Курс молодого бойца (Официальный Материал)




Скачать 336.29 Kb.
НазваниеКурс молодого бойца (Официальный Материал)
страница1/3
Дата публикации24.03.2013
Размер336.29 Kb.
ТипДокументы
shkolnie.ru > Информатика > Документы
  1   2   3
ARVUTID 2

КУРС МОЛОДОГО БОЙЦА

(Официальный Материал)

Составитель: De-Kay, Maks-Aan

Перевод: De-Kay, Maks-Aan

ВНИМАНИЕ:

Целью данного учебного материала является – подготовка к экзамену по предмету – “ARVUTID 2”. Не следует наивно предполагать, что данный материал является шпоргалкой и поможет вам списать экзамен!

22 декабря 2008 года , Таллинн, Эстония.

Вопрос №1:

Опишите механические аспекты проектирования дигитальных устройств (и\или электронных)?

Ответ:

Электронные аспекты:

Правила расположения элементов схемы на её площади (Pinnalaotuse Reeglid):

  • Размер технологии

  • Слои

  • Ширина провода

  • Расстояния между проводами

  • Правила контактов (как правильно расположить и объединить контакты)

  • Маштаб площади (Pinnalaotuse Samm)

Синтез развёртки площади (Pinnalaotuse Süüntes):

  • Нарезка

  • Планирование площади

  • Размещение

  • Маршрутизация (Трассирование):

  1. Преодоление Лабиринта

  2. Необходимость большого колличества памяти

  3. Поиск двух направлений

  4. Многослойная маршрутизация

Оптимизация развёртки площади (Pinnalaotuse Optimeerimine):

  • Проверка развёртки площади

  • DRC (Design Rule Check)

Механические аспекты:

  • Размещение компонентов

  • Выбор способа соединения между различными устройствами

  • Шины не должны располагаться по соседству с элементами создающими электрические помехи

  • Допустимая ширина соединительных дорожек на микросхеме - 0.25mm

  • Наименьший промежуток между полигоном и дорожками - 0.25mm

  • Маркировка не должна залезать на запайку: точность ~ 0.5mm

Вопрос №2:

Конвеерные устройства (какие ограничения, принцип работы и т.д.)?

Ответ:

Конвеерные устройства – это набор элементов для обработки информации, объединённых между собой таким образом, что выход одного элемента подаётся на вход другого. Элементы конвеерных устройств часто работают либо параллельно либо с временными промежутками. В таком случае, между элементами помещают буффер хранения информации, для сохранения промежуточных результатов. Такая организация обеспечивает достаточно быстрое исполнение требуемых команд.

Классификация:

Инструкционные (командные) конвеерные устройства – классический RISC конвеер, который используется в процессорах для выполнения одной или нескольких последовательных команд из номинального потока. Здесь, элементы обработки информации являются логическими кругами, позволяющими выполнять различные уровни команд, таких как - address decoding и cache lookup и тд.

^ Графические конвеерные устройства – находятся в большинстве графических карт ПК. Снабжены несколькими арифметическими блоками или же полным центральным процессором. Графические конвеерные устройства нужны видеокарте для выполнения воспроизведения и типичных графических операций - window clipping, color and light calculation и тд.

^ Програмные конвеерные устройства – состоят из множества процессов, спланированных таким образом, что выходной поток одного процесса мгновенно и автоматически подаётся на вход другого процесса.

^ Конвеерные устройства Unix – Классические пятиуровневые конвеерные устройства, со следующими уровнями:
Выбор команды, Декодирование команды и выбор регистра, Исполнение, Доступ к памяти , Запись в регистр.

^ Принцип работы:



«КБ» - командный блок – выбирает «Команду-1» и посылает её в «БД» - блок декодера (Между «КБ» и «БД» располагается буфер сортировки и хранения промежуточных результатов - «ФИ-ФО» для сортировки команд). В то время как «Команда-1» поступила в «БД» - блок декодера, на втором такте – «Тк-2» - «Команда-2» выбирается «КБ» - командным блоком. Далее на первом такте – «Тк-1» «Команда-1» поступает в «ИБ» - исполнительный блок (Между «БД» и «ИБ» также располагается буфер сортировки и хранения промежуточных результатов - «ФИ-ФО») где и исполняется. А в это время на «Тк-2» - втором такте – «Команда-2» поступает в «БД» - блок декодера, а на третьем такте – «Тк-3» «Команда-3» выбирается «КБ» - командным блоком. После исполнения «Команды-1» на первом такте, результаты исполнения записываются в «БС» - блок сохранения. «Команда-2» и «Команда-3» на втором и третьем тактах продвигаются по блокам по аналогии.

Ограничения:

  • Зависимые потоки должны быть как можно дальше друг от друга по «конвейеру»

  • Сначала выбрать данные, необходимые для расчётов, а только потом производить расчёт и именно в том порядке, в котором производилась присвоение значений переменным.

  • Тактовый период конвеерного шага должен быть выбран в сравнении с продолжительностью других шагов.

  • Выходные сигналы блоков должны сохраняться во время ожидания, для этого необходимо добавить к выходам блоков – регистр с параллельным входом и выходом.

Вопрос №3:

Realajasüsteemid (реализация, типы, классификация)?

Ответ:

Определение:

Система, реагирующая в предсказуемое время на непредсказуемое появление внешних событий – называется системой реального времени.

Система, в которой успешность работы любой программы зависит не только от её логической правильности, но и от времени, за которое она получила результат. Если система не может удовлетворить временным ограничениям, должен быть зафиксирован сбой в её работе.

Система у которой реакция на внешнее воздействие должна происходить в то же время, что и само внешнее воздействие. Системное время должно быть измеримо в тех же единицах что и общественное время.
Классификация:

Системы реального времени бывают двух типов - системы жесткого реального времени и системы мягкого реального времени.

Системы жёсткого реального времени - не допускают задержек реакции системы, так как это может привести к:

  • Потере актуальности результатов

  • Большим финансовым потерям

  • Авариям и катастрофам

Если не выполняется обработка критических ситуаций либо она происходит недостаточно быстро, система жёсткого реального времени прерывает операцию и блокирует её, чтобы не пострадала надёжность и готовность остальной части системы. Примерами систем жёсткого реального времени могут быть - системы управления бортового оборудования, системы аварийной защиты, регистраторы аварийных событий.

^ Системы мягкого реального времени - характеризуются возможностью задержки реакции, что может привести к увеличению стоимости результатов и снижению производительности системы в целом.

Для подобных систем характерно:

  • Гарантированное время реакции на внешние события

  • Жёсткая подсистема планирования процессов (высокоприоритетные задачи не должны вытесняться низкоприоритетными, за некоторыми исключениями)

  • Повышенные требования к времени реакции на внешние события или реактивности

Примером систем мягкого реального времени служит - работа компьютерной сети. Если система не успела обработать очередной принятый пакет, это приведет к остановке на передающей стороне и повторной посылке (в зависимости от протокола, конечно). Данные при этом не теряются, но производительность сети снижается.

Отличие:

Система жёсткого реального времени никогда не опоздает с реакцией на событие, система мягкого реального времени - не должна опаздывать с реакцией на событие.

^ Алгоритмы планирования:

Прерывное планирование


  • Некоторые задания должны иметь более длительное время выполнения

  • Реагирование на внешние события должно быть минимальным

Непрерывное планирование

  • Все задания выполняются до тех пор пока не будут выполнены

  • Реагирование на внешние события может занимать длительное время


Реализация:
На низком уровне:


  • Генераторы кода, компиляторы, генераторы тестов, симуляторы,

эмуляторы, средства синтеза
На высоком уровне:


  • Система CAD

Вопрос №4:

Программируемая логика (классификация и технологии, плюсы минусы, требования к прогр. элем.)?

Ответ:

Классификация:

SPLD - Простые программируемые логические устройства (ROM, PAL, PLA и GAL)

^ CPLD - Сложные программируемые логические устройства (Строительными кирпичами являются – макро-ячейки)

FPGA – Field programmable gate array – логическая матрица с полем программирования

^ MPGA - Mask Programmable Gate Array – логическая матрица с программируемой маской

Технологии:

Static RAM Cells – статические тригеры с переменной памятью
Anti-fuse – технология обратная технологии fuse
EPROM - Erasable Programmable Read Only Memory EEPROM - Electrically Programmable Read Only Memory Flash – управляемые элементы основной памяти с плавающей точкой

Плюсы и минусы:

  • Доступность

  • Большое колличество производителей и широкая сеть продаж.

  • Низкая стоимость компонентов

  • Легко проектировать, так как доступ к технологии – прямой

  • Реализация, внесение изменений и дальнейшее расширение – очень просты

  • Отличное программное обеспечение

  • Фирмы проводят обучение по соответствующей технологии

Требования к программируемым элементам:

  • Маленькая площадь кристалла

  • Во включенном состоянии (ON) маленькое сопротивление

  • В выключенном состоянии (OFF) большое сопротивление

  • Маленькая энергоёмкость

  • Возможность реализавать элемент посредствам той же технологии что и другие элементы

Вопрос №5:

Выполнение команд?

Ответ:

^ Выполнение команд:

Команда является одной операцией выполняемой процессором и определяемой архитектурой набора команд. Команда является байтовым кодом.

Полная команда машинного кода состоит из: операционного кода и и одной или более операнд – определяющих какую команду и над какой информацией совершить. Некоторые команды имеют мнимые операнды, или же вообще не имеют таковых.

Определители операнд могут иметь режимы адрессации, в зависимости от их значения или могут быть зафиксированными.

^ Базовыми командами являются:

^ Алгоритм выполнения команд:



Вопрос №6:

Сети Петри?

Ответ:

Сеть Петри представляет собой двудольный ориентированный граф, состоящий из вершин двух типов — позиций и переходов, соединённых между собой дугами, вершины одного типа не могут быть соединены непосредственно. В позициях могут размещаться метки (маркеры), способные перемещаться по сети.

Состояние системы: Описывается маркерами позиций (число маркеров в каждом узле)

Событием называют срабатывание перехода, при котором метки из входных позиций этого перехода перемещаются в выходные позиции.

Классификация:

Временная сеть Петри — переходы обладают весом, определяющим продолжительность срабатывания (задержку).

^ Стохастическая сеть Петри — задержки являются случайными величинами.

Функциональная сеть Петри — задержки определяются как функции некоторых аргументов.

^ Цветная сеть Петри — метки могут быть различных типов, обозначаемых цветами, тип метки может быть использован как аргумент в функциональных сетях.

Ингибиторная сеть Петри — возможны ингибиторные дуги, запрещающие срабатывания перехода, если во входной позиции, связанной с переходом ингибиторной дугой, находится метка.

^ Иерархическая сеть — содержит немгновенные переходы, в которые вложены другие, возможно, также иерархические, сети.

Сети Петри позволяют контролировать следующие свойства системы:

Ограниченность — число меток в любой позиции сети не может превысить некоторого значения K

Безопасность — частный случай ограниченности, K=1

Сохраняемость — постоянство загрузки ресурсов, постоянна. Где Ni — число маркеров в i-той позиции, Ai — весовой коэффициент

Достижимость — возможность перехода сети из одного заданного состояния (характеризуемого распределением меток) в другое

^ Живость — возможность срабатывания любого перехода при функционировании моделируемого объекта.

Вопрос №7:

П6 Микроархитектура (CISC, RISC)?

Ответ:

^ RISC (Reduced Instruction Set Computing):

Архитектура проектирования процессоров, которая позволяет следующий принцип: более компактные и простые инструкции выполняются быстрее. Простая архитектура позволяет удешевить процессор, поднять тактовую частоту, а также распараллелить исполнение команд между несколькими блоками исполнения.

Первые RISС-процессоры были разработаны в начале 1980-х годов в Стэнфордском и Калифорнийском университетах США. Они выполняли небольшой (50 − 100) набор команд.

^ Характерные особенности RISC-процессоров:

  • Фиксированная длина машинных инструкций (например, 32 бита) и простой формат команды

  • Специализированные команды для операций с памятью — чтения или записи. Операции вида «прочитать-изменить-записать» отсутствуют. Любые операции "изменить" выполняются только над содержимым регистров

  • Большое количество регистров общего назначения (32 и более)

  • Отсутствие поддержки операций вида "изменить" над укороченными типами данных - байт, 16битное слово.

  • Отсутствие микропрограмм внутри самого процессора. То, что в CISC процессоре исполняется микропрограммами, в RISC процессоре исполняется как обыкновенный машинной код, не отличающийся принципиально от кода ядра ОС и приложений.
  1   2   3

Похожие:

Курс молодого бойца (Официальный Материал) iconВоенно-спортивный праздник «Курс молодого бойца»
Флаг, магнитофон, воздушные шары, подушка, наволочка, таз с водой, тарелка с кашей, кирпичи, военная форма
Курс молодого бойца (Официальный Материал) iconНаучно-информационный материал
Н3-78 7 «Организация и проведение выездного семинара «Первые шаги в науке: исследовательская работа молодого учёного»
Курс молодого бойца (Официальный Материал) iconТемная ночь (к/ф "Два бойца")

Курс молодого бойца (Официальный Материал) iconА. К. Ястребов Научно-образовательный материал «Тепломассообмен»
Кроме того, в материал включены полученные автором новые научные данные об объемной конденсации в парогазовом потоке, которые планируется...
Курс молодого бойца (Официальный Материал) iconКонтрольная работа номер 2 официальный материал перевод: Денис Кашников...
Внимание: рекомендуется запастись несколькими источниками информации по второй контрольной работе для её успешного написания!
Курс молодого бойца (Официальный Материал) iconВы вдоль и поперек изучили курорты Турции и Египта?
«антистресс», программы для здоровья ног, «антиревматизм», программы для желающих бросить курить, послеоперационный курс, посттравматический...
Курс молодого бойца (Официальный Материал) iconД. Азимова, С. Пулатова о книге Э. Нуриддинова
Вышла в свет книга молодого талантливого историка Эркина Нуриддинова «Международное сотрудничество Республики Узбекис­тан со странами...
Курс молодого бойца (Официальный Материал) iconНа научно-образовательный материал «Курс видео-лекций по дисциплине...
Рассматриваемый курс видео-лекций может быть использован в системе повышения квалификации специалистов электроэнергетического профиля,...
Курс молодого бойца (Официальный Материал) iconОрганизация работы молодого учителя Материалы к проведению занятий с молодыми педагогами
В помощь завучам журнал начинает печатать ориентировочные материалы для проведения занятий в «Школе молодого учителя»
Курс молодого бойца (Официальный Материал) iconКонкурсная документация предоставляется на основании заявления любого...
Ессентукский сельсовет. Почтовый адрес: 357350 Предгорный район ст. Ессентукская ул. Гагарина, 101. Телефон: 8(87961) 5-11-41 официальный...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
shkolnie.ru
Главная страница