- •Определение информатики, составные части и краткая история развития
- •К лассификация технических средств информатики и их краткая характеристика. Технические средства информатики
- •Основные части компьютера и их краткие характеристики
- •Иерархия запоминающих устройств компьютера, причины многоуровневой организации памяти
- •Оперативная память компьютера – назначение, основные характеристики, динамика развития
- •Центральный процессор – назначение, структура, основные характеристики
- •2 Основных типа архитектуры:
- •Расслоение центрального процессора, разновидности периферийных процессоров, мультизадачная и потоковая обработка
- •Периферийные устройства компьютера – классификация, принципы действия, краткие характеристики
- •Периферийные устройства (пу), назначение, разновидности, кодировки и представления информации в пу
- •Разновидности печатающих устройств, системы машинной графики – краткие характеристики и принципы действия
- •Разновидности внешних запоминающих устройств (взу) компьютера, их назначения и краткие характеристики
- •Накопители на жёстких магнитных дисках (нжмд), основные функциональные элементы нжмд, разновидности и краткие характеристики нжмд
- •Оптические и магнитооптические взу, динамика их развития, разновидности и краткие характеристики
- •Системы графического ввода/вывода (пассивные и интерактивные), назначение и краткие характеристики
- •Разновидности компьютерных мониторов, их основные характеристики, области применения, виды устройств, ввод информации, используемые в устройствах вывода на базе мониторов
- •Определение архитектуры компьютера, понятие интерфейса и его разновидности
- •Параллельная обработка – различные варианты построения архитектуры компьютера (классификация Флинна)
- •Суперкомпьютеры и большие компьютеры – особенности архитектуры и краткие характеристики
- •Современные тенденции в развитии суперкомпьютеров, кластерные системы, области применения, особенности архитектуры
- •Большие компьютеры (мейнфреймы), особенности архитектуры, динамика развития мейнфреймов фирмы ibm
- •Микропроцессоры – определение, классификация, номенклатура и краткие характеристики
- •Архитектура микропроцессоров и направления её развития, характеристики современных микропроцессоров и прогноз на 2012 год
- •Особенности архитектуры пк различных типов и их сравнительные характеристики (классификация шин и интерфейсов)
- •Современное состояние технических средств ibm подобных пк, тенденции развития, технические характеристики, номенклатура
- •Рабочие станции, серверы, их назначение, общность и различия
- •Классификация современных серверов, номенклатура ведущих производителей серверов – hp, ibm, Sun
- •Сети компьютеров – классификация и назначение (общий подход)
- •Глобальные вычислительные сети – назначение, принципы построения, состав технических средств
- •Методы доступа, применяемые в глобальных вычислительных сетях, краткие характеристики
- •Глобальные вычислительные сети, топология, компоненты, структура канала связи, основные виды передачи, разновидности модемов
- •Разновидности всемирных глобальных вычислительных сетей, принципы их организации, разновидности услуг
- •Разновидности локальных вычислительных сетей, их топология и методы доступа
- •Основные компоненты локальных вычислительных сетей, их функциональное назначение, их характеристики
- •Классификация современных языков программирования, назначение и сравнительные характеристики
- •Основные компоненты процедурно-ориентированных (императивных) языков программирования, их общность и различия
- •Объект данных – определение, перечислите наиболее распространённые типы данных, включённые в состав императивных языков программирования (Фортран, Паскаль, Си)
- •Укажите типы выражений, используемые в традиционных (императивных) языках программирования и опишите их структуру
- •Перечислите типы операторов, используемые императивными языками программирования, рассмотрите различные варианты реализации условных и операторов повторения (на примере Паскаля)
- •Основные принципы процедурно-ориентированного (модульного) программирования, разновидности модулей (на примере Фортрана)
- •Основные концепции структурного программирования, причины его появления, иерархия структурных фрагментов (на примере Паскаля)
- •Разновидности и краткие характеристики машинно-независимых языков программирования
- •Программное обеспечение эвм – общие сведения (определение программы, форматы программ, разновидности программного обеспечения, особенности разработки)
- •Разновидности организации прикладного программного обеспечения
- •Операционные системы – состав, характеристики отдельных частей, классификация
- •Инструментальное по эвм, разновидности трансляторов
- •Особенности операционных систем различных типов эвм – краткая характеристика
- •Управляющие программы ос – состав и функциональное назначение
- •Программы обслуживания библиотек – определение и разновидности файлов и каталогов, основные функции файловых систем
- •Структура по персональных компьютеров и его краткие характеристики
- •Разновидности ос, применяемых для пк, их состав и характерные особенности
- •Состав и структура ms dos
- •В чём Вы видите основные ограничения ms dos
- •Физическая организация файловых систем персональных компьютеров, в чём основные недостатки использования fat-16
- •Особенности по локальных вычислительных сетей, его разновидности и функциональное назначение
- •По персональных компьютеров – системные утилиты, разновидности и функциональное назначение
- •Инструментальное по персональных компьютеров
- •По персональных компьютеров – электронные таблицы – структура и функциональные возможности
- •Краткие характеристики os/2, unix
- •Структура сетевой ос. Разновидности сетевых ос, характеристики наиболее популярных сетевых ос
Суперкомпьютеры и большие компьютеры – особенности архитектуры и краткие характеристики
Основные признаки, характеризующие суперЭВМ, среди которых кроме высокой производительности следует отметить: самый современный технологический уровень (например, GaAs-технология); специфические архитектурные решения, направленные на повышение быстродействия (например, наличие операций над векторами); цена, обычно свыше 1-2 млн. долл.
Архитектура современных суперЭВМ. В этом обзоре не имеет смысла останавливаться на деталях классификации архитектуры суперкомпьютеров, ограничимся только рассмотрением типичных архитектур суперЭВМ, широко распространенных сегодня, и приведем классическую систематику Флинна.
В соответствии с ней, все компьютеры делятся на четыре класса в зависимости от числа потоков команд и данных. К первому классу (последовательные компьютеры фон Неймана) принадлежат обычные скалярные однопроцессорные системы: одиночный поток команд – одиночный поток данных (SISD). Персональный компьютер имеет архитектуру SISD, причем не важно, используются ли в ПК конвейеры для ускорения выполнения операций.
Второй класс характеризуется наличием одиночного потока команд, но множественного потока данных (SIMD). К этому архитектурному классу принадлежат однопроцессорные векторные или, точнее говоря, векторно-конвейерные суперкомпьютеры, например, Cray-1. В этом случае мы имеем дело с одним потоком (векторных) команд, а потоков данных – много: каждый элемент вектора входит в отдельный поток данных. К этому же классу вычислительных систем относятся матричные процессоры, например, знаменитый в свое время ILLIAC-IV. Они также имеют векторные команды и реализуют векторную обработку, но не посредством конвейеров, как в векторных суперкомпьютерах, а с помощью матриц процессоров.
К третьему классу – MIMD – относятся системы, имеющие множественный поток команд и множественный поток данных. К нему принадлежат не только многопроцессорные векторные суперЭВМ, но и вообще все многопроцессорные компьютеры. Подавляющее большинство современных суперЭВМ имеют архитектуру MIMD.
Четвертый класс в систематике Флинна, MISD, не представляет практического интереса, по крайней мере для анализируемых нами компьютеров. В последнее время в литературе часто используется также термин SPMD (одна программа – множественные данные). Он относится не к архитектуре компьютеров, а к модели распараллеливания программ и не является расширением систематики Флинна. SPMD обычно относится к MPP (т.е. MIMD) – системам и означает, что несколько копий одной программы параллельно выполняются в разных процессорных узлах с разными данными.
Интересно также упомянуть о принципиально ином направлении в развитии компьютерных архитектур – машинах потоков данных. В середине 80-х годов многие исследователи полагали, что будущее высокопроизводительных ЭВМ связано именно с компьютерами, управляемыми потоками данных, в отличие от всех рассмотренных нами классов вычислительных систем, управляемых потоками команд. В машинах потоков данных могут одновременно выполняться сразу много команд, для которых готовы операнды. Хотя ЭВМ с такой архитектурой сегодня промышленно не выпускаются, некоторые элементы этого подхода нашли свое отражение в современных суперскалярных микропроцессорах, имеющих много параллельно работающих функциональных устройств и буфер команд, ожидающих готовности операндов. В качестве примеров таких микропроцессоров можно привести HP РА-8000 и Intel Pentium Pro.
Что касается суперкомпьютерных серверов, использующих современные высокопроизводительные микропроцессоры, таких как SGI POWER CHALLENGE на базе R8000 или DEC AlphaServer 8200/8400 на базе Alpha 21164, то их минимальные конфигурации бывают однопроцессорными. Однако, если не рассматривать собственно архитектуру этих микропроцессоров, то все особенности архитектуры собственно серверов следует анализировать в "естественной" мультипроцессорной конфигурации.