Общие указания
Каждое контрольное задание содержит 4 задачи и 4 вопроса. Перед решением каждой задачи и ответом на вопрос изучите рекомендуемый материал и методические указания по соответствующим темам программы. Ответы на вопросы должны быть достаточно подробными и сопровождаться в необходимых случаях иллюстративным материалом. Рисунки и таблицы должны быть подписаны (ГОСТ 2. 105-95).
Работа должна быть аккуратно оформлена. Необходимо придерживаться следующих правил:
- контрольные работы выполняются в тетради в клетку, с отчерченными полями, все страницы, рисунки, таблицы должны быть пронумерованы. Количество страниц должно быть достаточным для размещения всех заданий с решением для рецензии преподавателя и последующей работы над ошибками;
- последовательность заполнения тетради: условие задачи №1 (полностью), ее решение; условие задачи №2 (полностью), ее решение и т.д.;
- после ответа на последний вопрос приводится список использованной литературы с указанием издательства и года издания, личная подпись и дата выполнения работы;
- работа высылается на рецензирование в соответствии с учебным графиком;
- после получения зачтенной работы студент должен внести исправления в соответствии с рецензией и показать их преподавателю во время экзаменационной сессии до экзамена. Если работа не зачтена, студент выполняет ее заново полностью и высылает вместе с первой работой. Работа над ошибками выполняется не в тексте контрольной работы, а после рецензии преподавателя.
Показателем качества контрольной работы служит не ее объем, а ясная и четкая логическая структура излагаемого материала, наглядность и полнота оформления, самостоятельность и глубина проработки темы. Ответы должны быть конкретными, краткими, четкими.
Без представленной зачтенной контрольной работы студенты к сдаче экзамена не допускаются.
Первый вариант
Задачи:
1. Перевести десятичное число 623,575 в двоичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
2. Перевести двоичное число 110110011,1001101 в десятичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
3. Сложить десятичные числа 0,23 и -0,63 в двоичной системе счисления с точностью, равной пяти знакам после запятой, в обратном и дополнительном кодах и произведите проверку.
4. Записать вещественное десятичное число 53,42 в двоичной системе счисления:
a) в форме с фиксированной запятой, когда запятая после младшего разряда. Разрядная сетка должна иметь 8 разрядов. Рассчитать масштабный коэффициент;
b) в форме с плавающей запятой в разрядной сетке из 16 разрядов;
c) в форме с плавающей запятой в коротком формате.
.
Вопросы:
1. Основные принципы построения ЭВМ фон Неймана. Структурная схема классической ЭВМ. Основные компоненты ЭВМ, их назначение и взаимодействие. Основные типы архитектур ЭВМ (Звезда, еирархическая архитектура, магистральная). Привести схемы и указать особенности
2 Устройства специальной памяти: постоянная память (ПЗУ), перепрограммируемая постоянная память (флэш-память), видеопамять. Назначение, особенности, применение. Базовая система ввода/вывода (BIOS): назначение, функции, модификации.
3 Методы управления вводом- выводом: программно-управляемый ввод-вывод, ввод-вывод по прерываниям, прямой доступ к памяти. Привести краткое описание каждого из способов и результаты сравнения занести в таблицу
4 Конвейеризация вычислений. Этапы цикла команды. Конвейер команд, конвейер данных. Построить временную диаграмму выполнения 9 команд в конвейере процессора Р6.Определить на сколько время выполнения девяти команд в конвейере меньше, чем в безконвейерной системе. Суперскаляризация.
Второй вариант
Задачи:
1. Перевести десятичное число 785,675 в двоичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
2. Перевести двоичное число 111000111,0011101 в десятичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
3. Сложить десятичные числа - 0,42 и -0,36 в двоичной системе счисления с точностью, равной пяти знакам после запятой, в обратном и дополнительном кодах и произвести проверку.
4. Записать вещественное десятичное число 42,72 в двоичной системе счисления:
а) в форме с фиксированной запятой, когда запятая после младшего разряда. Разрядная сетка должна иметь 8 разрядов. Рассчитать масштабный коэффициент;
b) в форме с плавающей запятой в разрядной сетке из 16 разрядов;
c) в форме с плавающей запятой в коротком формате.
Вопросы:
1. Эволюция структурной схемы ЭВМ (первое- второе, третье и четвертое поколения).
2. Кэш – память. Назначение. Основные характеристики Способы записи и чтения.
3. Понятие интерфейса. Классификация интерфейсов.
4. Классификация многомашинных ВС: МРР и COW. Назначение, характеристики, особенности.
Третий вариант
Задачи:
1. Перевести десятичное число 873,425 в двоичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
2. Перевести двоичное число 110110100,1100110 в десятичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
3. Сложить десятичные числа -0,29 и -0,45 в двоичной системе счисления с точностью, равной пяти знакам после запятой, в обратном и дополнительном кодах и произвести проверку.
4. Записать вещественное десятичное число 51,29 в двоичной системе счисления:
а) в форме с фиксированной запятой, когда запятая после младшего разряда. Разрядная сетка должна иметь 8 разрядов. Рассчитать масштабный коэффициент;
b) в форме с плавающей запятой в разрядной сетке из 16 разрядов;
c) в форме с плавающей запятой в коротком формате.
Вопросы:
1. Реализация принципов фон Неймана в ЭВМ. Структура процессора. Регистры процессора и их назначение.
2. Основные модули памяти.
3. Организация взаимодействия ПК с периферийными устройствами. Чипсет: назначение и схема функционирования.
4. Многопроцессорные вычислительные системы с неоднородным доступом к памяти.
Четвёртый вариант
Задачи:
1. Перевести десятичное число 775,375 в двоичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
2. Перевести двоичное число 100011101,1111001 в десятичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
3. Сложить десятичные числа 0,28 и -0,72 в двоичной системе счисления с точностью, равной пяти знакам после запятой, в обратном и дополнительном кодах и произвести проверку.
4. Записать вещественное десятичное число 47,23 в двоичной системе счисления:
а) в форме с фиксированной запятой, когда запятая после младшего разряда. Разрядная сетка должна иметь 8 разрядов. Рассчитать масштабный коэффициент;
b) в форме с плавающей запятой в разрядной сетке из 16 разрядов;
c) в форме с плавающей запятой в коротком формате.
Вопросы:
1. Принцип построения процессора. Управляющее и операционное устройства и их взаимодействие. Понятие микрооперации, микрокоманды, микропрограммы.
2. Модификации динамической оперативной памяти.
3. Внутренние интерфейсы ПК: шины ISA, EISA, VLB, PCI, AGP и их характеристики.
4. Многопроцессорные вычислительные системы с общей памятью. Преимущества и недостатки
Пятый вариант
Задачи:
1. Перевести десятичное число 825,575 в двоичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
2. Перевести двоичное число 110000110,0011101 в десятичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
3. Сложить десятичные числа 0,62 и -0,18в двоичной системе счисления с точностью, равной пяти знакам после запятой, в обратном и дополнительном кодах и произведите проверку.
4. Записать вещественное десятичное число 49,37 в двоичной системе счисления:
а) в форме с фиксированной запятой, когда запятая после младшего разряда. Разрядная сетка должна иметь 8 разрядов. Рассчитать масштабный коэффициент;
b) в форме с плавающей запятой в разрядной сетке из 16 разрядов;
c) в форме с плавающей запятой в коротком формате.
Вопросы:
1. Структура команды процессора. Цикл выполнения команды. Понятие рабочего цикла, рабочего такта.
2. Статическая и динамическая память. Элементы памяти. Преимущества и недостатки. Применение.
3. Интерфейсы периферийных устройств IDE и SCSI.
4. Многопроцессорные вычислительные системы с разделённой памятью.
Шестой вариант
Задачи:
1. Перевести десятичное число 725,475 в двоичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
2. Перевести двоичное число 101010101,1100110 в десятичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
3. Сложить десятичные числа -0,28 и -0,23 в двоичной системе счисления с точностью, равной пяти знакам после запятой, в обратном и дополнительном кодах и произвести проверку.
4. Записать вещественное десятичное число 54,72 в двоичной системе счисления:
а) в форме с фиксированной запятой, когда запятая после младшего разряда. Разрядная сетка должна иметь 8 разрядов. Рассчитать масштабный коэффициент;
b) в форме с плавающей запятой в разрядной сетке из 16 разрядов;
c) в форме с плавающей запятой в коротком формате.
Вопросы:
1 Принципы распараллеливания операций и построения конвейерных структур. Конвейер и суперкогвейер.
2 Кэш – память прямого отображения. Принципы организации. Структурная схема. Принцип действия.
3 Внешние интерфейсы компьютера, Последовательные и параллельные порты. Последовательный порт стандарта RS-232: назначение, структура кадра данных, структура разъемов. Параллельный порт ПК: назначение и структура разъемов, протокол.
4 Кластерные вычислительные системы.
Седьмой вариант
Задачи:
1. Перевести десятичное число 575,675 в двоичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
2. Перевести двоичное число 111000111,0011001 в десятичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
3. Сложить десятичные числа 0,22 и -0,82 в двоичной системе счисления с точностью, равной пяти знакам после запятой, в обратном и дополнительном кодах и произведите проверку.
4. Записать вещественное десятичное число 42,29 в двоичной системе счисления:
а) в форме с фиксированной запятой, когда запятая после младшего разряда. Разрядная сетка должна иметь 8 разрядов. Рассчитать масштабный коэффициент;
b) в форме с плавающей запятой в разрядной сетке из 16 разрядов;
c) в форме с плавающей запятой в коротком формате.
Вопросы:
1. CISC – процессоры. Сущность. Преимущества и недостатки. Примеры процессоров.
2. ОЗУ. Назначение. Структурная схема микросхемы динамического ОЗУ, принцип её действия.
3. Назначение, характеристики и особенности внешних интерфейсов USB и IEEE 1394(FireWire). Интерфейс стандарта 802.11 (Wi-Fi).
4. Классификация вычислительных систем по Флинну.
Восьмой вариант
Задачи:
1. Перевести десятичное число 521,275 в двоичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
2. Перевести двоичное число 101110011,1110001 в десятичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
3. Сложить десятичные числа 0,39 и -0,89 в двоичной системе счисления с точностью, равной пяти знакам после запятой, в обратном и дополнительном кодах и произвести проверку.
4. Записать вещественное десятичное число 51,23 в двоичной системе счисления:
а) в форме с фиксированной запятой, когда запятая после младшего разряда. Разрядная сетка должна иметь 8 разрядов. Рассчитать масштабный коэффициент;
b) в форме с плавающей запятой в разрядной сетке из 16 разрядов;
c) в форме с плавающей запятой в коротком формате.
Вопросы:
1. RISC - процессоры. Сущность. Преимущества и недостатки. Примеры процессоров.
2. СОЗУ. Назначение. Расположение.
3. Система прерываний ПК. Назначение. Классификация. Порядок обработки прерывания.
4. Многопроцессорные и многомашинные вычислительные системы.
Девятый вариант
Задачи:
1 Перевести десятичное число 785,175 в двоичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
2 Перевести двоичное число 100111011,1011111 в десятичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
3 Сложить десятичные числа 0,23 и -0,63 в двоичной системе счисления с точностью, равной пяти знакам после запятой, в обратном и дополнительном кодах и произвести проверку.
4 Записать вещественное десятичное число 49,32 в двоичной системе счисления:
а) в форме с фиксированной запятой, когда запятая после младшего разряда. Разрядная сетка должна иметь 8 разрядов. Рассчитать масштабный коэффициент;
b) в форме с плавающей запятой в разрядной сетке из 16 разрядов;
c) в форме с плавающей запятой в коротком формате.
Вопросы:
1. MISC и VLIW - процессоры. Сущность. Преимущества и недостатки. Примеры процессоров.
2. Иерархический принцип построения памяти. Сущность. Краткая характеристика отдельных уровней.
3. Система прямого доступа к памяти. Назначение. Принцип действия.
4. Классификация вычислительных систем.
Десятый вариант
Задачи:
1. Перевести десятичное число 620,375 в двоичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
2. Перевести двоичное число 111010101,1001101 в десятичную систему счисления, в восьмеричную систему счисления, в шестнадцатеричную систему счисления.
3. Сложить десятичные числа 0,24 и -0,68 в двоичной системе счисления с точностью, равной пяти знакам после запятой, в обратном и дополнительном кодах и произвести проверку.
4. Записать вещественное десятичное число 47,37 в двоичной системе счисления:
а) в форме с фиксированной запятой, когда запятая после младшего разряда. Разрядная сетка должна иметь 8 разрядов. Рассчитать масштабный коэффициент;
b) в форме с плавающей запятой в разрядной сетке из 16 разрядов;
c) в форме с плавающей запятой в коротком формате.
Вопросы:
1. Форматы команд процессора. Основные классы команд.
2. Основные характеристики памяти. Классификация ЗУ по различным признакам.
3. Системная шина и ее параметры. Интерфейсные шины и связь с системной шиной.
4. Понятие вычислительной системы. Уровни параллелизма в вычислительных системах.