Федеральное агентство по образованию
Белгородский государственный университет
Факультет компьютерных наук и телекоммуникаций
Кафедра математических методов и информационных
технологий в экономике и управлении
Е.М. Маматов
В.Н. Павлов
АРХИТЕКТУРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ И КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
Методические рекомендации по выполнению курсовых работ
для студентов специальности 351500 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем»
351400 «Прикладная информатика в экономике»
Белгород 2004
| ББК 32.973.26-01.2я73 А87 |
Печатается по решению Редакционно-издательского совета Белгородского государственного университета |
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.. 4
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ... 5
ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ И СТРУКТУРЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ... 6
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ... 8
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ.. 12
ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ РАБОТ.. 12
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.. 17
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. 18
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. 19
ВВЕДЕНИЕ
В соответствии с учебным планом дисциплины «Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей» и «Вычислительные системы и сети» читаются студентам специальностей 351500 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» и 351400 «Прикладная информатика в экономике» во II и III семестрах, курсовая работа выполняется в III семестре.
Курсовая работа предназначена для углубления студентами теоретических и практических навыков в области аппаратного и программного обеспечения вычислительных систем и компьютерных сетей.
Современные требования к специалистам в области вычислительных систем предполагают не только глубокое знание теоретических основ, но и принципов функционирования, управления, организации вычислительных систем и сетей. Будущие специалисты должны иметь четкое представление обо всех элементах систем и сетей при выполнении работ, связанных с их настройкой, модернизацией, использованием в прикладных задачах.
Поэтому в цели и задачи курсовой работы входят:
1) закрепление практических навыков сборки и настройки конфигурации ЭВМ;
2) углубление теоретических и практических знаний в области принципов организации вычислительных систем;
3) развитие навыков самостоятельного планирования и выполнения научно-исследовательской работы;
4) получение опыта работы с информационными источниками (периодическая литература, сеть Internet);
5) приобретение навыков анализа и обоснования принимаемых проектных решений и профессионального оформления проектной документации.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Выполнение курсовой работы состоит в последовательной реализации следующих этапов:
1. изучение литературных источников по выбранному направлению исследований;
2. анализ вариантов решения поставленной задачи на основе изученного теоретического материала;
3. изложение в краткой форме основных теоретических положений, характеризующих выбранное направление исследований;
4. разработка подхода к решению поставленной конкретной задачи;
5. оформление курсовой работы в соответствии с предъявляемыми к оформлению требованиями.
Выбор темы курсовой работы осуществляется из утвержденного кафедрой перечня. Заведующий кафедрой назначает научного руководителя. После консультаций с научным руководителем разрабатывается план курсовой работы.
Помимо рекомендованной литературы возможно использование любых доступных источников. Это, в первую очередь, техническая документация, статьи в периодических изданиях и научные публикации. Их изучение в контексте выбранной темы служит расширению научно-технического кругозора, повышению качества и обоснованности использованных решений.
В процессе выполнения возможна конкретизация поставленной задачи с тем, чтобы объем работы не превысил допустимых размеров.
ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ И СТРУКТУРЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Содержание курсовой работы определяется: содержанием соответствующего учебного курса; современным состоянием выбранного направления исследований; доступными литературными источниками; собранным для выполнения курсовой работы фактическим материалом.
Курсовая работа имеет следующую структуру:
1) введение;
2) теоретическая часть;
3) аналитическая часть;
4) заключение;
5) список использованных источников;
6) приложения.
Во введении дается обоснование темы работы, определяется ее практическая или теоретическая значимость для специальности, формулируются цели и задачи курсовой работы, а также приводится ее краткая аннотация (количество страниц, рисунков, таблиц, приложений, литературных источников).
В теоретической части раскрывается современное состояние выбранного направления исследований со ссылками на литературные источники, а также рассматривается конкретная система, использование которой стимулировало развитие данного направления информационных технологий.
В аналитической части приводится сравнение описанной в теоретической части вычислительной системы с существующими аналогами, при этом допускаются некоторые, не искажающие суть дела, упрощения.
Оформление приложений выполняется по образцу приложений данных методических указаний.
В заключении в лаконичной форме подводятся итоги проделанной работы и делаются основные выводы.
В списке литературы в алфавитном порядке приводятся цитируемые литературные источники.
Приложения содержат материалы, не вошедшие в основной текст:
1) распечатки инструкций по работе с системой.
2) всевозможные схемы конфигураций (если они по требованиям к объему не помещаются в основной части ), рассматриваемой вычислительной системы.
Примечание
. Рисунки и таблицы всегда приводятся в основном тексте.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
В рамках рассмотренной выше структуры курсовой работы рекомендуется использовать следующие правила оформления.
Объем курсовой работы
: до 25 страниц формата А4 (210 х 297), набранных через полтора интервала на одной стороне листа белой бумаги в текстовом процессоре Word
. Допускается представлять иллюстрации и таблицы на листах формата АЗ в приложениях.
Поля
: левое - 3 см, правое - 1 см, верхнее -2 см, нижнее - 2 см.
Шрифт
: Times New Roman Cyr, размер шрифта - 14 пунктов.
Титульный лист
оформляется по образцу, приведенному в приложении.
Все страницы
курсовой работы, включая иллюстрации и приложения, нумеруются по порядку от титульного листа до последней страницы без пропусков и повторений. Первой страницей является титульный лист, оформленный в соответствующем порядке (см. приложение 1), номер страницы на нем не ставится. На последующих страницах порядковый номер печатается в правом верхнем углу без точки в конце, начиная со второй страницы введения.
Заголовки
основных и дополнительных разделов курсовой работы следует располагать на расстоянии не менее трех интервалов от текста в середине строки без точки в конце и печатать жирным шрифтом прописными буквами, не подчеркивая.
Заголовки подразделов и пунктов следует начинать с абзацного отступа и печатать жирным шрифтом с прописной буквы, не подчеркивая, без точки в конце.
Если заголовок включает несколько предложений, их разделяют точками. Переносы слов в заголовках не допускаются.
Иллюстрации
должны иметь названия. Иллюстрации обозначаются словом "Рисунок", которое помещают под иллюстрацией, и нумеруются последовательно арабскими цифрами в пределах всей работы. Иллюстрации и таблицы, расположенные на отдельных листах, вк
Таблицы
нумеруют последовательно арабскими цифрами в пределах всей работы. В левом верхнем углу таблицы помещают слово "Таблица" с указанием номера этой таблицы и соответствующим заголовком. На все таблицы должны быть ссылки в работе.
Если в работе одна таблица, ее не нумеруют и слово "Таблица" не пишут.
Таблицу размещают непосредственно после первого упоминания о ней в тексте на этой же или следующей странице таким образом, чтобы читать ее можно было без поворота или с поворотом по часовой стрелке. Ссылка на таблицу по ходу текста выполняется так: "в таблице 2 приводятся данные о ... ", при повторной ссылке - (см. таблицу 2).
Примечания к таблицам, иллюстрациям или пунктам и подпунктам текста размещают непосредственно после пункта, подпункта, таблицы, иллюстрации, к которым они относятся, и печатают с прописной буквы с абзацного отступа. Слово "Примечание" следует печатать с абзацного отступа жирным шрифтом.
Ссылки на разделы, подразделы, пункты, подпункты, иллюстрации, таблицы, формулы, уравнения, перечисления, приложения, следуют указывать порядковым номером, например: "... в разделе 4", "... по пункту 3.3.4", "... в подпункте 2.3.41, перечисление 3", "...по формуле (3)", "... в уравнении (2)",-"... на рисунке 8", "... в приложении 6".
Если в работе одна иллюстрация, таблица, формула, уравнение, или приложение следует при ссылках писать "на рисунке", "в таблице", "по формуле", "в уравнении", "в приложении".
Формулы могут быть вписаны в текст от руки тщательно и разборчиво или напечатаны на компьютере. Не разрешается одну часть формулы вписывать от руки, а другую впечатывать. Выше и ниже каждой формулы должно быть оставлено не менее одной свободной строки. Размеры знаков для формулы рекомендуются следующие: прописные буквы и цифры - 7-8 мм, строчные - 4 мм, показатели степени и индексы - не менее 2 мм.
Пояснение значений символов и числовых коэффициентов следует приводить непосредственно под формулой в той же последовательности, в которой даны в формуле. Значение каждого символа и числового коэффициента следует давать с новой строки. Первую строку пояснения начинают со слова "где" без двоеточия.
Формулы в работе следует нумеровать порядковой нумерацией в пределах всей работы арабскими цифрами в круглых скобках в крайнем правом положении на строке. Если в работе только одна формула или уравнение, их не нумеруют.
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Тема курсовой работы, как правило, выбирается по одному из следующих направлений.
1. Базовые конфигурации современных вычислительных систем.
2. Базовые конфигурации современных вычислительных сетей.
3. Протоколы в вычислительных сетях.
ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ РАБОТ
1. Современные RISC архитектуры вычислительных систем.
2. Современные СISC архитектуры вычислительных систем.
3. Современные VLIW архитектуры вычислительных систем.
4. Современные MISC архитектуры вычислительных систем.
5. История развития архитектур ЭВМ.
6. Сигнальные процессоры.
7. Классификации архитектур вычислительных систем.
8. Роль и место систем ввода-вывода и интерфейсов в компьютере
9. Основные принципы организации передачи информации в вычислительных системах
10. Компьютерные коммуникации и интерфейсы
11. Системные интерфейсы и шины расширения
12. Интерфейсы периферийных устройств
13. Структура систем ввода-вывода
14. Основные функции и принципы построения интерфейсов.
15. Универсальные интерфейсы периферийных устройств. Интерфейс SCSI.
16. Универсальные интерфейсы периферийных устройств. Шина USB.
17. Шины расширения. Шина ISA
18. Шины расширения. Шина PCI
19. Шины расширения. Шина AGP
20. Основные принципы построения систем ввода-вывода и интерфейсов
21. Современные микропроцессоры.
22. Многопроцессорные системы.
23. Требования, предъявляемые к современным компьютерам.
24. Принципы организации основной памяти в современных компьютерах.
25. Иерархия памяти.
26. Классификация компьютеров по областям применения. Персональные компьютеры и рабочие станции.
27. Классификация компьютеров по областям применения. X-терминалы.
28. Классификация компьютеров по областям применения. Серверы.
29. Классификация компьютеров по областям применения. Мейнфреймы.
30. Конвейерная и суперскалярная обработка информации в вычислительных системах.
31. Оценка производительности вычислительных систем.
32. Системы высокой готовности и отказоустойчивые системы.
33. "Кластеризация" как способ обеспечения высокой готовности системы.
34. Сегментация памяти в реальном и защищенном режимах.
35. Классификация оперативной памяти (ОЗУ).
36. Элементная база логики. Триггеры.
37. Постоянное запоминающее устройство.
38. Распределение памяти в компьютерах с архитектурой x86.
39. Распределение памяти в компьютере Apple Macintosh.
40. Элементная база нейровычислителей.
41. Элементы нейрологики с позиции аппаратной реализации.
42. Нейрокомпьютеры – архитектура и реализация.
43. Архитектура IBM S-390.
44. Архитектура PowerScale.
45. Архитектура процессоров UltraSPARC.
46. Отказоустойчивые серверы ServerNet.
47. Параллельный компьютер Parsytec-CC-16.
48. Обзор технологии RAID.
49. Многопроцессорные сервера HP 9000 V-class.
50. Архитектуры суперкомпьютеров серии RS-6000 SP корпорации IBM.
51. Архитектура вычислительной системы HP/Convex Exemplar SPP1600.
52. Издержки и выигрыш при реализации параллельных и векторных вычислений.
53. Суперкомпьютер Cray X1.
54. Суперкомпьютер NEC Earth Simulator.
55. Суперкомпьютер SGI Altix 3000.
56. Суперкомпьютер МВС 1000М.
57. Архитектура графических мультипроцессорных станций на основе MIPS-процессоров.
58. Принципы построения коммуникационных сред.
59. Назначение, область применения и способы оценки производительности многопроцессорных вычислительных систем.
60. Коммутаторы для многопроцессорных вычислительных систем (МВС).
61. Кластеры и массивно-параллельные системы различных производителей.
62. Высокопроизводительные серверы серии HP Exemplar.
63. Архитектура серверов корпоративных баз данных.
64. Архитектура вычислительной системы IBM SP2.
65. Архитектура суперЭВМ Cray T3D/T3E.
66. Архитектура вычислительной системы Sun Enterprise 10000.
67. Перспективы развития архитектур вычислительных систем, основанных на нетрадиционных методах обработки информации.
68. AMD в архитектуре x86 совместимых PC.
69. Влияние VLIW технологии на развитие структуры вычислительных систем.
70. Архитектура последних моделей семейства AS/400.
71. Основные направления развития архитектур оптических компьютеров.
72. Параллельные вычислительные системы. Архитектура семейства серверов фирмы NCR World Mark 5100.
73. Архитектура Power Scale.
74. Архитектура суперЭВМ фирмы IBM RS 6000 SP2.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации./ Учеб. Пособие – СПб.: ПИТЕР,2003. – 688с.
2. Пятибратов А.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации./ Учебник. – 2-е издание. М.: ФиС, 2003 – 512 с.
3. Волков А.К. Информационные технологии (для экономиста). Уч.пособие / Волков А.К. - М.: Инфа, 2001 – 310с.
4. Симонович С.В. Информатика. Базовый курс. Уч.пособие / Симонович С.В. - СП.: Питер, 2001-640с.
5. Макарова Н.В. Информатика. Практикум по технологии работы на компьютере. Уч.пособие / Макарова Н.В. - М.: ФиС, 2002 –256с.
6. Автоматизированные информационные технологии в экономике: Учебник/ И.И. Брага, Н.Г.Бубнова, Л.А. Вдовенко и др. Под ред. проф. Г.А. Титоренко. — М.: Компьютер, ЮНИТИ, 1999. - 400 с..
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Образец титульного листа
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ОБРАЗЕЦ ПЛАНА КУРСОВОЙ РАБОТЫ