Of СЕРЬЕЗНОЙ I НАУКИ АО СЛОВЕСНЫХ ШУТОК JPmmmm;pdf

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
УТВЕРЖДАЮ
Председатель приёмной комиссии
______________Е.А. Ваганов
31 января 2014 г.
ПРОГРАММА
вступительного испытания в магистратуру
в форме письменного экзамена
Направление 09.04.01
«Информатика и вычислительная техника»
Красноярск 2014
СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ
(по дисциплине «Информатика и вычислительная техника»)
Организация и архитектура ЭВМ
Архитектура системы. Основные понятия, определения и характеристики
вычислительных систем. Архитектура простейших вычислительных систем,
магистрально-модульный принцип построения.
Классификация компьютеров по областям применения. Классификация
Флинна. Параллельные системы. Понятие о многомашинных и
многопроцессорных вычислительных системах (ВС). Области применения
ЭВМ различных классов. Персональные компьютеры и рабочие станции. Xтерминалы. Серверы. Мейнфреймы. Кластерные архитектуры.
Информационно-логические основы ЭВМ.
Способы представления информации в ЭВМ. Позиционные системы
счисления. Операции преобразования двоичных кодов. Машинные коды
двоичных чисел. Алгебра Буля и системы логических элементов ЭВМ.
Машинные коды: прямой, обратный, дополнительный, модифицированный.
Формы представления информации в ЭВМ. Арифметические операции с
двоичными числами. Операции двоично-десятичной арифметики. Аксиомы и
законы алгебры логики. Кодирование текстовой и числовой информации в
ЭВМ.
Элементы и узлы ЭВМ. Классификация элементов и узлов ЭВМ. Семейства
логических схем и системы элементов. Функциональная полнота систем
логических элементов. Минимизация логических функций. Правила
преобразования
логических функций. Комбинационные узлы ЭВМ.
Дешифраторы. Мультиплексоры. Шифраторы. Арифметическо-логические
устройства. Последовательностные логические узлы. Триггеры. Регистры.
Счетчики.
Архитектурные особенности ЭВМ. Архитектурные особенности ЭВМ
различных классов. ЭВМ с непосредственными связями, с канальной
организацией и магистральной структурой. Основные тенденции развития
ЭВМ.
Компонентная база и аппаратное обеспечение ЭВМ
Архитектура базового процессора. Функциональная и структурная
организация процессора. Система команд базового микропроцессора.
Программно - структурные модели команд (микроархитектура). Основные
стадии выполнения команд. Типы и форматы команд. Способы адресации:
непосредственная, прямая, регистровая, косвенная регистровая адресация.
Архитектура универсальных микропроцессоров. Особенности системы
команд микропроцессоров семейства Х86. Способы адресации данных и
переходов.
Адресации
со
смещением:
относительная,
базовая,
комбинированная. Программная модель 32 – разрядных микропроцессоров.
Понятие режима виртуального V86.
Микропроцессорные и встраиваемые системы.
Классификация микропроцессоров. Понятие о разрядности и системе команд.
Тактирование и синхронизация. Эволюция микропроцессорной техники.
Микропроцессоры Intel 8086-i7.Универсальные микроконтроллеры в составе
встраиваемых
систем.
Архитектурные
особенности
современных
микроконтроллеров.
Критерии
и
методики
оценки
показателей
микропроцессорных систем. ПЛИС в системах обработки данных.
Встраиваемые процессорные ядра. Методы и способы ввода аналоговой
информации в микропроцессорную систему.
Организация памяти ЭВМ. Организация регистровой и оперативной
памяти (запомнающих устройств, ЗУ) в ЭВМ. Иерархия памяти. Статические
и динамические ЗУ произвольной выборки (RAM). Типы статической и
динамической памяти. Методы организации доступа в ЗУ (адресная,
магазинная, стековая и ассоциативная организации доступа). Постоянные ЗУ
(ПЗУ, ROM). Классификация и основные характеристики ПЗУ. Типы ПЗУ.
Кэш-память. Методы доступа к кэш-памяти.
Организация памяти в защищенном режиме. Общие понятия и
терминология защищенного режима. Многоуровневая модель защиты
вычислительных
ресурсов.
Аппаратные
(регистровые)
средства
микропроцессора, обеспечивающие работу в защищенном режиме.
Адресация памяти в защищенном режиме. Механизм сегментации памяти.
Дескрипторы и таблицы. Механизм переключения задач. Страничная
адресация в универсальных микропроцессорах.
Организация ввода-вывода информации в ЭВМ. Организация
параллельного и последовательного ввода-вывода. Программируемые
параллельные адаптеры и организация параллельного обмена в ЭВМ.
Структурная схема программируемого параллельного адаптера. Назначение
сигналов и шин. Режимы работы программируемого параллельного адаптера.
Форматы управляющих слов. Примеры конфигурации в режиме «0».
Стробируемый ввод-вывод. Временные диаграммы для режима «1».
Двунаправленная магистраль.
Временные диаграммы для режима «2».
Пример
организации
параллельного
ввода-вывода.
Режимы
последовательного обмена данными в ЭВМ. Программируемые связные
адаптеры. Архитектура. Режимы обмена. Форматы управляющих слов и
слова состояния. Программирование адаптера. Пример организации
последовательного ввода-вывода.
Система прерываний. Организация прерываний в ЭВМ. Программные и
аппаратные прерывания. Организация аппаратных прерываний с помощью
контроллера прерываний для архитектур семейства IBM РС. Структура
контроллера прерываний. Прерывания по запросу (векторное) и по
результатами опроса (поллинг). Форматы управляющих слов. Алгоритм
обработки запросов на прерывания. Прямой доступ в память - как особый
случай режима прерывания. Контроллер прямого доступа в память.
Структурная схема, назначение сигналов и шин. Режимы работы.
Программирование контроллера ПДП. Особенности организации прерываний
для 32-разрядных микропроцессоров.
Интерфейсы ЭВМ. Организация системных и локальных шин в ЭВМ.
Характеристики и параметры шин. Система сигналов и шин в электронных
вычислительных машинах. Группы и назначение шин. Использование
системных шин в качестве канала ввода — вывода. Достоинства и недостатки
ЭВМ с шинной организацией. Способы повышения производительности
ЭВМ с шинной организацией. Примеры организации системных шин и
перспективы их развития. Роль и место локальных шин для повышения
производительности ЭВМ. Примеры
организации локальных шин.
Недостатки
локальных
шин.
Перспективы
применения
высокопроизводительных последовательных шин в качестве системных шин.
Интерфейсы
системного
применения.
Параллельные
высокопроизводительные интерфейсы. Назначение, характеристики и
параметры интерфейсов. Сигналы и группы шин интерфейсов. Транзакции на
шине. Примеры временных диаграмм обмена. Разновидности стандартов.
Способы повышения производительности на шине. Недостатки
существующих стандартов перспективы развития.
Последовательные
высокопроизводительные интерфейсы. Назначение, режимы работы и
стандарты. Основные характеристики и параметры. Роль и место
интерфейсов в архитектуре современных ЭВМ и периферийных устройств.
Периферийные устройства. Устройства ввода информации в ЭВМ и
системах. Устройства ввода информации в ЭВМ. Устройства подготовки
данных, клавиатура, манипуляторы. Устройства ввода звуковой (речевой) и
видеоинформации. Устройство, режимы работы, и характеристики сканеров.
Цифровые фотоаппараты как устройства ввода текстовой и графической
информации. Дигитайзеры - устройства для ввода картографической и
аэронавигационной
информации.
Узлы
обработки
данных
в аналоговой и гибридной формах. Линейные и нелинейные компоненты и
устройства для обработки информации в аналоговом и гибридном виде.
Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи информации.
Устройства вывода информации в ЭВМ и системах. Устройства вывода
данных из ЭВМ. Устройства, обеспечивающие формирование твердых копий
воспроизводимых документов. Принтеры.. Принципы формирования
оттисков на носитель. Способы получения цветного изображения. Плоттеры
и
графопостроители.
Устройства
визуализации
изображения.
Видеомониторы. Типы видеомониторов
и принципы воспроизведения
цветной графической информации на экране. Аппаратные средства,
обеспечивающие вывод информации на экраны мониторов. Графические
карты. Архитектура графической карты. Устройства вывода (синтеза)
звуковой информации.
Внешние запоминающие устройства ЭВМ и систем. Периферийные
устройства для систем хранения. Дисковые накопители. Накопители на
гибких магнитных дисках и их разновидности. Накопители на жестких
магнитных дисках (винчестеры) и их разновидности. Архитектура
контроллеров дисковых накопителей. Флэш – накопители. Оптические и
магнитооптические накопители. DVD – диски. Внешняя голографическая
память. RAID-массивы. Сети хранения данных.
Программирование
Общее понятие алгоритма и исполнителя. Определение вычислительной
машины как универсального исполнителя алгоритмов. Программное
обеспечение ЭВМ. Машинный язык и языки высокого уровня. Основные
этапы решения задач на ЭВМ. Определение алгоритма. Свойства алгоритмов.
Способы конструирования программ. Нисходящее проектирование
структурированных программ. Жизненный цикл программ. Основные этапы
разработки программного обеспечения. Постановка задачи и спецификация
программы. Документирование программного продукта. Критерии качества
программ.
Структура программы на языке высокого уровня. Семантика языков
программирования. Средства для написания программ: алфавит, лексика,
синтаксис языка. Термины языка. Стандартные типы данных. Диапазоны
изменения различных типов данных. Константы в языке. Указатели.
Определение переменных. Выражения. Основные операции над простыми
типами данных. Совместимость и преобразования типов данных.
Структурное программирование. Представление основных структур:
итерации, ветвления, повторения. Операторы языка: присваивание, условный,
цикла. Составной оператор. Ветвление: условный оператор и оператор
выбора. Особенности программирования вычислительных операций. Особые
ситуации, возникающие при вычислениях, и их обработка. Простейшие
циклы: итерации, повторения.
Вычисления с вещественными данными. Точность машинных
вычислений. Организация вычислений с заданной точностью.
Разработка простейшего интерфейса. Диалоговые программы. Разработка
диалоговых элементов в программе. Функции ввода-вывода.
Среды программирования. Назначение и состав среды программирования.
Работа с меню и настройка среды программирования. Компиляция и запуск
программ. Тестирование и отладка программ. Критерии качества программы.
Массив как структура данных. Определение массива. Одномерные и
двумерные массивы. Размещение массива в памяти.
Адреса, указатели и ссылки. Адресная арифметика. Выделение
динамической памяти. Типы данных, определяемые пользователем:
структуры, файлы. Работа со строками символов. Структуры. Массивы
структур. Указатели на структуры.
Организация работы с файлами. Файлы текстовые, типизированные.
Встроенные языковые средства для работы с файлами разных типов.
Последовательный и прямой доступ к компонентам файлов.
Функции и процедуры. Описание функций. Построение и использование
функций. Фактические и формальные параметры. Механизм передачи
параметров. Локальные и глобальные переменные. Область действия имен.
Массивы и функции. Разработка многомодульной программы. Рекурсивные
определения
и
алгоритмы.
Понятие
стека
вызовов
функций.
Программирование рекурсивных алгоритмов. Имя функции как параметр.
Динамические структуры данных. Линейные списки: основные виды и
способы реализации. Стеки, очереди, линейные двунаправленные списки,
кольцевые списки. Правила использования памяти при работе с
динамическими структурами данных. Двоичное дерево поиска. Построение,
обход, добавление, удаление узлов, поиск в двоичном дереве.
Основные понятия объектно-ориентированного программирования.
Объекты. Классы. Основные свойства объектно-ориентированного
программирования.
Операционные системы
Определение операционной системы. Классификация операционных
систем. Назначение и функции операционных систем (ОС). Требования,
предъявляемые
к
современным
операционным
системам.
Мультипрограммирование. Монолитные Операционные системы. Модульная
структура построения ОС и их переносимость. Многоуровневые
операционные системы. Режим разделения времени. Многопользовательский
режим работы. Операционные системы клиент-сервер и микроядро. Режим
работы и ОС реального времени. Объектно-ориентированные ОС.
Универсальные операционные системы и ОС специального назначения.
Управление процессором. Понятие процесса и ядра. Понятие нити.
Состояния процессов и нитей. Структура контекста процесса. Идентификатор
и дескриптор процесса. Иерархия процессов. Алгоритмы планирования
процессов. Понятия приоритета и очереди процессов. Вытесняющие и
невытесняющие
алгоритмы
планирования.
Способы
реализации
мультипрограммирования. Диспетчеризация и синхронизация процессов.
Семафоры.
Понятие файловой системы. Кластер, Сектор, Цилиндр и способы
адресации информации на внешних носителях.
Организация параллельного и последовательного ввода-вывода.
Классификация способов управления памятью. Способы организации памяти
без использования внешних носителей. Виртуальная память. Механизм
реализации виртуальной памяти. Защита памяти. Сегментация виртуального
адресного пространства процесса. Страничный способ организации памяти.
Стратегия подкачки страниц. Сегментно-страничный способы организации
памяти. Совместное использование памяти.
Управление устройствами ввода-вывода. Средства обработки сигналов.
Драйверы. Принципы программного обеспечения ввода-вывода. Понятие
прерывания. Понятие событийного программирования. Многопроцессорный
режим работы.
Принципы построения и защита от сбоев и несанкционированного
доступа.
Задачи
администрирования.
Аудит.
Реестр
Windows.
Администрирование пользователей и групп пользователей. Предоставление
доступа к ресурсам компьютера.
Сети и телекоммуникации
Классификация информационно-вычислительных сетей. Способы
коммутации. Сети одноранговые и “клиент/сервер”. Трехзвенная
архитектура. Понятия «Телекоммуникационная сеть», «Информационная
сеть, «Вычислительная сеть». Назначение компьютерных сетей.
Разновидности компьютерных сетей по технологии передачи между узлами,
масштабу сети, топологии; их преимущества и недостатки. Понятие
коммутации. Выделенные и коммутируемые каналы. Коммутация пакетов в
режимах: дейтаграммном, виртуального вызова, установлением виртуального
канала и установлением виртуального соединения. Клиент-серверная
архитектура; горизонтальное и вертикальное разделение компонент.
Трехзвенная архитектура; одноранговые сети. Эталонная модель ISO/OSI:
причины появления, функции уровней.
Аналоговые каналы передачи данных. Способы модуляции. Модемы.
Определение канала передачи информации; основные характеристики
каналов связи: АЧХ, полоса пропускания, затухание, емкость, пропускная
способность, достоверность передачи. Понятие модуляции, основные виды и
их принципы. Цифровые каналы передачи данных. Разделение каналов по
времени и частоте. Основные принципы организации цифровых каналов
передачи данных. Методы разделения каналов по времени и частоте.
Характеристики проводных линий связи. Витые пары, коаксиальные
кабели, волоконно-оптические линии связи. Спутниковые каналы. Сотовые
системы связи. Проводные и кабельные линии связи. Виды и категории витых
пар. Устройство и виды коаксиальных кабелей. Волоконно-оптические
кабели, их виды, устройство, принципы работы; полное внутреннее
отражение и мода сигнала. Передача радиосигнала, особенности связи в
различных диапазонах. Передача в видимом световом диапазоне и ИКдиапазоне. Спутниковые системы связи; классификация спутников по высоте
орбиты, различия их характеристик. Преимущества и недостатки
спутниковых систем связи. Мобильная связь. Поколения и стандарты
мобильной связи, общая архитектурные принципы (базовые станции и MSC),
повторное использование частот; процедура handoff. Виды конференц –
связи.
Кодирование информации. Количество информации и энтропия.
Самосинхронизирующиеся коды. Представление информации при передаче;
синхронный и асинхронный режимы передачи; синхронизация и
самосинхронизирующиеся коды; коды NRZ, RZ, Манчестер, AMI, HDB3.
Способы контроля правильности передачи информации. Алгоритмы сжатия
данных. Основные методы повышения достоверности передачи. Понятие
разрешенного и запрещенного множеств, кратности ошибки, кодового и
минимального кодового расстояния. Проверка по четности и код Хемминга.
Представление данных в виде двоичных многочленов; основные операции с
двоичными многочленами: сложение, умножение, деление, циклический
сдвиг. Общий алгоритм вычисления циклического кода. Алгоритмы сжатия
информации; понятие степени сжатия; основные виды алгоритмов:
адаптивные и неадаптивные; с потерями и без потерь. Алгоритмы RLE,
разностного кодирования, Хаффмена.
Локальные вычислительные сети. Методы доступа. Множественный
доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов. Разновидности
сетей Ethernet.
Управление доступом к общей среде передачи. Преимущества и
недостатки широковещательных сетей; чистая и дискретная системы
ALOHA, варианты протоколов CSMA, отличия протокола CSMA/CD. Сети
Ethernet; управление доступом к среде CSMA/CD, формат MAC адреса;
основные поля пакета Ethernet; обозначения сетей Ethernet, причины
популярности. Сеть Token Ring, ее основное преимущество в сравнении с
Ethernet 10 Base-T; основные поля заголовка; принципы приоритизации. Сети
FDDI, принцип двойного кольца FDDI.
Высокоскоростные локальные сети. Организация корпоративных сетей.
Технологии построения современных локальных и корпоративных сетей
передачи данных.
Функции сетевого и транспортного уровней. Алгоритмы маршрутизации.
Задачи маршрутизации. Понятие метрики. Отличия статических и
динамических алгоритмов, одноуровневой и иерархической маршрутизации.
Дистанционно-векторные алгоритмы и алгоритмы состояния связей.
Протокол RIP, основные принципы, преимущества и недостатки. Протокол
OSPF, основные принципы, преимущества и недостатки. Протоколы TCP/IP.
Протоколы управления. Стек протоколов TCP/IP; соответствие протоколов
TCP/IP уровням модели ISO/OSI. Протокол IP. Назначение, основные задачи;
фрагментация и сборка пакетов, основные поля заголовка IP. Протоколы ARP
и RARP, их назначение; кэш ARP. Протокол ICMP, основные команды.
Протокол TCP. Назначение, основные характеристики и задачи; основные
поля пакета; порты TCP и UDP. Механизм установления TCP соединения;
механизм скользящего окна. Протокол UDP. Назначение, характеристики и
задачи; уровень модели ISO/OSI.
Адресация в Internet. IP адресация, классы адресов, адреса хоста, сети,
широковещательный. Формат адресов IPv6, причины появления IPv6.
Особенности технологий Frame Relay, ATM, SDH. Технология Frame Relay.
Понятия PVC, SVC; адресация во Frame Relay. Управление перегрузками во
Frame Relay, биты FECN, BECN, DE; качество обслуживания во Frame Relay:
Committed Burst Rate, Committed Burst Size, Excess Burst Size. Технология
ATM. Назначение. Понятие ячейки. Понятие уровня адаптации ATM, классов
служб.
Сетевые операционные системы. Технологии распределенных вычислений.
Структура и информационные услуги территориальных сетей. Понятия
распределенной и сетевой операционных систем, их типы; средства
промежуточного
уровня.
Микроядро.
Мультикомпьютерные
и
мультипроцессорные операционные системы. Протоколы файлового обмена,
электронной почты, дистанционного управления.
Прикладные протоколы TCP/IP, их назначение: FTP, Telnet, SMTP/POP.
Web-технологии. Языки и средства создания Web-приложений. Протокол
HTTP, языки HTML и XML.
Базы данных
Назначение и основные компоненты системы баз данных. Обзор
современных СУБД. Уровни представления баз данных. Модели данных.
Иерархическая и сетевая модели данных
Реляционная модель данных. Основные понятия реляционной модели
данных. Тип данных, домен, отношение, атрибут, схема отношения, подсхема.
Понятие первичного и внешнего ключа. Правила Кодда. Операции
реляционной алгебры.
Концептуальное проектирование. Аномалии и проблемы в отношениях,
необходимость
нормализации,
функциональные
и
транзитивные
зависимости. Декомпозиция отношений, нормальные формы. Основные
понятия концептуальной модели данных. Сущность и связь. Степень связи.
Диаграммы в нотациях UML, Чена и SSADT. Получение отношений из
диаграмм. Основные приемы концептуального проектирования. Паттерны
проектирования баз данных
Структурированный язык запросов (SQL). Простые запросы. Группировки
и групповые операции. Соединения. Теоретико-множественные операции.
Сортировка. Подзапросы. Кванторы существования и всеобщности в SQL.
Обобщённые табличные выражения. Операторы манипуляции реляционными
данными. Определение схемы данных и таблиц в SQL. Представления
данных. Примеры
Управление транзакциями. Многопользовательский доступ. Проблемы
параллельной обработки данных. Блокировки. Проблема тупиков и пути ее
разрешения. Уровни изоляции транзакций.
Физическая организация БД. Создание и модификация базы данных.
Физическая модель данных. Хешированные и индексированные файлы.
Доступ по первичному ключу: индексы, В-деревья. Поиск по дереву.
Алгоритмы вставки и удаления. Доступ по вторичному ключу:
инвертированные списки. Оптимизация запросов.
Администрирование баз данных. Защита в БД. Функции и задачи АБД.
Защита баз данных. Распределение прав доступа. Мандатная система защиты.
Понятие роли.
Работа с XML-данными. Хранение XML-данных в реляционных БД. XMLсхема. Запросы на выборку и модификацию XML-данных. XSLT.
Объектно-реляционное отображение. Несоответствия реляционной модели
данных и объектно-ориентированного проектирования. Приёмы отображения
реляционных структур на объектную модель приложения. Современные
ORM-средства.
Хранилища данных. Многомерное представление данных. Общая схема
организации хранилища данных. Характеристики, типы и основные отличия
технологий OLAP и OLTP.
Репликация баз данных. Распределённые системы. Архитектура и
принципы распределенного подхода. Основы репликации. Планирование
репликации. Модели и топологии репликации.
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Организация и архитектура ЭВМ
1. Бройдо, В. Л. Архитектура ЭВМ и систем: учебник для вузов / В. Л.
Бройдо, О. П. Ильина. - СПб. : Питер, 2006. - 717 с. - ISBN 5-469-00742-1.
2. Непомнящий, О. В. Организация и архитектура электронных
вычислительных машин: учеб. пособие / О. В. Непомнящий ; Краснояр.
гос. техн. ун-т. - Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2004. - 195 с. - ISBN 5-76360657-4
3. Иптышев, А. А. Организация ЭВМ и систем [Электронный ресурс] :
метод. указ. по лаб. работам / А. А. Иптышев, С. С. Кузьмин ; Сиб.
федерал. ун-т. - Электрон. текстовые дан.(2,31 Мб). - Красноярск : ИПК
СФУ, 2008. - 38 с. - Загл. с титул. экрана. - Библиогр.: с. 31.
Компонентная база и аппаратное обеспечение ЭВМ
1.
Вейсов
Е.А.
Непомнящий
О.В.
«Микропроцессоры
и
микроконтроллеры», Красноярск ИПЦ КГТУ 2002.- 560с.
2.
О.В. Непомнящий «Микропроцессорные системы. Технология AtmelAVR систем» , Красноярск ИПЦ КГТУ 2003. – 109 с.
3.
О.В. Непомнящий «Микропроцессорные системы. Технология Flash
микроконтроллеров Motorola», Красноярск ИПЦ КГТУ 2003. – 143 с.
4.
Вейсов
Е.А.
Непомнящий
О.В.
«Микропроцессоры
и
микроконтроллеры», Красноярск ИПЦ КГТУ 2006.- 508с.
5.
Непомнящий О.В., Вейсов Е.А., Скотников Г.А., Савицкая М.В.
«Микропроцессорные системы» учеб. пособие, Красноярск ИПК СФУ 2009.178 с.
6.
Непомнящий О.В., Иванов В.И., Хабаров В.А., Савицкая М.В.
«Микропроцессорные системы» лабор. практикум, Красноярск ИПК СФУ
2009.- 58 с.
7.
Непомнящий О.В., Вейсов Е.А., Савицкая М.В. «Микропроцессорные
системы» орг. методич. указания, Красноярск ИПК СФУ 2009.- 38 с.
8.
Непомнящий
О.В.,
Скотников
Г.А.,
Хабаров
В.А.
«Микропроцессорные системы» методич. Указания к самостоятельной.
работе, Красноярск ИПК СФУ 2009.- 33 с.
9.
Мелехин В.Ф. Вычислительные машины, системы и сети [Электронный
ресурс] / В. Ф. Мелехин, Е. Г. Павловский. - 3-е изд., стереотип. - М. :
Академия, 2010. - 560 с.; доступ: локальная сеть СФУ. - Библиогр.: с. 549-551.
10. Корнеев, В.В. Вычислительные системы / В. В. Корнеев. - М. : Гелиос
АРВ, 2004. - 511 с. ISBN 5-85438-117-6.
11. Партыка, Т. Л. Вычислительная техника: учебник для студентов вузов / Т.
Л. Партыка, И. И. Попов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Форум, 2010. - 607
с. - ISBN 978-5-91134-385-9.
12. Авдеев В.А. Периферийные устройства: интерфейсы, схемотехника,
программирование. – Москва, ДМК, 2009 – 849 с.: ил.
Программирование
1.
Подбельский В.В. Язык Си++ [Текст] : учеб. пособие для вузов / В.
В. Подбельский. - 5-е изд. - М. : Финансы и статистика, 2006. - 559 с. 3000 экз. - ISBN 5-279-02204-7 (223экз.+18экз. 2007).
2.
Программирование на языке Си [Текст] : учеб. пособие для вузов / В.
В. Подбельский, С. С. Фомин. - 2-е изд., доп. - М. : Финансы и
статистика, 2007. - ISBN 978-5-279-02180-2(5экз.).
3.
Дейтел Х.М., Дейтел П.Дж. Как программировать на С++: Пер. с англ. 5-е.изд. - М.: Бином, 2008. - 1454 с
4.
Уэйт М., Прата С., Мартин Д. Язык Си: Пер. с англ. М.: Мир, 1988.
5.
Редькина А. В. Программирование на языке С++ [Текст] : учеб.
пособие / А. В. Редькина ; Краснояр. гос. техн. ун-т. - Красноярск : ИПЦ
КГТУ, 2003. - 312 с. - Библиогр.: с. 308-309. - ISBN 5-7636-0538-1
Операционные системы
1. Таненбаум, Э. Современные операционные системы. 2-ое изд. Серия
«Классика computer science». / Э. Таненбаум; пер. с англ. – СПб.: Питер,
2004. – 1040 с.
2. Олифер, В. Г. Сетевые операционные системы. / В. Г. Олифер, Н. А.
Олифер; СПб.: Питер, 2007. – 539 с. (Рек. МО РФ)
3. Синицын, С.В. Операционные системы [Электронный ресурс] : учебник
для вузов / С. В. Синицын, А. В. Батаев, Н. Ю. Налютин. - М. :
Академия, 2010. - 304 с. : ил., табл. - (Высшее профессиональное
образование). - доступ: локальная сеть СФУ (рек. УМО).
4. Ковалев, Игорь Владимирович. Операционные системы. Системное
программное обеспечение [Текст] : лаб. практикум : учеб. пособие для
вузов / И. В. Ковалев, А. С. Кузнецов, Р. Ю. Царев ; Сиб. федерал. ун-т. Красноярск : СФУ, 2011. - 127 с - ISBN 978-5-7638-2189-5
Сети и телекоммуникации
1.
Пескова, С.А. Сети и телекоммуникации: учебное пособие для вузов
по направлению подготовки 230100 "Информатика и вычислительная
техника" : допущено учебно-методическим объединением вузов по
университетскому политехническому образованию / С. А. Пескова, А. В.
Кузин, А. Н. Волков. - Москва : Academia (Академия), 2006. - 350 с.
2.
Кузьменко, Н.Г. Вычислительные системы, сети и
телекоммуникации.
3.
Аппаратные средства: учеб. пособие / Н. Г. Кузьменко ; Краснояр.
гос. техн. ун-т. - Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2006. - 204 с.
4.
Бройдо, В. Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации:
Учеб. пособие для вузов / В.Л. Бройдо. - 2-е изд. - СПб. : Питер, 2004. 702 с.
5.
Сети ЭВМ и телекоммуникации: лаб. практикум / Сиб. федерал. ун-т
; сост. М. В. Дибров. - Красноярск : СФУ, 2010. – 109с.
Кухаренко, А.В. Автоматизированные информационные технологии.
Сети: метод. указ. к лаб. работам / А. В. Кухаренко ; Сиб. федерал. ун-т. Красноярск : ИПК СФУ, 2009. - 20 с.
7.
Олифер, В.Г. Сетевые операционные системы / В. Г. Олифер, Н. А.
Олифер. - Изд. 2-е. - Санкт-Петербург : Питер, 2008. - 668 с.
8.
Антонова Г.М. Современные средства ЭВМ и телекоммуникаций
[Электронный ресурс] : [учебное пособие для вузов] /Г. М. Антонова, А.
Ю. Байков. - М. : Академия, 2010. - 144 с. (доступ в локальной сети НБ
СФУ)
9.
Сети ЭВМ и телекоммуникации [Электронный ресурс] :
организационно-методические указания по освоению дисциплины / Сиб.
федерал. ун-т ; сост.: Н. Г. Кузьменко, И. Н. Кузьменко. - Красноярск :
ИПК СФУ, 2007. (свободный доступ)
10.
Сети ЭВМ и телекоммуникации [Электронный ресурс] :
методические указания к выполнению лабораторных работ / Сиб. федерал.
ун-т ; Дибров М. В. [и др.]. - Красноярск : 2007 ИПК СФУ. (свободный
доступ)
11.
Сети ЭВМ и телекоммуникации [Электронный ресурс] : учебнометодическое обеспечение самостоятельной работы студентов / Сиб.
федерал. ун-т ; сост.: Н. Г. Кузьменко, И. Н. Кузьменко. - Красноярск :
ИПК СФУ, 2007. . (свободный доступ)
6.
Базы данных
1.
Кузин, А.В. Базы данных: учебное пособие для вузов: допущено
УМО вузов по университетскому политехническому образованию / А. В.
Кузин, С. В. Левонисова. - 2-е изд., стер. - Москва : Academia (Академия),
2008. - 315 с.
2.
Хомоненко, А.Д. Базы данных: учебник для вузов / А. Д. Хомоненко,
В. М. Цыганков, М. Г. Мальцев. - 4-е изд., перераб. и доп. - СПб. :
КОРОНА принт, 2004. - 736 с. - ISBN 5-7931-0284-1 (рек. УМО).
3.
Быкова, В.В. Проектирование баз данных: теория нормализации в
задачах и упражнениях: учебное пособие / В. В. Быкова; Сибирский
федеральный университет [СФУ]. - Красноярск : Сибирский федеральный
университет. – 2007. - 105 с.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Организация и архитектура ЭВМ
1. Э. Таненбаум, М. Ван Стен. Распределенные системы: принципы и
парадигмы. – СПб.: Питер, 2003.
2. Бройдо, В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учеб.
пособие для вузов / В.Л. Бройдо. - 2-е изд. - СПб. : Питер, 2004. - 702 с.
ISBN 5-94723-634-6
3. Цилькер, Б. Я. Организация ЭВМ и систем: Учеб. для вузов / Б. Я.
Цилькер, С. А. Орлов. - СПб. : Питер, 2004. - 667 с. - ISBN 5-94723-759-8
(в пер.) :
4. Эндрюс Г.Р. Основы многопоточного, параллельного и распределенного
программирования. -М.: Вильямс, 2003.
5. Куроуз, Дж. Ф. Компьютерные сети. Многоуровневая архитектура
Интернета / Дж. Ф. Куроуз, К. В. Росс. - 2-е изд. - М. : Питер, 2004. - 764 с.
- ISBN 5-8046-0093-1
6. Разевич В.Д. Система схемотехнического моделирования MICRO-CAP7.
Москва. 2003.300с.
7. Постников А.И., Кузьменко Н.Г., Иконников А.В., Середкин В.Г.
Аппаратные средства вычислительной техники. Учебное пособие.
Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006. – 207 с.
8. Гук М. Аппаратные средства IBM PC. – СПб.: Питер, 2006. – 672 с.: ил.
9. Гук М. Интерфейсы периферийных устройств IBM PC – СПб.: Питер,
2002. – 204 с.: ил.
Компонентная база и аппаратное обеспечение ЭВМ
1. А. В. Кравченко 10 практических устройств на AVR-микроконтроллерах.
Книга 1:— Санкт-Петербург, Додэка XXI, МК-Пресс, 2008 г.-224 с.
2. А. В. Кравченко 10 практических устройств на AVR-микроконтроллерах.
Книга 2:— Санкт-Петербург, МК-Пресс, 2009 г.- 320 с.
3. М. Б. Лебедев CodeVision AVR. Пособие для начинающих (+ CD-ROM):—
Москва, Додэка XXI, 2010 г.- 592 с.
4. Вольфганг Трамперт Измерение, управление и регулирование с помощью
AVR микроконтроллеров (+CD- ROM):— Москва, МК-Пресс, 2006 г.- 208 с.
5. А. В. Белов Микроконтроллеры AVR в радиолюбительской практике:—
Санкт-Петербург, Наука и техника, 2007 г.- 352 с.
6. А. В. Евстифеев Микроконтроллеры AVR семейства Tiny:— СанктПетербург, Додэка XXI, 2007 г.- 434 с.
7. Джон Мортон Микроконтроллеры AVR. Вводный курс:— Санкт-Петербург,
Додэка XXI, 2006 г.- 272 с.
8. В.
С.
Яценков
Микроконтроллеры
MicroCHIP.
Практическое
руководство:— Москва, Горячая Линия - Телеком, 2007 г.- 280 с.
9. Юрий Ревич Практическое программирование микроконтроллеров Atmel
AVR на языке ассемблера:— Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2011 г.- 352
с.
10. В. Н. Баранов Применение микроконтролеров AVR. Схемы. Алгоритмы.
Программы (+CD-ROM):— Санкт-Петербург, Додэка XXI, 2006 г.- 288 с.
11. В. Белов Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах
AVR+CD: А.— Санкт-Петербург, Наука и техника, 2010 г.- 528 с.
12. Дж.Смит Сопряжение компьютеров с внешними устройствами. М.Мир,
2000.
13. Бродин В.Б., Шагурин И.И. Микроконтроллеры. Архитектура,
программирование, интерфейс. — М.: ЭКОМ. — 1999. — 400 с
14. Редькин П.П. Микроконтроллеры Atmel архитектуры AVR32 семейства
AT32UC3. – М.: Техносфера. – 2010 – 784 c.
15. Фрунзе А. В. Микроконтроллеры? Это же просто. - Додэка-XXI, 2007г.
Мартин Т. Микроконтроллеры ARM7. - Додэка-XXI, 2006г. -336 с.
16. Таненбаум Э. Архитектура компьютера. -- СПб: Питер, 2007 г.-844 с.
Программирование
1. Страуструп Б. Язык программирования C++: Пер. с англ. - 3-е спец.изд. М.: Бином, 2003. - 1104 с.
2. Керниган Б. В., Ритчи Д. М. Язык программирования Си: Пер. с англ. - 3-е
изд. - СПб.: Невский Диалект, 2001. — 352 с.
3. Фридман А., Кландер Л . и др. С/С++ Архив программ: Пер. с англ. М.:
BINOM, 2001.
4. Бентли Д. Жемчужины программирования. Пер. с англ. СПб.: Питер, 2002.
5. Пол А. Объектно-ориентированное программирование на С++: Пер. с англ.
М.: BINOM, 1999.
6. Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных. Пер. с англ. М.: Мир, 1989.
7. Кондратьева С. Д. Введение в структуры данных. М.: Изд-во МГТУ, 2000.
Операционные системы
1. Таненбаум Э., Вудхалл А. Операционные системы: разработка и
реализация (+CD). 3-е изд. - СПб: Питер, 2007. – 704 с.: ил.
2. Гордеев А.В., Молчанов А.У. Системное программное обеспечение:
учебник. - СПб: Питер, 2002. – 736 с.: ил.
3. Гордеев А.В. Операционные системы : Учеб. для вузов - 2-е изд. - СПб. :
Питер, 2004. - 415 с.: ил.
4. Робачевский А.М. Операционная система UNIX. - 2-е изд. – СПб.: БХВПетербург, 2007. – 635 с.: ил.
5. Уильям Р. Станек
Microsoft Windows Server 2003. Справочник
администратора /Пер. с англ. — М.: Издательско-торговый дом Русская
Редакция, 2003. - 640 с.: ил.
6. Хонейкатт Дж. Реестр Microsoft Windows XP. Справочник профессионала:
Практическое пособие /Пер. с англ. — М.: Издательство «СП ЭКОМ»,
2003. - 656 с.: ил.
7. Сидоров А.Ю. Учебное пособие «Операционные системы» (Электронная
версия)
Сети и телекоммуникации
1. Куроуз, Д. Ф.. Компьютерные сети. Многоуровневая архитектура
Интернета / Дж. Ф. Куроуз, К. В. Росс. - 2-е изд. - М. : Питер, 2004.
2. Олифер, В.Г. Основы сетей передачи данных: курс лекций / В. Г. Олифер,
Н. А. Олифер ; Интернет-Ун-т Информ. Технологий. - М. : ИНТУИТ.РУ,
2003.
3. Олифер, В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы
[Текст] : учеб. пособие для вузов / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. - 3-е изд. М. : Питер, 2006.
4. Таненбаум, Э. Компьютерные сети : [учеб. пособие] / Э. Таненбаум ; пер. с
англ. В. Шрага. - 4-е изд. - СПб. : Питер, 2008. - 992 с.
5. Сроганов, М.П. Информационные сети и телекоммуникации: учебное
пособие для вузов: допущено Министерством образования и науки РФ / М.
П. Строганов, М. А. Щербаков. - Москва : Высшая школа, 2008. - 151 с.
6. Сети вычислительные локальные. Термины и определения [Текст] :
стандарт. - Переизд. - Введ. с 01.01.93 // Информационная технология.
Термины и определения. - М. : Стандартинформ, 2005.
7. Локальные вычислительные сети. Протокол и услуги уровня управления
логическим звеном данных [Текст] : стандарт. - Переизд. июнь 2005. Введ. с 01.07.91. - М. : Стандартинформ, 2005. - (Системы обработки
информации).
Базы данных
4. Базы данных [Электронный ресурс] : лаб. практикум / Д. И. Морозов, М.
П. Головин ; Сиб. федерал. ун-т. - - Красноярск : ИПК СФУ, 2007.
5. Базы данных [Электронный ресурс] : учеб. пособие / А. А. Иптышев [и
др.] ; Сиб. федерал. ун-т. - Версия - Красноярск : ИПК СФУ, 2007.
6. Курс лекций по дисциплине "Базы данных" [Электронный ресурс] / А. А.
Иптышев [и др.] ; Сиб. федерал. ун-т. - - Красноярск : ИПК СФУ, 2007.
7. Карпова Т. Базы данных: модели, разработка, реализация / Т. Карпова.
СПб.: Питер, 2001.
8. Ульман, Д. Д. Введение в системы баз данных: пер. с англ. / Д. Д. Ульман,
Дженифер Уидом. - М. : Лори, 2000. - 374 с.
9. Виейра, Р. Программирование баз данных Microsoft SQL Server 2005 для
профессионалов: Пер. с англ. — М.: ООО "И.Д. Вильямс", 2008.
10.Грофф, Джеймс Р.. SQL: пер. с англ. / Д.Р. Грофф, П.Н. Вайнберг. - 3-е изд.
- Киев : BHV ; М. : Питер, 2004. - 895 с. + 1 эл. опт. диск (CD-ROM).
11.
Эталонная модель управления данными: стандарт. - Введ. с
01.09.2008. - М. : Стандартинформ, 2009. - 39 с.
ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ
Организация и архитектура ЭВМ
1. Основные характеристики, области применения ЭВМ различных классов.
2. Арифметические и логические основы ЭВМ. Аксиомы и законы алгебры
логики.
3. Организация прерываний в ЭВМ.
4. Средства хранения данных в вычислительных системах.
5. Классификация ЭВМ и систем. Классификация Флинна.
6. Архитектурные особенности организации ЭВМ различных классов.
7. Параллельные системы.
8. Матричные ВС.
9. Понятие о многомашинных и многопроцессорных вычислительных
системах (ВС).
10.Дайте понятие вычислительной системы. Что Вы понимаете под термином
«архитектура
системы»
?
Какова
основная
характеристика
вычислительной системы ? Давйте понятие шины. Перечислите основные
виды шин ВС.
11.Дайте понятие системы счисления, слога и алфавита входного языка.
Перечислите основные методы преобразования и представления чисел в
различных системах счисления. Прямой обратный и дополнительный код
числа.
12.Каков, в общем случае, алгоритм выполнения команды в ВС ? Дайте
классификацию компьютеров по областям применения. Перечислите
основные системные достоинства и недостатки персональных
компьютеров. Типовой Х-терминал, состав и назначение системных
компонент.
13.Дайте понятие памяти цифровых ВС. Иерархия памяти. Каковы основные
характеристи запоминающих устройств ? Каковы основные требования
предъявляемы к памяти ? Дайте понятия разрядности памяти, банка
памяти и памяти адаптера.
14.Дайте классификацию серверов, перечислите основные характеристики
суперсервера. Дайте понятие мейнфрейма. Области применения
мейнфреймов. Дайте понятие кластеризации. VAX-кластер и его
основные свойства.
15.Арифметические операции с двоичными числами в форме с
фиксированной запятой. Операции двоично-десятичной арифметики.
Операции с числами, представленными в нормальной форме с плавающей
запятой.
16.Перечислите основные функециональные узлы простейшего процессора.
Как процессор выполняет команду ? Дайте понятие машинного такта,
цикла и цикла команды.
17.Как образуются машинные коды чисел: обратный и дополнительный? Что
понимается под логическими операциями? Назовите основные законы и
правила преобразования логических выражений.
18.Принципы действия ячеек памяти. Статическая и динамическая память.
Постоянная память. Принципы организации ROM, EPROM, EEPROM и
флеш памяти.
19.Принцип кеширования. Понятия кеш-попадания, кеш-промаха, тега и
когерентности. Наборно-ассоциавтивная архитектура кеша. Дайте
понятие карты памяти. Критерии и принципы распределения адресного
пространства.
20.Дайте понятие ПДП. С какой целью в вычислительных системах введен
принцип ПДП? Каков состав и назначение основных функциональных
блоков контроллера ПДП? Каков алгоритм обработки ПДП? Перечислите
основные типы передачи данных в цикле ПДП.
21.Параметры MIPS и MFLOPS. Тесты SPEC, TPC и LINPAK. Тесты и отчеты
NASA.
22.Перечислите основные методы адресации операндов. Перечислите
основные типы команд. Дайте классификацию RISC и CISC процессоров.
23.Дайте понятие интерфейса. Основные функции интерфейсов
ввода/вывода. Интерфейсы последовательной связи. Синхронная и
асинхронная передача. Основные режимы передачи последовательных
данных.
Компонентная база и аппаратное обеспечение ЭВМ
1. Архитектура программируемого контроллера прерываний
2. Компоненты компьютерных систем. Архитектура сумматора,
арифметическо-логического
устройства
(АЛУ),
шифратора,
дешифратора, мультиплексора.Компоненты ЭВМ. Архитектура
регистра, счетчика.
3. Линейные компоненты вычислительных систем. Операционные
усилители (ОУ) – основа построения линейных и нелинейных
вычислительных звеньев.
4. Организация регистровой и оперативной памяти в компьютерных
системах.
5. Функциональная и структурная организация процессора. Архитектура
базового микропроцессора. Система команд базового микропроцессора.
Способы адресации.
6. Роль и место интерфейсов в компьютерных системах. Примеры
архитектур персональных ЭВМ.
7. Основные стадии выполнения команды.
8. Особенности многоядерных архитектур микропроцессоров.
9. Организация памяти ЭВМ.
10. Классификация интерфейсов.
11. Стандартные параллельные интерфейсы.
12. Последовательные интерфейсы высокой производительности.
13. Периферийные устройства.
14. Средства ввода информации в вычислительных системах.
15. Средства отображения информации в вычислительных системах.
16. Классификация периферийных устройств ЭВМ, систем и сетей.
17. Классификация каналов обмена информацией современных ВС.
18. Роль и место интерфейсов в структуре современных ПЭВМ.
19. Сканеры, принципы построения, характеристики,
области
применения. Принципы построения современных сканеров.
20. Модемы и факс – модемы, схема, характеристики. Протоколы обмена
модемов,
области применения,
интерфейсы , обеспечивающие
взаимодействие с ЭВМ.
21. Методы магнитной и оптической записи информации. Способы
контроля информации на магнитных и оптических носителях.
22. Накопители на жёстких и гибких дисках. Блок схема контроллера
НМД.
Функции
контроллера.
Характеристики
современных
накопителей на МД.
23. Оптические и магнитооптические диски. Блок-схема накопителя на
ОД. Характеристики. Области применения.
24. Дисплеи.
Принципы
построения.
Характеристики.
Области
применения. Графические контроллеры. Структурная схема области
применения.
25. Принтеры.
Кинематическая
и
электрическая
схема
знакосинтезирующего принтера. Система команд и программная
модель контроллера принтера.
26. Принтеры. Принципы организации и схема лазерного принтера.
27. Особенности проектирования контроллеров систем ввода-вывода
аналоговой информации.
28.Критерии классификации микропроцессоров, понятие о разрядности и
системе команд. CISC и RISC процессоры. Архитектура МП 8086.
Функциональный состав ЭВМ на базе МП 8086.
29.Режимы прерывания программы и прямого доступа к памяти.
Встроенные контроллеры прерываний. Система прерываний Atmel AVR
контроллеров.
30.Усилители для нормирования сигналов. Источники шумов в цепи с ОУ.
Усиление и фильтрация сигналов звукового диапазона.
31.Эволюция микропроцессорной техники в свете решений от компании
Intel. Функциональный состав ЭВМ на базе МП 8080.
32.Структура однокристального микропроцессора и микроконтроллера,
состав и назначение элементов, общие алгоритмы функционирования.
Тактирование и синхронизация. Машинные такты и циклы.
33.AVR микроконтроллеры – фирмы Atmel. Функциональные блоки и
программная модель. Датчики температуры. Термопары. Компенсация
холодного спая.
34.Микропроцессоры Intel 80286-80486. Системная архитектура
–
сравнительный анализ. Примеры динамики развития систем команд.
35.Методы и способы организации памяти в микропроцессорных
системах. Карта памяти, критерии, способы и примеры распределения
адресного пространства. Приведите пример линейного, сегментного и
дескрипторного
(мультизадачного)
распределения
системного
адресного пространства. КЭШ – память, принципы организации и
функционирования.
36.Аналого-цифровые
преобразователи.
АЦП
последовательного
приближения. Сигма-дельта АЦП.
37.Микропроцессоры пятого и шестого поколений. Сравнительный
анализ. Функциональные схемы процессоров. Суперскалярная
архитектура микропроцессоров пятого и шестого поколений. Состав и
назначение основных функциональных элементов суперскаляра.
38.Память однокристальных микроконтроллеров. Методы и способы
организации. Принципы организации и функционирования ячеек ПЗУ
39.Сканирование
аналоговых
сигналов
в
однокристальных
микроконтроллерах. Встроенный аналого-цифровой преобразователь и
аналоговый компаратор.
40.Структура однокристального микропроцессора и микроконтроллера,
состав и назначение элементов, общие алгоритмы функционирования.
Тактирование и синхронизация, машинные такты и циклы.
Организация систем тактирования.
41.Последовательные интерфейсы. Синхронный и асинхорнный режимы.
Встроенные контроллеры UART, I2C и SPI – интерфейсов.
42.Аналого-цифровые
преобразователи.
АЦП
последовательного
приближения. Датчики положения и перемещения. Эффект Холла.
43.Память микропроцессорных систем, основные понятия и определения.
Организация адресного пространства и принципы функционирования
ячеек оперативной и пассивной памяти. Формирование физического и
логического адреса в МП системах на базе микропроцессора Intel8086.
44.AVR микроконтроллеры – фирмы Atmel. Функциональные блоки и
программная модель. Параллельный и последовательных обмен
данными в МП системах на базе микроконтроллеров Atmel.
45.Сканирование
аналоговых
сигналов
в
однокристальных
микроконтроллерах. Встроенный аналого-цифровой преобразователь и
аналоговый компаратор. Датчики с высоким входным сопротивлением.
Фотодиоды, пьезоэлектрические датчики, приборы с зарядовой связью
(ПЗС).
46.Методы и способы адресации в микропроцессорных системах,
построение простейшей микропроцессорной системы, состав и
назначение основных функциональных блоков.
47.Тактирование и синхронизация микропроцессорных систем. Основные
понятия и определения. Организация систем тактирования. Таймеры–
счетчики событий однокристальных микроконтроллеров. ШИМ режим
таймеров. Приведите пример расчета частоты и скважности
генерируемых в ШИМ режиме импульсов.
48.Аналого-цифровые
преобразователи.
АЦП
последовательного
приближения. Сигма-дельта АЦП.
49.Методы организации и принципы функционирования ячеек памяти.
Архитектурная
организация
адресного
пространства
МПС.
Организация КЭШ-памяти в МП-системах.
50.Таймеры–счетчики событий однокристальных микроконтроллеров.
ШИМ режим таймеров. Приведите пример расчета частоты и
скважности генерируемых в ШИМ режиме импульсов.
51.Аналого-цифровые
преобразователи.
АЦП
последовательного
приближения. Датчики в микропроцессорных системах. Общие
сведения. Резистивные датчики. Датчики положения и перемещения.
Эффект Холла.
52.Критерии классификации микропроцессоров, понятие о разрядности и
системе команд. CISC и RISC процессоры. Совмещенные архитектуры.
Критерии и методы распределения адресного пространства в МПС.
53.8-ми разрядные микроконтроллеры ведущих мировых производителей,
разновидности архитектур и систем команд. Структурная схема
простейшего микроконтроллера, состав и назначение основных
функциональных блоков.
54.Аналого-цифровые
преобразователи.
Сигма-дельта
АЦП.
Тензодатчики. Применение тензодатчиков для измерения давления и
величины потока. Датчики с высоким входным сопротивлением.
Фотодиоды, пьезоэлектрические датчики, приборы с зарядовой связью
(ПЗС).
55.Виды и режимы прерывания программы и прямого доступа к памяти.
Встроенные контроллеры прерываний. Система прерываний Atmel AVR
контроллеров.
56.Интерфейсы микропроцессорных систем - внешние интерфейсы.
Последовательные интерфейсы в синхронном и асинхрорнном
режимах. Дуплксный и полудуплекстный канал. Функциональная схема
сопряжения микроконтроллерного устройства и персонального
компьютера по RS 232.
57.Усилители выходных сигналов. Общие сведения. Цепи нормирования.
Источники шумов в цепи с ОУ.
Программирование
1. Определение алгоритма. Свойства алгоритмов.
2. Способы
записи
алгоритмов
(словесный,
графический,
алгоритмическом языке).
3. Этапы решения задачи на ЭВМ.
4. Структура программы на языке С++. Алфавит языка.
5. Классификация типов в языке программирования с++.
6. Вещественные и целые типы в языке программирования с++.
7. Перечисляемый тип в языке программирования с++.
8. Использование указателей в языке программирования с++.
9. Ввод данных в языке программирования с++.
10. Вывод данных в языке программирования с++.
на
11. Оператор присваивания в языке программирования с++.
12. Преобразование и совместимость типов по присваиванию в языке
программирования с++.
13. Условный оператор if, опеpация условия: ? в языке программирования
с++.
14. Составной оператор в языке программирования с++.
15. Оператор пеpеключения switch в языке программирования с++.
16. Операторы goto, break, continue в языке программирования с++.
17. Оператор цикла for в языке программирования с++.
18. Оператор цикла do while в языке программирования с++.
19. Оператор цикла while в языке программирования с++.
20. Обработка массивов в языке программирования с++.
21. Динамическое управление памятью (new, delete).
22. Динамические массивы в языке программирования с++.
23. Использование указателей при обработке массивов в языке
программирования с++.
24. Описание функций, фактические и фоpмальные паpаметpы в языке
программирования с++.
25. Передача параметров по значению, по ссылке, по указателю в языке
программирования с++.
26. Строки символов в языке программирования с++.
27. Стpуктуpы и объединения в языке программирования с++.
28. Битовые поля в языке программирования с++.
29. Классы памяти. Область действия имен.
30. Критерии качества программ.
31. Структурное программирование
32. Постановка задачи и спецификация программы.
33. Утверждение о программах.
34. Анализ и корректность программ.
Операционные системы
1. Определение операционной системы. История развития Операционных
систем.
2. Классификации операционных систем. Назначение и функции
операционных систем.
3. Требования, предъявляемые к современным операционным системам.
Мультипрограммирование.
4. Принципы построения. Монолитные Операционные системы.
5. Принципы построения. Модульная структура построения ОС и их
переносимость.
6. Принципы построения. Многоуровневые операционные системы.
7. Режим разделения времени. Многопользовательский режим работы.
8. Операционные системы клиент-сервер и микроядро.
9. Режим работы и ОС реального времени.
10. Универсальные операционные системы и ОС специального назначения.
11. Управление процессором. Понятие процесса и ядра. Понятие нити.
Состояния процессов и нитей.
12. Структура контекста процесса. Идентификатор и дескриптор процесса.
13. Иерархия процессов. Алгоритмы планирования процессов. Понятия
приоритета и очереди процессов.
14. Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования.
15. Способы реализации мультипрограммирования.
16. Диспетчеризация и синхронизация процессов. Семафоры.
17. Понятие файловой системы. Кластер, Сектор, Цилиндр и способы
адресации информации на внешних носителях.
18. Управление памятью. Классификация способов управления памятью.
Способы организации памяти без использования внешних носителей.
Виртуальная память. Механизм реализации виртуальной памяти.
19. Защита памяти.
20. Сегментация виртуального адресного пространства процесса. Совместное
использование памяти.
21. Страничный способ организации памяти. Стратегия подкачки страниц.
Сегментно-страничный способы организации памяти. Совместное
использование памяти.
22. Управление устройствами ввода-вывода. Средства обработки сигналов.
23. Принципы программного обеспечения ввода-вывода. Драйверы.
24. Понятие прерывания. Понятие событийного программирования.
25. Многопроцессорный режим работы.
26. Принципы построения и защита от сбоев и несанкционированного
доступа.
27. Задачи администрирования. Администрирование пользователей и групп
пользователей. Предоставление доступа к ресурсам компьютера.
Сети и телекоммуникации
1. Классификация информационно-вычислительных сетей.
2. Способы коммутации.
3. Сети одноранговые и «клиент/сервер».
4. Уровни и протоколы.
5. Эталонная модель взаимосвязи открытых систем.
6. Аналоговые каналы передачи данных.
7. Способы модуляции.
8. Модемы.
9. Цифровые каналы передачи данных.
10.Разделение каналов по времени и частоте.
11.Характеристики проводных линий связи.
12.Спутниковые каналы.
13.Сотовые системы связи.
14.Кодирование информации.
15.Количество информации и энтропия.
16.Самосинхронизирующиеся коды.
17.Способы контроля правильности передачи информации.
18.Алгоритмы сжатия данных.
19.Локальные вычислительные сети.
20.Методы доступа.
21.Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением
конфликтов.
22.Разновидности сетей Ethernet.
23.Маркерные методы доступа.
24.Сети Token Ring и FDDI.
25.Высокоскоростные локальные сети.
26.Организация корпоративных сетей.
27.Функции сетевого и транспортного уровней.
28.Алгоритмы маршрутизации.
29.Протоколы TCP/IP.
30.Протоколы управления.
31.Адресация в Internet.
32.Особенности технологий Frame Relay, ATM, SDH.
33.Сетевые операционные системы.
34.Технологии распределенных вычислений.
35.Структура и информационные услуги территориальных сетей.
36.Протоколы файлового обмена, электронной почты, дистанционного
управления.
37.Виды конференц-связи.
38.Web-технологии.
39.Языки и средства создания Web-приложений.
40. Архитектура вычислительной сети с использованием коммутируемой
матрицы.
Базы данных
1. Назначение и основные компоненты системы баз данных.
2. Модели данных. Иерархическая и сетевая модели данных
3. Основные понятия реляционной модели данных. Тип данных, домен,
отношение, атрибут, схема отношения, подсхема. Понятие первичного и
внешнего ключа.
4. Правила Кодда. Операции реляционной алгебры.
5. Аномалии и проблемы в отношениях, необходимость нормализации,
функциональные и транзитивные зависимости. Декомпозиция отношений,
нормальные формы. Основные понятия концептуальной модели данных.
6. Сущность и связь. Степень связи. Диаграммы в разных нотациях.
Получение отношений из диаграмм.
7. Структурированный язык запросов (SQL). Простые запросы. Группировки
и групповые операции. Соединения. Теоретико-множественные операции.
8. Кванторы существования и всеобщности в SQL.
9. Обобщённые
табличные
выражения.
Операторы
манипуляции
реляционными данными.
10. Управление транзакциями. Многопользовательский доступ.
11. Проблемы параллельной обработки данных. Блокировки. Проблема
тупиков и пути ее разрешения. Уровни изоляции транзакций.
12. Физическая организация БД. Создание и модификация базы данных.
Физическая модель данных.
13. Хешированные и индексированные файлы. Доступ по первичному ключу:
индексы, В-деревья.
14. Поиск по дереву. Алгоритмы вставки и удаления.
15. Доступ по вторичному ключу: инвертированные списки. Оптимизация
запросов.
16. Администрирование баз данных. Функции и задачи АБД.
17. Защита баз данных. Распределение прав доступа. Мандатная система
защиты. Понятие роли.
18. Работа с XML-данными. Хранение XML-данных в реляционных БД.
XML-схема. Запросы на выборку и модификацию XML-данных. XSLT.
19. Объектно-реляционное отображение. Несоответствия реляционной
модели данных и объектно-ориентированного проектирования. Приёмы
отображения реляционных структур на объектную модель приложения.
20. Хранилища данных. Многомерное представление данных. Общая схема
организации хранилища данных. Характеристики, типы и основные
отличия технологий OLAP и OLTP.
21. Репликация баз данных. Распределённые системы. Архитектура и
принципы распределенного подхода. Основы репликации. Планирование
репликации. Модели и топологии репликации.
Руководитель магистерской программы
«Технология разработки программного
обеспечения»
Руководитель магистерской программы
«Микропроцессорные системы»
А.И. Легалов,
д-р техн. Наук
О.В. Непомнящий,
канд. техн. наук