- •1. Программирование.
- •1.1. Программное обеспечение. Основные этапы решения задач на эвм. Жизненный цикл программного средства
- •Каскадная модель.
- •1.2. Характеристика объектно-ориентированного программирования.
- •1.3. Использование инкапсуляции в ооп.
- •1.4. Использование наследования объектов в ооп.
- •1.5. Использование полиморфизма в ооп.
- •2. Математическая логика и теория алгоритмов.
- •2.1. Логические операции. Таблицы истинности.
- •2.2. Логика высказывани и предикатов.
- •Организация эвм и систем.
- •Принцип программного управления
- •Структуры вычислительных машин
- •Структуры вычислительных систем.
- •Cisc и risc процессоры
- •Иерархическая система памяти эвм. Общие сведения и классификация памяти эвм.
- •Классификация зу по принципу организации.
- •Вычислительные системы (вс). Уровни параллелизма. Классификация вс Флинна. Закон Амдала.
- •4. Операционные системы.
- •Классификация ос.
- •Средства синхронизации и взаимодействия процессов.
- •Файловая система.
- •Сегментно-страничное распределение памяти.
- •Страничное распределение памяти
- •Сегментное распределение памяти.
- •Сегментно-страничное распределение.
- •5. Базы данных.
- •База данных. Субд.
- •Реляционная модель данных.
- •Нормальные формы.
- •2) Вторая нормальная форма.
- •3) Третья нормальная форма.
- •Физическая организация данных.
- •6. Компьютерная графика.
- •Растровые (матричные) изображения.
- •Векторные модели изображений.
- •3D-изображения. Геометрия проецирования. Однородные координаты.
- •Представление геометрических моделей в программе и базе данных.
- •Графические библиотеки
- •Информационные технологии.
- •Информационная технология как составная часть информатики.
- •Базовая ит. Концептуальный уровень.
- •Структура базовой ит. Логический уровень.
- •Базовая ит. Физический уровень. Преобразование информации в данные.
- •Графические модели ит.
- •8. Сети эвм и телекоммуникации.
- •Структура и характеристики вычислительных сетей.
- •Топологии вычислительных сетей
- •Кольцо.
- •Архитектура сетей Ethernet.
- •Стандарт 10BaseT
- •Стандарт 10Base2
- •Стандарт 10Base5
- •8.4. Сети 802.11
- •Режимы работы 802.11
- •8.5. Сетевые операционные системы.
- •1. Программирование
Классификация зу по принципу организации.
Особенности организации ЗУ определяются, в первую очередь, используемыми технологиями, логикой их функционирования, а также некоторыми другими факторами. Эти особенности и соответствующие разновидности ЗУ перечисляются ниже.
По функциональным возможностям ЗУ можно разделять:
простые, допускающие только хранение информации;
многофункциональные, которые позволяют не только хранить, но и перерабатывать хранимую информацию без участия процессора непосредственно в самих ЗУ.
По возможности изменения информации различают ЗУ:
постоянные (или с однократной записью – CD-ROM, ПЗУ);
односторонние (с перезаписью или перепрограммируемые – CD-RW);
двусторонние (имеют близкие значения времен чтения и записи – HDD).
По способу доступа различают ЗУ:
с адресным доступом (произвольный, последовательный);
с ассоциативным доступом (по ключу).
По организации носителя различают ЗУ:
с неподвижным носителем (SDD, flash);
с подвижным носителем (HDD).
По способу подключения к системе ЗУ делятся на:
внутренние (стационарные);
внешние (съемные).
По количеству блоков, образующих модуль или ступень памяти, можно различать:
одноблочные ЗУ;
многоблочные ЗУ (позволяют обрабатывать данные параллельно).
Вычислительные системы (вс). Уровни параллелизма. Классификация вс Флинна. Закон Амдала.
ВС (вычислительная система, суперкомпьютер) – совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или вычислительных машин, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенную для подготовки и решения задач пользователей. Формально, отличие ВС от ВМ выражается в количестве вычислителей. Множественность вычислителей позволяет реализовать в ВС параллельную обработку. Распараллеливание операций – перспективный путь повышения производительности вычислений.
Существуют следующие уровни параллелизма:
Микроуровневый параллелизм – основан на конвейеризации (увеличения числа инструкций, выполняемых в единицу времени путем создания конвейера команд) вычислений. Обеспечивается самим CPU.
Параллелизм уровня команд – реализуется посредством размещения в CPU сразу нескольких конвейеров. Обеспечивается самим CPU, и частично программистом. При этом для распараллеливания исполнения команд используются такие методики, как предсказатель переходов, обработка сразу 2-х веток условного оператора, развертка циклов и др.
Параллелизм уровня потоков и уровня заданий - применяется в процессорах класса MIMD. Параллелизм уровня потоков частично обеспечивается программистом частично ОС. Параллелизм уровня заданий обеспечивается ОС.
Классификация Флинна. Среди всех систем классификации ВС наибольшее признание получила классификация, предложенная в 1966 году М. Флинном. В ее основу положено понятие потока, под которым понимается последовательность элементов, команд или данных, обрабатываемая процессором. В зависимости от количества потоков команд и потоков данных Флинн выделяет четыре класса архитектур: SISD, MISD, SIMD, MIMD.
SISD (SingleInstructionStream/SingleDataStream) – одиночный поток команд и одиночный поток данных. Имеется только один поток команд, команды обрабатываются последовательно и каждая команда инициирует одну операцию с одним потоком данных;
MISD (MultipleInstructionStream/SingleDataStream) – множественный поток команд и одиночный поток данных. Из определения следует, что в архитектуре ВС присутствует множество процессоров, обрабатывающих один и тот же поток данных;
SIMD (SingleInstructionStream/MultipleDataStream) - одиночный поток команд и множественный поток данных. ВМ данной архитектуры позволяют выполнять одну арифметическую операцию сразу над многими данными — элементами вектора (например, сложение векторов);
MIMD (multipleinstructionstream / multipledatastream) - множественный поток команд и множественный поток данных. Этот класс предполагает, что в вычислительной системе есть несколько устройств обработки команд, объединенных в единый комплекс и работающих каждое со своим потоком команд и данных.
Закон Амдала — иллюстрирует ограничение роста производительности вычислительной системы с увеличением количества вычислителей. Согласно этому закону, ускорение выполнения программы за счет распараллеливания её инструкций на множестве вычислителей ограничено временем, необходимым для выполнения её последовательных инструкций.