1
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Некоммерческое АО «Алматинский университет энергетики и связи»
Факультет информационных технологий
Кафедра «Компьютерных технологий»
УТВЕРЖДАЮ
Декан ФИТ
_________ Табултаев С.С.
«___»___________2012г.
ПРОГРАММА КУРСА (SYLLABUS)
по дисциплине
«Организация вычислительных систем и сетей»
для студентов специальности
5В070400 – Вычислительная техника и программное обеспечение
Курс
3
Семестр
6
Всего
3 кредита
Общее количество часов
135 часов
Лекций
2,5 кредит
Лабораторные занятия
0,5 кредит
СРО
в т.ч. СРСП
83 часов
30 часов
РГР
3
Экзамен
6 семестр
Алматы 2012
2
Программа курса по дисциплине разработана на основании типовой
программы:
доцентом к.ф-м.н._________ Коржымбаевым Т.Т.
ст.препод. каф. КТ ________Нурмагамбетовым Г.С.
Рабочая программ и Syllabus обсуждены и одобрены на заседании кафедры
«Компьютерные технологии» (протокол №_11_ « 22_» 06 2012 г.)
Зав.каф. КТ
Куралбаев З.К.
Сведения о преподавателях:
Коржымбаев Т.Т. Ведущий научный сотрудник кафедры КТ, к.ф.м.н. доцент,
тел.: 2297848 дом., E-mail: tkorzhymbaev@gmail.com.
Нурмагамбетов Г.С., старший преподаватель кафедры КТ. Научно-
педагогический стаж 21 лет. Стаж преподавательской работы в АИЭС 6 лет. E-mail:
nurmgal@mail.ru.
Контактный телефон : 3848604, сот.87775858266
Рабочее место: ул.А. Байтурсынова, 126, комната С307
3
1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В
УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ.
1.1
Цель преподавания дисциплины
Предмет «Организация вычислительных систем и сетей» является базовой
дисциплиной для изучения, проектирования и освоения современных информационных
технологий в учебном процессе подготовки специалистов по многим направлениям. Цель
курса «Организация вычислительных систем и сетей» дать общие сведения студентам о
многопроцессорных вычислительных системах, включая их назначение, область
применения, оценку производительности, описание, компонент и основных архитектур, а
также примеры систем различных производителей. Данный курс описывает сферы
применения и типы многопроцессорных вычислительных систем. Приводятся
определения пиковой и реальной производительности вычислительной системы, а также
способы их оценки.
Курс состоит из лекционных и лабораторных занятий. Базовые теоретические
знания (ядро) содержатся в лекциях, а практические навыки, которыми должен владеть
студент даются на лабораторных занятиях.
1.2 Задачи изучения дисциплины
Основными задачами изучения дисциплины являются изучение:
- операционных устройств вычислительных машин;
- основных направлений в архитектуре многопроцессорных вычислительных систем;
-параллелизма как основы высокопроизводительных вычислений;
- организации памяти вычислительных систем;
- изучение топологии вычислительных систем;
- вычислительных систем класса SIMO;
- вычислительных систем класса MIMD;
- потоковых и редукционных вычислительных систем.
Изучаемый курс базируется на соответствующих разделах курсов математики,
физики, информатики и теории электрических цепей и является основой для дисциплин
«Архитектура ЭВМ и систем», «Информационные системы и технологии»,
«Информационные системы», а также является введением для таких дисциплин как:
Современные информационные технологии, Компьютерные сети и системы, Электронные
системы, Беспроводные локальные компьютерные сети (WLAN).
1.3 Пререквизиты
Перечень предметов, усвоение которых студентами необходимо для изучения
данной дисциплины:
– Алгебра и геометрия;
– Математический анализ;
– Теория информаций;
– Цифровые устройства и микропроцессоры;
– Информатика;
–Компьютерные сети.
1.4 Постреквизиты
Знания и умения, полученные при изучении дисциплины используются при
изучении дисциплин: «Безопасность компьютерных сетей и систем», «Современные
информационные технологий», «Компьютерные сети», «Архитектура компьютерных
систем», а также для проектирования дипломных работ.
4
2 СИСТЕМА ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ
По кредитной технологии обучения по дисциплине «Организация вычислительных
систем и сетей» (ОВСиС) контроль качества усвоения знаний студентами осуществляется
с помощью:
1) текущего контроля (посещаемость занятий, лабораторных и расчетно-
графических работ);
2) оценки итогового контроля (экзамена) по дисциплине.
В качестве этих оценок применяются 9-ти и 4-х бальные, а также процентная
системы
оценки
работы
обучающихся,
представленная
в
таблице 1.
Студент допускается к сдаче итогового контроля при наличии суммарного
рейтингового контроля 30. Итоговый контроль считается сданным в случае набора 20
баллов.
Итоговая оценка по дисциплине определяется по следующей шкале.
Таблица 1 - Оценка знаний студентов
Оценка
Буквенный
эквивалент
В процентах %
В баллах
Отлично
А
95-100
9
4
А-
90-94
8
3,67
Хорошо
В+
85-89
7
3,33
В
80-84
6
3,0
В-
75-79
5
2,67
Удовлетворительно
С+
70-74
4
2,33
С
65-69
3
2,0
С-
60-64
2
1,67
D+
55-59
1
1,33
D
50-54
0
1,0
Неудовлетворительно
F
0-49
-
0
Оценка рейтинга допуска подсчитывается при условии:
- полного выполнения программы дисциплины;
- полной отчетности по всем видам работ;
- успешного прохождения тестирования для допуска к экзамену (60%).
В случае невыполнения студентом хотя бы одного из вышеуказанных условий ему
ставится оценка «неудовлетворительно».
Повторная пересдача экзамена допускается только после повторного изучения
дисциплины на платной основе в следующем академическом периоде.
В таблице 2 приведена процентная значимость каждого вида работ.
Таблица 2 – Рейтинг допуска. Значимость каждого вида работ
Параметр
%-ное содержание
Выполнение лабораторных работ
40
Расчетно-графических/самостоятельных
работ
30
6
Посещение лекционных занятий
30
Итого ∑ допуск
100
Студенты посещают лекционные (см. таблицу 3), выполняют расчетно-
графические работы (см. таблицу 4), лабораторные занятия (см. таблицу 5).
Расчетно-графические работы включают теоретический материал, который
студенты должны освоить самостоятельно. Лабораторные работы выполняются в
присутствии преподавателя на лабораторных занятиях, студент должен защитить
работу в срок (таблица 5). Работа оценивается после ее защиты. Студент должен
продемонстрировать: понимание содержательной постановки задачи лабораторной
работы, навыки работы с используемым инструментарием.
Таблица 3 – Оценка посещений лекционных занятий
Виды занятий
Количество
лекций
Оценка одной
лекции
Общая сумма
(максимум)
Лекции
15
2,5
38 баллов
Таблица 4 – Оценка выполнения расчетно-графических работ
Виды работ
Срок
выдачи
заданий
Срок
сдачи и
защиты
Оценка выполнения работы
В срок
С опозданием
1 нед.
> 1 нед
Мин. Макс.
Расчетно-
графическая
работа
1-2
неделя
5-14 н.
5
10
- 3 балл
-5 балла
Итого (3 РГР)
15
30
Таблица 5 – Оценка выполнения лабораторных работ
Название работ
Кол-
во
часов
Срок
выполнения
Срок
защиты
Оценка одной работы
В срок
С опозданием
min max. 1 нед.
> 1 нед
Лаборатор. работа № 1
2
1,2 недели 2 неделя
3
5 - 1 балл
-2, 3, 4,
…
баллов
Лаборатор. работа № 2
2
3,4 недели 4 неделя 3
5 - 1 балл
Лаборатор. работа № 3
2
5,6 недели 6 неделя 3
5 - 1 балл
Лаборатор. работа № 4
2
7,8 недели 8 неделя 3
5 - 1 балл
Лаборатор. работа №5
2
9,10 недели 10 неделя 3
5 - 1 балл
Лаборатор. работа № 6
2
11,12 недели 12 неделя 3
5 - 1 балл
Лаборатор. работа № 7
2
13,14 недели 14 неделя 3
5 - 1 балл
Лаборатор. работа № 8
1
15 неделя 15 неделя 3
5 - 1 балл
Итого
15
24
40
Рейтинг допуска получается, суммируя результаты всех видов контроля.
Итоговая оценка накапливается за семестр по следующей схеме (см. таблицу 6):
Итого=Рейтинг допуска*0,6+Итоговый контроль (экзамен)*0,4.
7
Таблица 6 – процентное содержание итогового контроля
Параметр
%-ное содержание
Рейтинг допуска
60
Итоговый контроль (экзамен)
40
Итого
100
8
3 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Изучение дисциплины «Организация вычислительных систем исетей»
предполагает
обязательные
лекционные,
лабораторные,
курсовую
и
самостоятельную работу студентов (СРСП и СРС).
Темы и содержания лекций с указанием количества академических часов
приведены в таблице 4.
Таблица 7 – Темы и содержания лекций. Распределение часов по видам
занятий
№
Наименование темы
Количество
академических
часов лекции
1
2
3
Тема 1. Структура современного компьютера. Представление
информаций в компьютере.
1
Лекция 1*. Введение. Краткая характеристика
курса и этапы развития ЭВМ.
2
2
Лекция 2*. Формы представления чисел.
Машинные коды. Кодирование текстовой
информации. Организация АЛУ.
2
Тема 2. Элементы и типовые узлы компьютера. Архитектура
современных процессоров.
4
Лекция 3*. Функциональные узлы ЭВМ.
Логические и запоминающие элементы ЭВМ.
2
5
Лекция 4*. Назначение и структура процессора.
Система команд. Форматы команд и способы
адресации. Система прерываний и приостановок,
состояние процессора. Режимы работы процессора.
4
Тема 3. Организации памяти. Интерфейсы. Периферийные устройства
компьютера
6
Лекция 5*. Виды памяти. Защита памяти. Понятие
интерфейса и его характеристики.
2
Лекция 6. Организация систем ввода-вывода. Виды
периферийных устройств.
2
9
Тема 4. Организация вычислительного процессора. Локальные
вычислительные сети. Особенности машин для построения серверов.
Лекция 7*. Базовые понятия вычислительного
процесса. Управления оперативной памятью.
2
Лекция 8*. Организация взаимодействия в
вычислительной сети. Требования к серверам
различного назначения.
2
Тема 5. Организация мультипроцессорных и многомашинных систем.
Лекция 9*.Классификация систем с несколькими
процессорами. Архитектуры с полным и
сокращённым набором команд.
4
Лекция 10*. Классификация параллельных
вычисленных систем. Модели архитектуры памяти
вычислительных систем.
2
Тема 6. Топология и классы SIMD, MIMD вычислительных систем
Лекция 11. Функции маршрутизации данных.
Классификация топологий вычислительных систем.
2
Лекция 12. Вычислительные системы с явным
параллелизмом команд(EPIC)
2
Лекция 13*.Симметричные, кластерные
вычислительные системы. Системы с массовой
параллельной обработкой на базе транспьютеров
и с обработкой по принципу волнового фронта.
4
10
Примечания:
1. Звездочкой (*) отмечены лекции, рекомендуемые для чтения студентам
заочного обучения.
2. Неотмеченные (*) рекомендуются для самостоятельной работы студентам
заочной формы обучения.
4 КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН
чтения лекций по дисциплине «Организация вычислительных систем и
сетей»
№
Наименование темы
академ
ические
часы
Недел
я
Используемая
литература
1
2
3
4
5
Тема 7. Потоковые и редукционные вычислительные системы
Лекция 14*. Вычислительные системы с
управлением вычислениями от потока данных.
4
Лекция 15*. Вычислительные системы с
управлением вычислениями по запросу
Итого
38
1
Лекция 1*. Введение. Краткая
характеристика курса и этапы развития
ЭВМ.
2
1
Л. 1, 2, 3, 4, 5, 7
2
Лекция 2*. Формы представления
чисел. Машинные коды.
Кодирование текстовой информации.
Организация АЛУ.
2
2
Л. 1, 3, 4, 7
4
Лекция 3*. Функциональные узлы ЭВМ.
Логические и запоминающие элементы
ЭВМ.
2
3
Л. 1, 2, 3, 4, 6, 7
5
Лекция 4*. Назначение и структура
процессора. Система команд. Форматы
команд и способы адресации. Система
прерываний и приостановок, состояние
процессора. Режимы работы процессора.
4
4
Л. 1, 2, 3, 4, 5, 6
6
Лекция 5*. Виды памяти. Защита
памяти. Понятие интерфейса и его
характеристики.
2
5
Л. 1, 2, 9, 14
11
Примечание: расписание занятий ежегодно уточняется.
ГРАФИК
проведения лабораторных занятий и выполнения РГР
Лекция 6. Организация систем ввода-
вывода. Виды периферийных устройств.
2
6
Л, 1, 2, 3, 14
Лекция 7*. Базовые понятия
вычислительного процесса. Управления
оперативной памятью.
2
7
Л, 1, 2, 3, 4, 5,
6, 7, 8, 10, 12
Лекция 8*. Организация
взаимодействия в вычислительной сети.
Требования к серверам различного
назначения.
2
8
Л. 13, 14
Лекция 9*.Классификация систем с
несколькими процессорами.
Архитектуры с полным и сокращённым
набором команд.
4
9
Л. 1, 13, 14
Лекция 10*. Классификация
параллельных вычисленных систем.
Модели архитектуры памяти
вычислительных систем.
2
10
Л. 1, 3, 4, 7, 8, 9
Лекция 11. Функции маршрутизации
данных. Классификация топологий
вычислительных систем.
2
11
Л. 1, 3, 4, 9, 15
Лекция 12. Вычислительные системы с
явным параллелизмом команд(EPIC)
2
12
Л. 1, 2, 6, 7, 9
Лекция 13*.Симметричные, кластерные
вычислительные системы. Системы с
массовой параллельной обработкой на
базе транспьютеров и с обработкой по
принципу волнового фронта
4
13
Л. 1, 4, 5, 9, 13
Лекция 14*. Вычислительные системы с
управлением вычислениями от потока
данных.
4
14
Л. 1, 2, 5, 8, 12,
13, 15
Лекция 15*. Вычислительные системы с
управлением вычислениями по запросу
2
15
Л. 1, 2, 3, 5
12
№
Тема лабораторного занятия
(16 часов)
Нед.
РГР№
1
РГР№
2
РГР№
3
1
Лабораторная работа №1.
Разработка алгоритма и
микропрограммы арифметической
операции над числами с
фиксированной , плавающей
точкой и двоично-десятичными
кодами
1, 2
Выдача заданий – 1-2
недели
2
Лабораторная работа №2*.
Исследование логических основ
цифровых автоматов.
3, 4
3
Лабораторная работа №3*.
Программирование
разветвляющегося
процесса.Система команд.
5, 6
прием
– 6 н.
4
Лабораторная работа №4*.
Исследование конвейерной
обработки.
7, 8
5
Лабораторная работа № 5*.
Подпрограммы и стек.
9, 10
прием
9
6
Лабораторная работа №6* П
Программирование внешних
устройств.
11, 12
7
Лабораторная работа №7*.
Изучение программы PacketTracer.
Изучение интерфейса командной
строки Cisco IOS.
13, 14
прием
– 14 н.
8
Лабораторные работы № 8
Изучение орбит ИСЗ с помощью
программы “Orbitron”.
15
Достарыңызбен бөлісу: |