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
- 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
- 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