисциплины основной и дополнительной учебной литературой.

10. Карта обеспеченности студентов учебной литературой по дисциплине.

11. Карта обеспеченности дисциплины кадрами профессорско- преподавательского

состава и техническими средствами обучения.

Кроме перечисленных элементов, УМКД включает дополнительные материалы, такие как:

• учебник или учебное пособие.
  

• учебно-методическое пособие;
  
• практикум.
  
• конспекты лекций;
  

• рабочие тетради;
  
• хрестоматии;
  
• задачники;
  
• глоссарий;
  
• примерные темы рефератов, эссе;
  
• презентации курсов;
  
• обзорные лекции;
  
• видеоматериалы;
  
• дидактические материалы и др.
  

УМК должно быть оформлено по модульному принципу с использованием гиперссылок ввиде электронных книг.

Содержание учебно-методический комплекс дисциплины

1.    Стандарт дисциплины, утвержденный Министерством

образования и науки Кыргызской Республики.

Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированных специалистов 552801 - "Информатика и вычислительная техника".

ОД.Г.06	Архитектура вычислительных систем	100
	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.

2.     Рабочая программа учебной дисциплины.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Кыргызской республики

КЫРГЫЗСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СТРОИТЕЛЬСТВА. ТРАНСПОРТА И АРХИТЕКТУРЫ ИМЕНИ НАСИРДИНА ИСАНОВА

ИНСТИТУТ ИННОВАЦИОННЫХ ПРОФЕССИЙ

Кафедра «Программное обеспечение компьютерных систем и информатика»


Утверждаю

Директор института(декан факультета)

_____________________М.Дж.Орозалиев

(подпись,расшифровка подписи)

«___»_______________________2009 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

дисциплины «Архитектура вычислительных систем»

Реализует государственный компонент ОД.Г.06. ООС Кыргызской Республики по данному направлению подготовки специалистов

Направление подготовки 552801 - "Информатика и вычислительная техника"

Квалификация – ИНЖЕНЕР

Специальность 552 801.4 - Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем

Форма обучения очная

Семестр	8
Лекции, часов	36
Практические занятия, часов	26
Лабораторные занятия, часов
Курсовая работа, часов
Контрольная работа
Самостоятельная работа, часов	34
Индивидуальная работа, часов	4
Формы контроля	зачет

Бишкек, 2010


Рецензент: к.т.н., доцент Шабданов М.А.


Рабочая программа дисциплины «Архитектура вычислительных систем»/сост. К.К.Талыпов: Бишкек:КГУСТА


Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины специализации «Архитектура вычислительных систем» студентам очной формы обучения специальности «552 801.4 - Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» в 8 семестре.

Рабочая программа составлена с учетом Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированных специалистов 552801 - "Информатика и вычислительная техника".

Составитель _____________К.К.Талыпов______


©к.т.н. Талыпов К.К.

©ИИП КГУСТА


ЛИСТ

согласования рабочей программы

Направление подготовки 552801 - "Информатика и вычислительная техника".

Специальность «552 801.4 - Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем»

Специализация ________________________________

Дисциплина Архитектура вычислительных систем

Форма обучения очная

Учебный год 2009-2010

Рекомендована заседанием кафедры ПОВСиИ

Протокол от «___» __________2009г.

Ответственный исполнитель, заведующий кафедрой ___________________________________________________________________________

_{Наименование кафедры подпись Расшифровка подписи Дата}

Исполнители ___________________________________________________________________________

_{Наименование кафедры подпись Расшифровка подписи Дата}

___________________________________________________________________________

_{Наименование кафедры подпись Расшифровка подписи Дата}

___________________________________________________________________________

СОГЛАСОВАНО

Заведующий кафедрой ______________________________________________________ _{Наименование кафедры подпись Расшифровка подписи Дата}

Заведующий кафедрой ______________________________________________________ _{Наименование кафедры подпись Расшифровка подписи Дата}

Председатель методической комиссии института (факультета)

___________________________________________________________________________ _{личная подпись Расшифровка подписи Дата}

Заведующий отделом комплектования научной библиотеки

___________________________________________________________________________ _{личная подпись Расшифровка подписи Дата}

Начальник УУ КГУСТА__________________________________________________________ _{личная подпись Расшифровка подписи Дата}


Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированных специалистов 552801 - "Информатика и вычислительная техника".

ОД.Г.06	Архитектура вычислительных систем	100
	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.

1.Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

1.1. Цели дисциплины.

Целью преподавания учебной дисциплины «Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей» является изучение архитектуры вычислительных систем и компьютерных сетей.

1.2.Задачи дисциплины

При преподавании учебной дисциплины «Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей» ставятся следующие задачи:

• ознакомить студентов с традиционными вычислительными архитектурами (CISC и RISC);
  
• рассмотреть взаимосвязь архитектуры и компиляторов языков высокого уровня;
  
• привести сведения о параллельных вычислительных системах и их классификации;
  

После изучения дисциплины студент будет

иметь представление об архитектурах вычислительных систем, параллельных процессах и структурах многопроцессорных систем

1.3.Межпредметные связи

Изучение дисциплины предполагает знание полного курса организации вычислительных процессов

1.4. Структура дисциплины с разбивкой на модули

(содержание лекционных разделов дисциплины)

8 семестр (36 часов)

Введение (2 часа)

Способы организации и типы структур ВМ и ВС.

Эволюция средств автоматизации вычислений


Характеристики и параметры вычислительных систем. (2 часа)

Основные характеристики: производительность, время ответа, надежность, стоимость. Дополнительные характеристики: габариты, масса, потребляемая мощность, ремонтопригодность. Основные параметры определения характеристик: быстродействие, загрузка, время.


Архитектура традиционных ЭВМ (2 часа)

Концепция машин с хранимой в памяти программой

Фон-неймановская архитектура


Типы структур ВМ и ВС (2 часа)

Типы структур ВМ и ВС . Перспективы совершенствования архитектуры ВМ и ВС


Архитектура системы команд(2 часа)

Классификация архитектур системы команд. Классификация по составу и сложности команд. Классификация по месту хранения операндов


Основные направления в архитектуре процессоров (2часа)

Конвейеризация вычислений. Суперскалярные процессоры. Ассоциативные процессоры.

Параллелизм как основа высокопроизводительных вычислений(2 часа)

Уровни параллелизма. Уровень заданий. Уровень программ. Уровень команд.

Уровень битов (арифметический уровень).


Классификация вычислительных систем. Классификация Флинна(2 часа)

Системы с одиночным потоком команд и одиночным потоком данных (ОКОД), с множественным потоком команд и множественным потоком данных (МКОД), с одиночным потоком команд и множественным потоком данных ( (ОКМД), с множественным потоком команд и множественным потоком данных (МКМД).


Многомашинные вычислительные системы. (2часа)

Определение и цели. Типы многомашинных вычислительных систем. Косвенносвязанные ММВК и способы организации работы. Прямосвязанные ММВК: общее ОЗУ, прямое управление, адаптер канал-канал, сателлитные ММВК.


Многопроцессорные вычислительные комплексы. (2 часа)

Сложности в организации МПВК. Достоинства и области применения. Типы структурной организации МПВК: с общей шиной, с перекрестной коммутацией, с многовходовыми ОЗУ.

Способы организации нестандартных процессоров. (2 часа)

Клеточные и ДНК-процессоры. Коммуникационные процессоры.Процессоры баз данных. Потоковые процессоры. Нейронные процессоры. Процессоры с многозначной (нечеткой) логикой.

Функциональная организация фон-неймановской ВМ (2 часа)


Организация шин (2 часа)


Память(2 часа)

Характеристики систем памяти. Иерархия запоминающих устройств


Устройство управления(2 часа)

Функции устройства управления. Модель устройства управления


Операционные устройства вычислительных машин(2 часа)


Системы ввода/вывода(2 часа)


Заключение (2 часа).

Технология распределенной обработки данных.

3. Тематический план
   

модульной программы дисциплины

«Архитектура вычислительных систем»

для студентов специальности

552 801.4 - Программное обеспечение вычислительной

техники и автоматизированных систем

№ ДМ	№ Темы		Наименование темы		Содержание	Всего часов	В том числе:			СРС
							лк	пр	лб
ДМ1	1.1.		Способы организации и типы структур ВМ и ВС		Способы организации и типы структур ВМ и ВС. Эволюция средств автоматизации вычислений	4	2	2		2
	1.2		Характеристики и параметры вычислительных систем		Основные характеристики: производительность, время ответа, надежность, стоимость. Дополнительные характеристики: габариты, масса, потребляемая мощность, ремонтопригодность. Основные параметры определения характеристик: быстродействие, загрузка, время.	4	2	2		2
	1.3		Архитектура традиционных ЭВМ		Концепция машин с хранимой в памяти программой Фон-неймановская архитектура	4	2	2		2
	1.4		Типы структур ВМ и ВС		Типы структур ВМ и ВС . Перспективы совершенствования архитектуры ВМ и ВС	4	2	2		2
	1.5		Архитектура системы команд		Классификация архитектур системы команд. Классификация по составу и сложности команд. Классификация по месту хранения операндов	4	2	2		2
	1.6		Основные направления в архитектуре процессоров		Конвейеризация вычислений. Суперскалярные процессоры. Ассоциативные процессоры	4	2	2		2
	1.7		Параллелизм как основа высокопроизводительных вычислений		Уровни параллелизма. Уровень заданий. Уровень программ. Уровень команд. Уровень битов (арифметический уровень).	4	2	2		2
	1.8		Классификация вычислительных систем. Классификация Флинна		Системы с одиночным потоком команд и одиночным потоком данных (ОКОД), с множественным потоком команд и множественным потоком данных (МКОД), с одиночным потоком команд и множественным потоком данных ( (ОКМД), с множественным потоком команд и множественным потоком данных (МКМД).	4	2	2		2
	1.9		Многомашинные вычислительные системы		Определение и цели. Типы многомашинных вычислительных систем. Косвенносвязанные ММВК и способы организации работы. Прямосвязанные ММВК: общее ОЗУ, прямое управление, адаптер канал-канал, сателлитные ММВК.	4	2	2		2
	1.10		Многопроцессорные вычислительные комплексы		Сложности в организации МПВК. Достоинства и области применения. Типы структурной организации МПВК: с общей шиной, с перекрестной коммутацией, с многовходовыми ОЗУ.	2	2			2
	Итого ДМ1					38	20	16		20
ДМ2	2.1	Способы организации нестандартных процессоров		Клеточные и ДНК-процессоры. Коммуникационные процессоры. Процессоры баз данных. Потоковые процессоры. Нейронные процессоры. Процессоры с многозначной (нечеткой) логикой.		2	2			2
	2.2	Функциональная организация фон-неймановской ВМ				4	2	2		2
	2.3	Организация шин				4	2	2		2
	2.4	Память		Характеристики систем памяти. Иерархия запоминающих устройств		4	2	2		2
	2.5	Устройство управления		Функции устройства управления. Модель устройства управления		4	2	2		2
	2.6	Операционные устройства вычислительных машин				3	2	1		2
	2.7	Системы ввода/вывода				3	2	1		2
	2.8	Заключение		Технология распределенной обработки данных		2	2
	Итого ДМ2					26	16	10		14
	Всего по дисциплине					64	36	26		34

Формы проведения учебных занятий

Содержание дисциплины реализуется в различных формах организации учебного процесса – лекциях, практических занятиях и самостоятельной работе студентов.

Самостоятельная работа студентов осуществляется как во время аудиторных занятий (выполнение практических заданий), так и во время внеаудиторной работы при подготовке к занятиям.

Формы контроля знаний

В процессе изучения дисциплины целесообразно применять следующие виды контроля: входной рейтинг, текущий рейтинг-контроль, промежуточный рейтинг-контроль, модульный рейтинг, итоговый рейтинг-контроль, итоговый рейтинг по дисциплине.

Текущий контроль осуществляется выборочно на занятиях в любое время в ходе изучения темы. Промежуточный контроль – оценка знаний по освоенному материалу каждого дисциплинарного модуля, одновременно для всех студентов.

В каждом модуле определяется минимальное и максимальное количество баллов. Сумма максимальных баллов по всем модуля равняется 100%-ному освоению материала. Минимальное количество баллов в каждом модуле является обязательным и не может быть заменено набором баллов в других модулях.

Для получения положительной оценки необходимо набрать не мене 60 баллв, предусмотренных по дисциплине (при условии набора всех обязательных минимальных баллов).

Перевод баллов в академическую оценку осуществляется по следующей схеме: оценка «удовлетворительно» - 60-72 баллов, «хорошо» - 73-86 баллов, «отлично» - 67-100 баллов.

Сумма баллов минимальных границ диапазонов всех дисциплинарных модулей должна составлять 60, минимальных -100.

Рейтинговые баллы распределяются по дисциплинарным модулям в зависимости от значимости и трудоемкости модулей.


Правила рейтинговой системы оценивания результатов обучения студентов

по дисциплине «Алгоритмизация и программирование»

на 2 семестр 2009/2010 учебного года

Вид работы	Количество баллов
Текущая работа:	0-25
Устный ответ	0-6
Домашнее задание	0-5
Практическая работа	0-8
Активность на занятиях (дополнения, уточнения, исправления устного ответа товарища)	0-6
Рубежный контроль 1 (контрольная работа, тестирование, устный опрос, коллоквиум или др.)	0-5
Выполнение самостоятельной работы	15
Посещаемость	0-5
Текущая работа	0-25
Устный ответ	0-6
Домашнее задание	0-5
Практическая работа	0-8
Активность на занятиях (дополнения, уточнения, исправления устного ответа товарища)	0-6
Рубежный контроль 1 (контрольная работа, тестирование, устный опрос, коллоквиум или др.)	0-5
Выполнение самостоятельной работы	15
Посещаемость	0-5
Итоговый контроль (зачет, экзамен)	0-30
Итого	0-100
Премиальные баллы:
Участие в олимпиаде	0-5
Выступление на конференциях	0-5
Участие в конкурсах научных работ	0-5
Штрафы
Нарушение сроков сдачи работ	Минус0,5-5
Отказ от ответа на семинаре (практике)	Минус0,5-5
Рейтинговая оценка по дисциплине	Максимум 100 баллов

Модульно-рейтинговая карта дисциплины

«Алгоритмизация и программирование»

Наименование модуля, виды работ и формы контроля	Рейтинг-баллы
	минимум	максимум
Дисциплинарный модуль №1	0	40
Текущая работа	0	15
Рубежный контроль 1	0	5
Выполнение самостоятельной работы	0	15
Посещаемость	0	5
Дисциплинарный модуль №2	0	40
Текущая работа	0	15
Рубежный контроль 2	0	5
Выполнение самостоятельной работы	0	15
Посещаемость	0	5
Итоговый модуль	0	20
Дисциплинарный рейтинг	0	100
Шкала перевода дисциплинарного рейтинга в академические оценки
Дисциплинарный рейтинг	Академическая оценка
60-72	3(удовлетворительно)
73-86	4(хорошо)
87-100	5(отлично)

Рейтинг – карта студента ______________________________________

по дисциплине «Алгоритмизация и программирование»

Наименование модуля, виды работ и формы контроля	Рейтинг-баллы				Срок сдачи освоенных элементов модуля	Рейтинг-баллы, набранные студентом	Подпись препод.
	минимум		максимум
Дисциплинарный модуль №1	0	40			30.10.09
Текущая работа	0	15
Рубежный контроль 1	0	5
Выполнение самостоятельной работы	0	15
Посещаемость	0	5
Дисциплинарный модуль №2	0	40			30.12.09
Текущая работа	0	15
Рубежный контроль 2	0	5
Выполнение самостоятельной работы	0	15
Посещаемость	0	5
Итоговый модуль	0	20
Дисциплинарный рейтинг	0	100
Шкала перевода дисциплинарного рейтинга в академические оценки
Дисциплинарный рейтинг				Академическая оценка
60-72				3(удовлетворительно)
73-86				4(хорошо)
87-100				5(отлично)

Модульно – рейтинговая карта дисциплины

«Архитектура вычислительных систем»

Наименование модуля, виды работы и формы контроля	Рейтинг-баллы
	минимум	Максимум
Дисциплинарный модуль №1(устный ответ+задача)	30	40
Способы организации и типы структур ВМ и ВС	3=2+1	5=3+2
Характеристики и параметры вычислительных систем	3=2+1	4=2+2
Архитектура традиционных ЭВМ	3=2+1	5=3+2
Архитектура системы команд	3=2+1	4=3+1
Основные направления в архитектуре процессоров	3=2+1	5=3+2
Параллелизм как основа высокопроизводительных вычислений	3=2+1	5=3+2
Классификация вычислительных систем. Классификация Флинна	3=2+1	5=3+2
Многомашинные вычислительные системы	2=2	2=2
Многопроцессорные вычислительные комплексы	2=2	2=2
Посещаемость	5	5

Модульно – рейтинговая карта дисциплины

«Архитектура вычислительных систем»

Наименование модуля, виды работы и формы контроля	Рейтинг-баллы
	минимум	Максимум
Дисциплинарный модуль №2(устный ответ+задача)	30	40
Способы организации нестандартных процессоров	3=2+1	4=2+2
Функциональная организация фон-неймановской ВМ	4=2+2	6=4+2
Организация шин	3=2+1	4=2+2
Память	3=2+1	4=2+2
Устройство управления	3=2+1	4=2+2
Операционные устройства вычислительных машин	3=2+1	4=2+2
Системы ввода/вывода	3=2+1	4=2+2
Технология распределенной обработки данных	3=2+1	5=3+2
Посещаемость	5	5
Итоговый модуль (зачет) (устный ответ)	10	20
По всем темам	5	15
Шкала перевода дисциплинарного модуля в академические оценки
Дисциплинарный рейтинг	Академическая оценка
60-72%	удовлетворительно
73-86%	хорошо
87-100%	отлично

Рейтинг-карта студента

________________________________


по дисциплине «Архитектура вычислительных систем»

«Модуль 1»

Наименование модуля, виды работы и формы контроля	Рейтинг-баллы		Срок сдачи	Рейтинг-баллы, набранные студентом	Подпись преподавателя
	минимум	Максимум
Дисциплинарный модуль №1(устный ответ+задача)	30	40
Способы организации и типы структур ВМ и ВС	3=2+1	5=3+2
Характеристики и параметры вычислительных систем	3=2+1	4=2+2
Архитектура традиционных ЭВМ	3=2+1	5=3+2
Архитектура системы команд	3=2+1	4=3+1
Основные направления в архитектуре процессоров	3=2+1	5=3+2
Параллелизм как основа высокопроизводительных вычислений	3=2+1	5=3+2
Классификация вычислительных систем. Классификация Флинна	3=2+1	5=3+2
Многомашинные вычислительные системы	2=2	2=2
Многопроцессорные вычислительные комплексы	2=2	2=2
Посещаемость	5	5

«Модуль 2.» (рабочий вариант)

Наименование модуля, виды работы и формы контроля	Рейтинг-баллы		Срок сдачи		Рейтинг-баллы, набранные студентом	Подпись преподавателя
	минимум	Максимум
Дисциплинарный модуль №2(устный ответ+задача)	30	40
Способы организации нестандартных процессоров	3=2+1	4=2+2
Функциональная организация фон-неймановской ВМ	4=2+2	6=4+2
Организация шин	3=2+1	4=2+2
Память	3=2+1	4=2+2
Устройство управления	3=2+1	4=2+2
Операционные устройства вычислительных машин	3=2+1	4=2+2
Системы ввода/вывода	3=2+1	4=2+2
Технология распределенной обработки данных	3=2+1	5=3+2
Посещаемость	5	5
Итоговый модуль (зачет) (устный ответ)	10	20
По всем темам	5	15
Дисциплинарный рейтинг	Академическая оценка		Дата		Подпись
Шкала перевода дисциплинарного модуля в академические оценки
Дисциплинарный рейтинг				Академическая оценка
60-72%				удовлетворительно
73-86%				хорошо
87-100%				отлично

Лист регистрации изменений

Номер изменения	Номер страниц			Номер извещения об изменении	Дата введения изменения	Изменение внесено
	измененных	новых	Аннулир.			дата	подпись