Архитектура вычислительных машин. Представление данных (символы, письменность). Система команд, системы и виды памяти

Книга посвящена проблемам развития инновационных образовательных технологий, включает детальное описание и компьютерное моделирование работы компонентов ЭВМ и периферии: микропроцессоров, микроконтроллеров, устройств управления и прерывания, памяти, таймеров, жёстких дисков, принтеров, сканеров, видеосистем, дисководов CD, кодеков и т. д. На разных уровнях с помощью визуальных графических интерактивных демонстрационных моделей (к книге в виде файлов приложены около 140 имитационных моделей) излагается работа и основы программирования компьютерных устройств. Широко представлено компьютерное тестирование по рассмотренным темам и электронные учебные пособия. Показаны динамические модели фрагментов ассемблерных программ, функциональные графы вариантов заданий и образцы программ с использованием API-функций в графических средах. Наглядное обучение, предлагаемое в книге, может быть использовано преподавателями для проведения в увлекательной форме лекционных занятий с помощью проектора и ноутбука.

Рассматриваются современные подходы к разработке программного обеспечения для высокопроизводительных параллельных вычислительных систем. Приводятся общие сведения об архитектурах современных суперкомпьютеров и методах их программирования. Описываются особенности ряда популярных средств разработки многопоточных и параллельных программ и их использования для эффективного решения научных и прикладных задач.

В учебном пособии изложены материалы по темам, связанным с обработкой различных видов информации с помощью персонального компьютера. Раскрыты сущность информации, ее свойства, описаны возможные действия над ней. Указаны базовые принципы построения архитектуры персонального компьютера, рассмотрены его арифметические и логические основы. Описаны основные средства, приемы и методы моделирования, алгоритмизации и программирования на языке Turbo-Pascal. Представлены основы работы в объектно-ориентированной среде программирования Lazarus.

Методические указания соответствуют программе дисциплины «Основы электроники и схемотехники», которая является подготовительной для изучения дисциплин: «Архитектура вычислительных систем», «Основы теории управления», «Микропроцессорные системы». Поэтому рассмотрение материала в целом ориентировано на схемотехнику ЭВМ, а в некоторых частях — на теорию управления.

В методических указаниях представлены краткие теоретические сведения об угрозах безопасности информации в компьютерных системах, а также о мерах борьбы с этими угрозами. Приведено задание для лабораторной работы, направленное на приобретение у студентов навыков обеспечения безопасности информации, хранимой на ЭВМ.