Ситуационные задачи

1. Дано: математическая модель объекта управления. Требуется выполнить программными средствами системный анализ заданного объекта управления. Ваши действия с обоснованием выбора алгоритмов решения поставленной задачи.

2. Дано: математическая модель объекта управления. Требуется выполнить программными средствами моделирование заданного объекта управления. Ваши действия с обоснованием выбора алгоритмов решения поставленной задачи.

3. Дано: математическая модель объекта управления. Требуется выполнить программными средствами синтез закона управления для заданного объекта управления. Ваши действия с обоснованием выбора алгоритмов решения поставленной задачи.

Вопросы квалификационного профиля «системный архитектор»

междисциплинарного экзамена по дисциплинам

«Вычислительные машины, сети и телекоммуникации», «Базы данных»,

«Операционные системы, среды и оболочки»

1. Общие положения (основные этапы развития средств вычислительной техники; качественные отличия, характеризующие поколения ЭВМ; порядок подготовки задачи к решению на ЭВМ; порядок обработки информации в ЭВМ; особенности структуры вычислительной системы; взаимодействие между собой устройств ПК).

2. Принципы построения компьютеров (особенности фон-Неймановской структуры ЭВМ; смысл принципа программного управления; роль программного обеспечения в организации вычислительного процесса; основные функции операционных систем; системы счисления, используемые в компьютере и особенности их применения; связь логических выражений алгебры логики со схемами ЭВМ; классификация элементов ЭВМ; логика работы сложных логических схем: регистров, счетчиков, сумматоров и др.; последовательность выполнения команд).

3. Функциональная и структурная организация компьютера (режимы работы ПК и ВС; архитектурные решения, необходимые для организации многопрограммного режима работы ЭВМ; способы адресации, применямые в ПК; программный принцип управления в ЦУУ; реализация в АЛУ алгоритмов основных операций; конвейер команд).

4. Основные устройства компьютера (ядро компьютера; отличия RISС- и CISС-процессоров; основные регистры процессора компьютеров IBM PC; иерархическая структура памяти в компьютере; использование матричной организации ОП; физический адрес ОП в реальном и защищенных режимах; КЭШ-память; стековая память и её организация; устройства ввода-вывода; характеристики устройств ввода-вывода; режим прерываний; виды прерываний; запрос на прерывание; особенности динамического распределения памяти; страничное и сегментное распределение памяти; защита памяти; интерфейс; способы управления обменом информацией в интерфейсах; порядок подключения внешних устройств к ПК).

5. Программное обеспечение компьютера (состав и назначение компонентов программного обеспечения; отличия однопрограммных и многопрограммных режимов работы компьютера; недостатки классической пакетной обработки; суть режима кругового циклического обслуживания; причины появления и развития режима реального времени).

6. Вычислительные системы (классификация вычислительных систем; принципы классификации архитектур ВС; виды параллелизма применяются в архитектуре ВС; отличия многопроцессорных от многомашинных вычислительных комплексов; области применения SMP- и MPP-структур компьютерных систем).

7. Принципы построения и развития компьютерных сетей (преимущества, обеспечиваемые применением компьютерных сетей; модель взаимодействия открытых систем; понятие протокола и интерфейса в компьютерных сетях; назначение и состав протоколов в компьютерных сетях; виды коммутаций в компьютерных сетях; методы защиты информации в компьютерных сетях; отличительные особенности построения локальных компьютерных сетей).

8. Основные службы и сервисы, обеспечиваемые компьютерными сетями (виды сервисов в сети Интернет; адресация компьютеров в сети Интернет; принцип построения и работы электронной почты в сети Интернет; сервис WWW, поиск информации в сети Интернет; принцип построения корпоративных компьютерных сетей).

9. Перспективы развития вычислительной техники (многоядерные структуры микропроцессоров; принцип построения параллельных вычислений при использовании многоядерных микропроцессоров; Grid-технологии при построении распределенных вычислений; какие факторы влияют на дальнейшее развитие средств высокопроизводительной вычислительной техники и почему; альтернативные пути развития вычислительной техники).

10. Этапы проектирования БД. Концептуальная модель. Логическая струтура. Методы абстрагирования данных. Объектно-ориентированный подход. Понятия отношений, кортежей, записей.

11. Иерархические, сетевые, реляционные, постреляционные модели баз данных. Примеры построения моделей в прикладных областях.

12. Нормализация реляционных моделей баз данных. Примеры нормализованных моделей нормальных форм. Декомпозиция и синтез отношений и связей. Многозначная зависимость данных.

13. Жизненный цикл баз данных. Типология БД. Документальные, фактографические, гипертекстовые и мультимедийные БД. Распределённые и коммерческие БД.

14. Основные понятия в ОС. Классификация ОС. Функции ОС. Схема состояний задачи в ВС.

15. Вычислительный ресурс и схема его выделения. Многозадачный режим работы ВС. Схема ОС ЖРВ, платформенные, встраиваемые. Общая структура ОС (уровни ОС )

16. Основные элементы ПК. Регистры процессора. Схема и пример исполнения команд.

17. Прерывания. Аппаратные, программные пользовательские и системные. Схема обработки прерывания

18. Структура микроядра. ОС на различных уровнях АСУ.

19. Архитектура ОС Windows. Среда разработки программного обеспечения MS Visual Studio.

20. Архитектура ОС QNX. Операционная среда Photon ОС QNX6. Схема каталогов ФС UNIX

21. Среда разработки программного обеспечения IDE Momentics и Rhapsody

22. Процессы и потоки в Windows. Атрибуты и методы. Состояния потоков. Структура потока. Функции Win32 управления процессами и потоками. Таблица процессов и потоков в Windows . Функций Win32 и их атрибуты. (process.c, fork.c, exec.c, spawn.c).

23. Процессы в QNX6: типы (системные, демоны, прикладные), атрибуты, управление (process.c, fork.c, exec.c, spawn.c).

24. Функции создания процесса (p2-1.cc). Затраты на порождение и переключение процесса (p5.cc).

25. Жизненный путь потока. Потоки в QNX6: атрибуты, состояния, управление, диспетчеризация. (p5t.cc)

26. Однопоточное и многопоточное выполнение приложений (t1.сс)

27. Функции создания потока. Затраты на порождение нового протока. Сигналы. (p2-2.cc)

28. Взаимодействие процессов. Механизмы параллельных вычислений. Синхронизация в Windows. Синхронизация в QNX6. (shm_creator.c, shm_user.c)

29. Принципы планирования потоков. Диспетчеризация в Windows и QNX6. Инверсия приоритетов. (prio.c)

30. Принципы функционирования SMP и кластеров (prio.c)

31. Управление памятью. Модели памяти: сегментная, страничная, сегментно-страничная.

32. Виртуальная память. Организация памяти в Windows и QNX6. (shm_creator.c, shm_user.c)

33. Файловые системы. FAT. NTFS. QNX4. Схема доступа к кластерам в FAT16. (t1.cc)

34. RAID массивы. Устройства IO. IO в Windows

35. Принципы построения и защиты от сбоев и несанкционированного доступа.