Теория цифрового компьютера, Барский А.Б., Шилов В.В., 2019

Теория цифрового компьютера, Барский А.Б., Шилов В.В., 2019.

   Исследованы проблемы типизации и структуризации данных. Введено определение алгоритма, отражающее важное свойство альтернативности. В классической теории алгоритмов выделены положения, обеспечивающие два принципа современного цифрового компьютера: программное управление выполнением программы и размещение выполняемой программы в памяти наряду с другими данными. Рассмотрены возможные структуры алгоритмов, алгоритмически неразрешимые проблемы, сложность алгоритмов, абстрактные модели компьютеров. Изучены логические основы компьютера, способы представления и преобразования данных в различных системах счисления и выполнение базовых арифметических и логических операций. Исследованы возможности параллельного выполнения операций. Приведены функции операционной системы по обеспечению режимов использования компьютера, системы прерывания, многоканального доступа, виртуальной памяти. Дано понятие «теговой» архитектуры, способствующей повышению информационной безопасности. Рассмотрены «фон-Неймановские» и «не-фон-Неймановские» архитектуры.
Соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования последнего поколения.
Для студентов бакалавриата и магистратуры, аспирантов, преподавателей информационно-технологических и экономических вузов, для исследователей и разработчиков цифровых вычислительных средств.




АБСТРАКТНЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ.
Из имеющихся в распоряжении человека интеллектуальных средств познания сложных явлений одним из самых мощных является абстракция.

Отправным моментом абстракции является попытка зафиксировать черты сходства в наблюдаемых или изучаемых объектах, ситуациях или же процессах реального мира. После этого может возникнуть решение остановиться на изучении именно замеченных сходных свойств, временно оставляя в стороне различия.

Те из выделенных свойств, которые в дальнейшем дают возможность в какой-либо мере предсказывать события или управлять ими, мы можем рассматривать как фундаментальные. Иными словами, мы выделяем абстрактное понятие, охватывающее множество исследуемых объектов, ситуаций или процессов. Одновременно с этим мы вводим некоторый символ или рисунок, обозначающий выделенное абстрактное понятие. Он служит для представления частного или общего случая ситуации.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Введение.
Раздел I. ТИПЫ И СТРУКТУРЫ ДАННЫХ.
Глава 1. ТИПЫ ДАННЫХ.
1.1. Понятие типа.
1.2. Иерархический подход в типизации данных.
1.3. Простые типы данных.
1.3.1. Литерный тип.
1.3.2. Целый тип.
1.3.3. Вещественный тип.
1.3.4. Логический тип.
1.3.5. Перечислимый тип.
1.3.6. Интервальный тип.
1.4. Абстрактные типы данных.
Глава 2. СТРУКТУРИРОВАННЫЕ ТИПЫ И ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРЫ ДАННЫХ.
2.1. Массив.
2.2. Строка.
2.3. Запись.
2.4. Множество.
2.5. Объединение (запись с вариантами).
2.6. Таблица.
2.7. Последовательности.
2.8. Разновидности последовательностей.
2.8.1. Файл.
2.8.2. Текстовые файлы.
2.8.3. Бестиповые файлы.
2.8.4. Буферизация.
2.8.5. Коночный буфер.
2.8.6. Кольцевой (бесконечный) буфер.
2.8.7. Стек.
2.8.9. Очередь.
2.9. Концепция динамической памяти.
2.10. Ссылочный тип данных.
2.11. Рекурсивный тип.
2.11.1. Списки.
2.11.2. Дерево.
2.11.3. Граф.
2.12. Экзотические типы данных.
2.12.1. Календарный тип (Date).
2.12.2. Тип данных «Денежный».
2.12.3. Пустые типы данных.
Глава 3. ПОДДЕРЖКА ТИПОВ — ТЕГОВАЯ АРХИТЕКТУРА.
Краткие итоги.
Ключевые термины.
Вопросы и задания для самоконтроля.
Раздел II. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ АЛГОРИТМОВ.
Глава 4. ПОНЯТИЕ АЛГОРИТМА.
Глава 5. БАЗОВЫЕ СТРУКТУРЫ АЛГОРИТМОВ.
Глава 6. ИТЕРАЦИОННЫЕ АЛГОРИТМЫ.
Глава 7. РЕКУРСИВНЫЕ АЛГОРИТМЫ.
Глава 8. ЗАДАЧА О ЛАБИРИНТЕ.
Глава 9. ОСНОВЫ АБСТРАКТНОЙ ТЕОРИИ АЛГОРИТМОВ.
9.1. Нормальные алгоритмы Маркова.
9.2. Проблема разрешимости.
9.3. Алгоритмически неразрешимые проблемы.
Глава 10. СЛОЖНОСТЬ АЛГОРИТМОВ.
10.1. Понятие сложности алгоритма.
10.2. Полиномиальные и экспоненциальные алгоритмы.
10.3. Сложность итеративных и рекурсивных алгоритмов.
10.4. Классы сложности.
10.5. Полиномиальная сводимость и NP-полные задачи.
10.6. Приближенное решение NP-сложных задач.
10.7. Стратегии решения задач.
10.7.1. Метод «разделяй и властвуй».
10.7.2. Метод последовательных приближений.
10.7.3. Метод наискорейшего спуска.
10.7.4. Метод обратного прохода.
10.7.5. Метод динамического программирования.
10.7.6. Метод поиска с возвратом.
10.7.7. Метод выделения подцелей.
10.7.8. Метод моделирования.
10.7.9. Нейросетевой метод ассоциативных вычислений.
10.8. Модели элементарных машин.
10.8.1. Машина Поста.
10.8.2. Универсальная машина Тьюринга.
10.8.3. РАМ-машина (машина с произвольным доступом к памяти).
Краткие итоги.
Ключевые термины.
Вопросы и задания для самоконтроля.
Раздел III. ИНФОРМАЦИОННЫЕ, ЛОГИЧЕСКИЕ И ОПЕРАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ ЦИФРОВОГО КОМПЬЮТЕРА.
Немного истории.
Глава 11. ДВА ПРИНЦИПА ЭВМ.
11.1. Кодирование информации и системы счисления.
11.1.1. Текстовая (символьная) информация.
11.1.2. Числовая информация.
11.2. Перевод чисел из одной системы счисления в другую.
11.3. Представление числовой информации.
11.4. Диапазон представления чисел.
11.5. Представление логических значений.
11.6. Логические основы компьютера.
11.6.1. Комбинационные схемы и цифровые автоматы.
11.6.2. Булевы функции и логические элементы.
11.6.3. Система логических элементов.
11.7. Кодирование чисел для выполнения операций.
11.7.1. Прямой код.
11.7.2. Обратный код.
11.7.3. Дополнительный код.
11.8. Выполнение операций.
11.8.1. Сложение и вычитание чисел с плавающей запятой.
11.8.2. Умножение и деление чисел.
11.8.3. Неарифметические операции над кодами.
11.8.4. Логические операции.
11.9. Система и форматы команд.
11.10. Стек. Безадресная система команд.
11.11. Конвейеры операций.
11.11.1. Скалярные конвейеры выполнения операций.
11.11.2. Умножение с помощью пирамиды сумматоров.
11.11.3. Векторные конвейеры. «Зацепление» векторов.
11.12. Структура цифрового компьютера.
11.12.1. Арифметико-логическое устройство.
11.12.2. Устройство управления.
11.12.3. Организация оперативной памяти.
11.12.4. ВЗУ и периферия.
11.13. Режимы использования вычислительных систем.
11.13.1. Мультипрограммирование.
11.13.2. Пакетный режим.
11.13.3. Режим разделения времени.
11.14. Виртуальная память. Динамическое распределение памяти.
11.14.1. Способы адресации.
11.14.2. Страничная организация памяти.
11.14.3. Алгоритмы замещения страниц.
11.14.4. Сегментация физической памяти.
11.14.5. Защита памяти.
11.15. Поддержка языков высокого уровня. Теговая архитектура.
11.15.1. Проблема повышения уровня языка пользователя.
11.15.2. Поддержка типов — теговая архитектура.
11.15.3. Стековый механизм выполнения процедур.
11.15.4. Обработка массивов.
11.15.5. Выполнение циклов.
11.15.6. Ускорение условных переходов.
11.16. Параллельное выполнение операций.
11.16.1. Динамическое распараллеливание в многофункциональном АЛУ.
11.16.2. Параллельная обработка стека в решающем поле.
11.16.3. «Длинное командное слово» и EPIC-архитектура.
11.16.4. Параллельное выполнение условных операторов.
11.16.5. «Фон-Неймановские» и «не-фон-Неймановские» архитектуры.
11.17. Компромиссная модель «data flow».
11.17.1. Структура и программирование.
11.17.2. Виртуализация ресурса.
11.17.3. Дисциплина обращения к памяти данных.
11.18. Микропроцессор — основа элементно-конструкторской базы компьютерной системы.
11.18.1. Микропроцессор в основе центрального процессора системы.
11.18.2. Микропроцессоры в основе функциональных устройств цифрового компьютера.
11.18.3. Способы комплексирования модулей в компьютерной системе.
Краткие итоги.
Ключевые термины.
Вопросы и задания для самоконтроля.
Заключение.
Глоссарий основных терминов.
Библиографический список.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Теория цифрового компьютера, Барский А.Б., Шилов В.В., 2019 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по информатике :: информатика :: компьютеры :: Барский :: Шилов