
- •Вопросы госэкзамена 2012 – 2013 г. Для бакалавров
- •Формализация входной информации перед проектированием. Системное (внешнее) проектирование. Частное (внутреннее) проектирование. Проектировщики. Продукт проектирования.
- •Связь системологии и системотехники. Основные понятия, связанные со сложным объектом. Составляющие системного исследования.
- •Проблема управления сложным объектом. Описание объекта в пространстве "управление-отклики-время".
- •Концепция системотехники. Системный подход.
- •Методы ии для решения трудно формализуемых задач. Комбинаторные алгоритмы: проблема сложности.
- •Модели представления знаний. Извлечение и приобретение знаний.
- •Логико-лингвистические модели принятия решений при нечеткой исходной информации.
- •Процедуры в Объектном Паскале. Описание и вызов процедур. Параметры-переменные и параметры-значения. Пример программы.
- •Описание типизованных файлов в программе. Стандартные процедуры и функции для работы с типизованными файлами. Пример программы.
- •Принципы объектно-ориентированного программирования. Описание класса и объекта. Основные элементы класса: поля, методы, свойства, события. Динамика существования объекта.
- •Файловый ввод/вывод информации. Поиск файлов в каталогах. Создание текстового файла в проекте приложения. Диалоги сохранения и открытия файлов.
- •Системный интерфейс пэвм. Функции, характеристики, требования к интерфейсу. Организация обмена данными.
- •Архитектура процессора. Системы команд микропроцессоров (risc-, cisc- и vliw – архитектура процессоров).
- •Арбитраж на шине. Способы задания (смены) приоритетов. Виды арбитража. Примеры реализации.
- •Циклическая смена приоритетов с учетом последнего запроса
- •Смена приоритета по случайному закону
- •Алгоритм наиболее давнего использования
- •Параллельный централизованный арбитраж
- •Система параллельного централизованного арбитража для статических приоритетов
- •Центральный последовательный арбитраж
- •Децентрализованный (распределенный) арбитраж
- •Микропроцессорные системы для автоматизации технологических процессов. Функции управления оборудованием.
- •Архитектура и особенности работы программируемых контроллеров. Особенности распределения памяти.
- •Определение операционной системы. Задачи и функции операционной системы.
- •Архитектура операционной системы.
- •2. Многослойная структура ос. Слоеные системы (Layered systems)
- •3. Виртуальные машины
- •4. Микроядерная архитектура
- •Процессы. Управление процессами.
- •Асинхронные параллельные процессы: взаимоисключение, критические участки, примитивы взаимоисключения, семафоры.
- •Физическая и виртуальная память. Управление памятью.
- •Базы данных (Кара-Ушанов в.Ю.)
- •Модель данных: тип структуры данных; ограничения целостности; действия с данными (проиллюстрировать на примере реляционной модели данных).
- •Реляционный подход к проектированию бд: нормализация отношений путем декомпозиции на основе анализа функциональных зависимостей.
- •Основные этапы проектирования системы бд.
- •Эволюция концепции бд. Отличие представления данных в системе бд от файловой организации данных.
- •Трехуровневая архитектура системы бд: модели данных, схемы структуры данных, отображения и интерфейсы, независимость данных, функционирование системы бд (прохождение запроса).
- •Семиуровневая модель управления взаимодействия открытых систем.
- •Физический уровень
- •Локальные вычислительные сети. Типы, вопросы организации, основные характеристики.
- •Протокол tcp/ip. Состав, функции.
- •3 Уровень
- •4 Уровень
- •7 Уровень
- •Протокол ip
- •Протокол ip
- •Маски ip – адресов.
- •Модели систем массового обслуживания. Марковские случайные процессы. Потоки событий. Классическая смо и смо с отказами. Их основные операционные характеристики.
- •Экономический аспект метрологического обеспечения
- •Информационные измерительные модели
- •Метрологические характеристики эксперта
- •Классификация погрешностей измерений.
- •Постановка задачи обработки результатов измерений.
- •Факторный анализ.
- •Постановка задачи планированного измерительного эксперимента
- •Топологии интерфейсов, их особенности, достоинства и недостатки.
- •Физические основы и логические принципы магнитной записи информации.
- •Математические основы и технические реализации способов формирования изображения на экране и бумаге.
- •Логическая и программная организация системы ввода-вывода, способы организации обмена, функции драйверов устройств.
- •Закон функционирования автомата Мили.
- •Закон функционирования автомата Мура.
- •Концепция процедурного и обьектно-ориентированного программирования.
- •Концепция средо-ориентированного программирования. Основные типы сред как системы программирования.
- •1. Начало (Inception)
- •2. Уточнение (Elaboration)
- •3. Построение (Construction)
- •4. Внедрение (Transition)
Асинхронные параллельные процессы: взаимоисключение, критические участки, примитивы взаимоисключения, семафоры.
Процессы называются параллельными, если они существуют одновременно. Они могут быть либо независимыми, либо асинхронными (периодически синхронизироваться и взаимодействовать). Если какие-то операции можно выполнять || логически, то принципиально возможно выполнять их и физически. Отлаживать || алгоритмы сложнее, как и доказать их корректность.
З
адачу
сохранения целостности данных
(упорядоченного доступа) можно решить,
если каждому процессу предоставить
монопольное право доступа к разделяемым
данным. Для каждого процесса, обращающегося
к разделяемым данным, должна быть
исключена возможность одновременного
с ним обращения к этим данным другого
процесса. Это называется взаимоисключением.
Критическая секция – часть программы, исполнение которой может привести к возникновению «гонок» (Racing congition).
Когда процесс обращается к разделяемым данным, он находится в своем критическом участке.
Обеспечение взаимоисключения – важнейшая проблема || программирования. Для решения задачи взаимоисключения есть и аппаратные, и программные способы. ОС должна обеспечивать выход аварийного процесса из критического участка.
Примитивы взаимоисключения. Примитивами взаимоисключения называют вход и выход взаимоисключения. Во время выполнения программы процесс должен получить разрешеие на вход в критический участок. А во время выполнения эпилога сообщить процессам, что он выполнил секцию.
Требования, предъявляемые к алгоритмам:
1. задача решается чисто программно на машине, не имеющей специальных команд взаимоисключения
2. нет предположений об относительных скоростях выполнения или| числе процессов
3. если процесс находится в своем критическом участке, то все другие процессы находятся всне своих критических участков
4. процессы, находящиеся вне своих критических участков, не могут препятствовать другим процессам входить в свои критические участки
И только процессы, находящиеся вне своих критических участков, должны принимать решение какой процесс войдет в критическую секцию и решение не должно быть бесконечно долгим – Условие прогресса
5. нет бесконечного откладывания момента входа процесса в свой критический участок – условие ограниченного ожидания
Семафоры – механизм синхронизации поведения процессов.
Семафор – это защищенная переменная, значение которой можно опрашивать и менять только при помощью операций P и V и операции инициализации. Они полезны, если некоторый ресурс выделяется из пула (готовых к использованию) идентичных ресурсов. При инициализации в его счетчике указывается количественный показатель объема ресурсов пула.
P и V - атомарные операций (проверка и увеличение соответственно)
S – семафор – переменная целого типа
P(s) (операция Р над семафором s): если s>0, тогда (s:=s-1) иначе (ожидать на s). Процесс блокируется как только s=1.
V(s) (операция V над семафором s): сводится к увеличению s на 1, если (один или более процессов ожидают на s), тогда (разрешить одному из них продолжить работу), иначе (s:=s+1).
Очередь процессов обслуживается в соответствии с правилом FIFO. Участки взаимоисключения по семафору s в процессах обрамляются операциями P(s) и V(s). Если одновременно несколько процессов пытаются выполнить P(s), то это будет разрешено только одному, остальные будут ждать.
Семафоры могут быть применены для решения задач оптимизации взаимодействия процессов, процессов блокировки и возобновления, организации взаимоисключений и синхронизации процессов.