9915
Комментарий:
|
8008
|
Удаления помечены так. | Добавления помечены так. |
Строка 24: | Строка 24: |
* Основные задачи: представить, передавать и хранить информацию. * Вопрос кодирования информации; различимость состояний, передача состояний, хранение состояний * Механическое представление (шестерёнки) |
1. Представление, передача и хранение информации в рамках вычислительных систем. Краткий обзор архитектур ВС. * Вопрос кодирования информации; различимость состояний, передача состояний, храненние состояний * Механическое представление |
Строка 28: | Строка 28: |
* Полупроводниковые транзисторы | |
Строка 30: | Строка 29: |
* Генератор тактовой частоты * Вентили |
|
Строка 32: | Строка 33: |
* немного о передаче электрических сигналов * Понятие программы, архитектура |
* Полупроводниковые транзисторы * Изготовление ИС и печатных плат * Особенности передачи электрических сигналов * Понятие программы, архитектура ВС |
Строка 35: | Строка 38: |
* Любые классификации и систематизации условны; это скорее аспекты (базисные вектора) * Само разделение на процессор, чипсет, whatever тоже условно - есть схемы, которые по входу дают выход и хранят состояние; далее можно рассматривать функциональность отдельных частей и целого - особенно это хорошо видно на примере первых эвм с низкой интеграцией * Собственно, рассмотреть структуру вс на базе sparc, power, arm, mips, x86, ia-64, alpha, cell; soc, микроконтроллеры, dsp * Процессор (программируемый исполнителя) |
. ''Любые классификации и систематизации условны; это скорее аспекты (базисные вектора)'' . ''Само разделение на процессор, чипсет, whatever тоже условно - есть схемы, которые по входу дают выход и хранят состояние; далее можно рассматривать функциональность отдельных частей и целого - особенно это хорошо видно на примере первых эвм с низкой интеграцией'' . ''Собственно, рассмотреть структуру вс на базе sparc, power, arm, mips, x86, ia-64, alpha, cell; soc, микроконтроллеры, dsp'' 1. Организация программируемых вычислительных устройств (процессоров) |
Строка 40: | Строка 43: |
* Различные улучшения: микрокоманды, конвейер, кэш данных, кэш команд, prefetch, branch prediction/спекулятивое исполнение, векторные команды | * Особенности различных архитектур: микрокоманды, конвейер, кэш данных, кэш команд, prefetch, branch prediction/спекулятивое исполнение, векторные команды |
Строка 42: | Строка 45: |
* Память * Общее устройство памяти, виды памяти (sram, dram, а также прочие nand), схема работы * Ширина, глубина, задержки, количество портов/ассоциативность * Взаимодействие исполнителя и памяти * банки памяти * кеши * full buffered * Взаимодействие памяти и иных устройств (pio, dma) * Особенности: ecc * История: какая память была и бывает (sdram, ddr, rambus) * Адресация * Собственно, адресация памяти * таблицы страниц * PAE * отображение памяти устройств, mmu, резервирование, shadowing. * Процесс начальной загрузки * что происходит, когда появляется питание. * x86: bios, efi. post. * устройства * взаимодействие устройств * порты ввода/вывода * отображение адресного пространства * dma * взаимодействие между устройствами * прерывания * интерфейсы подключения (обзор) * COM * LPT * ATA * SCSI * USB, SATA * FireWire, displayport * ISA, PCI, PCIe * HT * qpi * что характерно, тут нет ни видео (хотя оно будет в разделе пр PCI упомянуто), ни всяких езернетов с инфинибендами и FC. А всё потому, что оно в итоге подключается по одному из вышеозначенных интерфейсов * Всякое * GPU: собственные процессоры, особенности работы * многопроцессорные системы * ethernet, ib * особенности embedded (переменная частота, power states, специфические шины, обзор архитектур) * ha: hotswap, redundancy ---- * Обзор предметной области, о чём будет рассказываться * Структура ВС * Архитектуры процессоров * Память * Периферия и интерконнект * Исторический экскурс * Так как это классика ВМК — каждый курс начинать с подобного, то нужно рассказать ровно про то, про что в остальных курсах в рамках этой части не рассказывают. * Можно поднять книжку Королёва, но реально, видимо, стоит акцентировать внимание на power'ах, arm'ах и прочих mips'ах. Вообще, это такое краткое введение, которое должно больше показать, откуда что берётся * Идеология * Код Петцольда * Структура ВС * How to make things work * Процесс загрузки системы и что для него требуется * Что бывает * x86 испокон веков до наших дней * embedded (!!!) * Всякое интырпрайзное (power, sparc, system 360+?) * Архитектуры процессоров * Чем занимается процессор * Исполнение команд * Тут особо смысла задерживаться нет — довольно подробно это рассматривается на Архитектурах ЭВМ. Хотя, конкретные примеры, типа армов-альф-мипсов-эпиков-паверов-спарков рассмотреть таки можно, равно как и современный IA-32, дабы показать его уродливость. * Память * Какая бывает. Как устроена современная память. * Работа процессоров разных архитектур с памятью, механизмы защиты памяти. * Периферия * какая периферия бывает. Просто обзор, подробно далее * Общие концепции работы процессора с периферией. Собственно, все сводится к двум вещам: * Управление периферией процессором. * Работа с памятью. Сюда всякое PIO-DMA-MMU. * COM * LPT * ATA * SCSI * USB, SATA * FireWire * ISA, PCI, PCIe * HT * что характерно, тут нет ни видео (хотя оно будет в разделе пр PCI упомянуто), ни всяких езернетов с инфинибендами и FC. А всё потому, что оно в итоге подключается по одному из вышеозначенных интерфейсов * Всякое * GPU: собственные процессоры, особенности работы |
1. Организация запоминающих устройств с произвольным доступом (память) * Общее устройство памяти, виды памяти (SRAM, DRAM), общая схема работы. Характеристики памяти. . ''Ширина, глубина, задержки, количество портов/ассоциативность'' * Взаимодействие процессора и памяти * Контроллер памяти * Кэширование * Full buffering * Взаимодействие памяти и иных устройств (PIO, DMA) * ECC * Обзор различных видов памяти. 1. Адресация * Организация адресации памяти. Адресное пространство. * Страничная адресация памяти. MMU. Таблицы страниц. PAE. * Отображение памяти устройств, shadowing. IOMMU. * Схема организации и адресации памяти в различных архтектурах 1. Процесс начальной загрузки * Последовательность действий при появлении питания. * Особенности организации начальной загрузки в x86. BIOS, POST. * EFI. 1. Периферийные устройства * Взаимодействие устройств * Порты ввода/вывода * Отображение адресного пространства * DMA * Взаимодействие между устройствами * Прерывания * Обзор различных интерфейсов подключения периферийных устройств * Интерфейсы COM и LPT * Интерфейсы IDE, SCSI, SATA * USB, FireWire, displayport * ISA, PCI, PCIe * HyperTransport . ''что характерно, тут нет ни видео (хотя оно будет в разделе пр PCI упомянуто), ни всяких езернетов с инфинибендами и FC. А всё потому, что оно в итоге подключается по одному из вышеозначенных интерфейсов'' 1. Видеоподсистема * Схема организации работы видеопосистемы * GPU как вычислитель. Архитектура, принципы работы. 1. многопроцессорные и многоузловые системы * Взаимодействие ядер, процессоров, узлов * RDMA * Обзор многопроцессорных и многоузловых архитектур 1. Особенности организации встраиваемых систем. Переменная тактовая частота, power states, обзор архитектур. 1. Особенности организации отказоустойчивости. Поддержка hotswap, организация redundancy. |
Курс про эту вашу архитектуру
Цели, мотивация
- На ВМК не рассматриваются достижения в железостроении последних, like, 30 лет. А еслии рассматриваются (например, на курсах ВТ и ПОД), то весьма невнятно (личное суждение).
- Хочется этот пробел восполнить, рассказав студентам про то, что есть. А то люди кроме x86 ничего и не знают обычно, равно как нарисовать схему строения современной ВС не могут (да и не современной, обычно, тоже).
prerequisites
Считается, что студенты прослушали как минимум курс Архитектуры ЭВМ. Также желательны (но необязательны) прослушанные курсы ОС, БД, ВТ и ПОД (3 поток).
По форме
Есть мысль, что по объёму тут довольно много. Поэтому есть идея разбить это на две части: более обязательную и менее обязательную. В более обяхательную включать концепции, понятия и прочее, а в менее обязательную — все примеры и прочие вкусности. Так и читать, по три часа — первые полтора часа для энтузиастов (курс-то необязательный, и не факт, что вообще будет официальным матс/к), вторые полтора часа — для фанатов.
По таймлайну
Читать его, видимо, надо весной 2012. Оно более-менее совпадает со второй частью цикла курсов про этот ваш Linux, и является частично базой для курса по ядру, потому что много знаний из этого курса там потребуются.
Структура курса
1. Представление, передача и хранение информации в рамках вычислительных систем. Краткий обзор архитектур ВС.
- Вопрос кодирования информации; различимость состояний, передача состояний, храненние состояний
- Механическое представление
- Реле
- Логические операции
- Генератор тактовой частоты
- Вентили
- Библиотека стандартных компонент
- Реализация памяти
- Полупроводниковые транзисторы
- Изготовление ИС и печатных плат
- Особенности передачи электрических сигналов
- Понятие программы, архитектура ВС
- Обзор различных архитектур ВС
Любые классификации и систематизации условны; это скорее аспекты (базисные вектора)
Само разделение на процессор, чипсет, whatever тоже условно - есть схемы, которые по входу дают выход и хранят состояние; далее можно рассматривать функциональность отдельных частей и целого - особенно это хорошо видно на примере первых эвм с низкой интеграцией
Собственно, рассмотреть структуру вс на базе sparc, power, arm, mips, x86, ia-64, alpha, cell; soc, микроконтроллеры, dsp
- Организация программируемых вычислительных устройств (процессоров)
- Общая схема работы
- Особенности различных архитектур: микрокоманды, конвейер, кэш данных, кэш команд, prefetch, branch prediction/спекулятивое исполнение, векторные команды
- Обзор различных архитектур процессоров
- Организация запоминающих устройств с произвольным доступом (память)
- Общее устройство памяти, виды памяти (SRAM, DRAM), общая схема работы. Характеристики памяти.
Ширина, глубина, задержки, количество портов/ассоциативность
- Взаимодействие процессора и памяти
- Контроллер памяти
- Кэширование
- Full buffering
- Взаимодействие памяти и иных устройств (PIO, DMA)
- ECC
- Обзор различных видов памяти.
- Общее устройство памяти, виды памяти (SRAM, DRAM), общая схема работы. Характеристики памяти.
- Адресация
- Организация адресации памяти. Адресное пространство.
- Страничная адресация памяти. MMU. Таблицы страниц. PAE.
- Отображение памяти устройств, shadowing. IOMMU.
- Схема организации и адресации памяти в различных архтектурах
- Процесс начальной загрузки
- Последовательность действий при появлении питания.
- Особенности организации начальной загрузки в x86. BIOS, POST.
- EFI.
- Периферийные устройства
- Взаимодействие устройств
- Порты ввода/вывода
- Отображение адресного пространства
- DMA
- Взаимодействие между устройствами
- Прерывания
- Обзор различных интерфейсов подключения периферийных устройств
- Интерфейсы COM и LPT
- Интерфейсы IDE, SCSI, SATA
USB, FireWire, displayport
- ISA, PCI, PCIe
что характерно, тут нет ни видео (хотя оно будет в разделе пр PCI упомянуто), ни всяких езернетов с инфинибендами и FC. А всё потому, что оно в итоге подключается по одному из вышеозначенных интерфейсов
- Взаимодействие устройств
- Видеоподсистема
- Схема организации работы видеопосистемы
- GPU как вычислитель. Архитектура, принципы работы.
- многопроцессорные и многоузловые системы
- Взаимодействие ядер, процессоров, узлов
- RDMA
- Обзор многопроцессорных и многоузловых архитектур
- Особенности организации встраиваемых систем. Переменная тактовая частота, power states, обзор архитектур.
- Особенности организации отказоустойчивости. Поддержка hotswap, организация redundancy.