- •Вопросы по курсу «Организация эвм и систем»
- •1. Общая структура эвм. Назначение основных блоков. Взаимодействие программного и аппаратного обеспечения эвм.
- •2. Основные характеристики эвм.
- •3. Назначение и структура процессора. Назначение и взаимодействие основных блоков.
- •4. Классификация процессоров.
- •1. По числу бис в микропроцессорном комплекте:
- •6. По количеству выполняемых программ :
- •5. Организация управления процессом обработки информации в процессоре: управляющие автоматы с “жесткой” и с хранимой в памяти логикой.
- •6. Типы структур команд. Способ расширения кодов операций.
- •7. Общая структура команды. Способы адресации операндов.
- •8. Типы архитектур мп. Ортогональность архитектуры мп.
- •9. Cisc и risc архитектуры мп. Особенности risc архитектуры.
- •Синхронный конвейер операций. Принцип совмещения операций
- •11. Асинхронный конвейер операций и его особенности.
- •12. Система прерываний программ. Функции и назначение.
- •13. Характеристики системы прерываний.
- •14. Особенности суперскалярных микропроцессоров. Суперскалярные мп:
- •15. Организация памяти эвм. Статические и динамические озу.
- •16. Понятие виртуальной памяти. Страничная, сегментная и смешанного типа организация виртуальной памяти.
- •Сегментное распределение
- •Странично-сегментное распределение
- •18. Основные функциональные характеристики блоков кэш-памяти.
- •19. Сравнительная характеристика организации кэш–памяти прямого отображения, ассоциативной и наборно-ассоциативной.
- •20. Пример организации кэш в мп Pentium 4.
- •21. Новые типы динамической памяти: edram, cdram, sdram, rdram, sldram.
- •22. Методы защиты памяти: метод граничных регистров, метод ключей защиты, защита отдельных ячеек.
- •24. Понятие многопроцессорных систем. Классификация параллельных вычислительных систем.
- •24. Организация памяти вычислительных систем.
- •25. Система команд процессора: индексация и ее назначение. Особенности команд передачи управления и вызова подпрограмм.
- •26. Использование самоопределяемых данных. Понятие тегов и дескрипторов.
- •Сети эвм: понятие, становление, преимущества сетевой обработки данных.
- •Основные характеристики вычислительных сетей.
- •Классификация вычислительных сетей. Отличия классических lan и gan, тенденция их сближения.
- •1. По территориальной рассредоточенности
- •2. Масштаб предприятия или подразделения, кому принадлежит сеть
- •Типовые структуры вычислительных сетей.
- •Общая шина
- •Методы коммутации в вычислительных сетях. Способы мультиплексирования каналов связи.
- •2. Коммутация сообщений
- •3. Коммутация пакетов
- •Задачи системотехнического проектирования сетей эвм.
- •Структурная организация:
- •Анализ задержек передачи сообщений в сетях передачи данных.
- •Задача оптимального выбора пропускных способностей каналов связи (прямая и обратная постановки).
- •Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем. Функции уровней.
- •Прохождение данных через уровни модели osi. Функции уровней.
- •Протоколы и функции канального уровня.
- •Протоколы повторной передачи.
- •Протоколы и функции сетевого уровня. Таблицы маршрутизации.
- •Классификация алгоритмов маршрутизации.
- •По способу выбора наилучшего маршрута
- •По способу построения таблиц маршрутизации
- •По месту выбора маршрутов (маршрутного решения)
- •Задача оптимальной статической маршрутизации.
- •Стек тср/ip. Протоколы прикладного уровня.
- •Системы адресации в стеке тср/ip.
- •Протокол ip.
- •Ip как протокол без установления соединения
- •Протокол tcp.
- •Технология X.25.
- •Технология isdn.
- •2) D канал
- •3) H канал
- •Технология Frame Relay.
- •Чистая и синхронная aloha.
- •Технология локальных сетей. Уровни llc и mac. Способы доступа.
- •Технология Ethernet.
- •Технология Token Ring.
- •2. Маркерный метод доступа к разделяемой среде
- •3. Форматы кадров Token Ring
- •1. Маркер
- •2. Кадр данных.
- •Технология fddi.
- •Анализ временных характеристик в локальных сетях.
- •Вопросы по курсу «Базы данных» Основные принципы построения баз данных, проблемы хранения больших объемов информации.
- •Уровни представления информации, понятие модели данных.
- •Основные типы субд.
- •Взаимодействие базы данных и прикладных программ.
- •Реляционная модель данных, основные понятия.
- •Теоретические основы реляционного исчисления, использование исчисления предикатов первого порядка.
- •Использование реляционной алгебры в реляционной модели данных.
- •Иерархический и сетевой подходы при построении баз данных, основные понятия, достоинства и недостатки.
- •Реляционные базы данных: достоинства и недостатки.
- •Основные компоненты субд и их взаимодействие. Типы и структуры данных.
- •Обработка данных в субд, основные методы доступа к данным, использование структуры данных типа «дерево».
- •Поиск информации в бд с использованием структуры типа «бинарное дерево».
- •Поиск информации в бд с использованием структуры типа «сильно ветвящееся дерево».
- •Методы хеширования для реализации доступа к данным по ключу.
- •Представление данных с помощью модели «сущность-связь», основные элементы модели.
- •Типы и характеристики связей сущностей
- •Построение диаграммы «сущность-связь» в различных нотациях.
- •Нотация Чена
- •Нотация Мартина
- •Нотация idef1x.
- •Нотация Баркера.
- •Проектирование реляционных баз данных, основные понятия, оценки текущего проекта бд.
- •Понятие ключа в базах данных, первичные и внешние ключи.
- •Нормализация в реляционных базах данных, понятие нормальной формы при проектировании баз данных.
- •1Нф: Основные определения и правила преобразования.
- •2Нф: Основные определения и правила преобразования.
- •3Нф: Основные определения и правила преобразования.
- •Нф Бойса-Кодда: Основные определения и правила преобразования.
- •4Нф: Основные определения и правила преобразования.
- •Ограничения целостности для реляционной базы данных.
16. Понятие виртуальной памяти. Страничная, сегментная и смешанного типа организация виртуальной памяти.
Виртуальная память — технология управления памятью ЭВМ, разработанная для многозадачных операционных систем. При использовании данной технологии для каждой программы используются независимые схемы адресации памяти, отображающиеся тем или иным способом на физические адреса в памяти ЭВМ. Позволяет увеличить эффективность использования памяти несколькими одновременно работающими программами, организовав множество независимых адресных пространств, и обеспечить защиту памяти между различными приложениями. Также позволяет программисту использовать больше памяти, чем установлено в компьютере, за счет откачки неиспользуемых страниц на вторичное хранилище
Применение механизма виртуальной памяти позволяет:
упростить адресацию памяти клиентским программным обеспечением;
рационально управлять оперативной памятью компьютера (хранить в ней только активно используемые области памяти);
изолировать процессы друг от друга (процесс полагает, что монопольно владеет всей памятью).
Наиболее распространенными реализациями виртуальной памяти является страничное, сегментное и странично-сегментное распределение памяти.
Страничное распределение.
На рисунке 2.12 показана схема страничного распределения памяти. Виртуальное адресное пространство каждого процесса делится на части одинакового, фиксированного для данной системы размера, называемые виртуальными страницами. В общем случае размер виртуального адресного пространства не является кратным размеру страницы, поэтому последняя страница каждого процесса дополняется фиктивной областью.
Вся оперативная память машины также делится на части такого же размера, называемые физическими страницами (или блоками).
Размер страницы обычно выбирается равным степени двойки: 512, 1024 и т.д., это позволяет упростить механизм преобразования адресов.
При загрузке процесса часть его виртуальных страниц помещается в оперативную память, а остальные - на диск. Смежные виртуальные страницы не обязательно располагаются в смежных физических страницах. При загрузке операционная система создает для каждого процесса информационную структуру - таблицу страниц, в которой устанавливается соответствие между номерами виртуальных и физических страниц для страниц, загруженных в оперативную память, или делается отметка о том, что виртуальная страница выгружена на диск. Кроме того, в таблице страниц содержится управляющая информация, такая как признак модификации страницы, признак невыгружаемости (выгрузка некоторых страниц может быть запрещена), признак обращения к странице (используется для подсчета числа обращений за определенный период времени) и другие данные, формируемые и используемые механизмом виртуальной памяти.
Рис. 2.12. Страничное распределение памяти
При активизации очередного процесса в специальный регистр процессора загружается адрес таблицы страниц данного процесса.
При каждом обращении к памяти происходит чтение из таблицы страниц информации о виртуальной странице, к которой произошло обращение. Если данная виртуальная страница находится в оперативной памяти, то выполняется преобразование виртуального адреса в физический. Если же нужная виртуальная страница в данный момент выгружена на диск, то происходит так называемое страничное прерывание. Выполняющийся процесс переводится в состояние ожидания, и активизируется другой процесс из очереди готовых. Параллельно программа обработки страничного прерывания находит на диске требуемую виртуальную страницу и пытается загрузить ее в оперативную память. Если в памяти имеется свободная физическая страница, то загрузка выполняется немедленно, если же свободных страниц нет, то решается вопрос, какую страницу следует выгрузить из оперативной памяти.
В данной ситуации может быть использовано много разных критериев выбора, наиболее популярные из них следующие:
дольше всего не использовавшаяся страница,
первая попавшаяся страница,
страница, к которой в последнее время было меньше всего обращений.
В некоторых системах используется понятие рабочего множества страниц. Рабочее множество определяется для каждого процесса и представляет собой перечень наиболее часто используемых страниц, которые должны постоянно находиться в оперативной памяти и поэтому не подлежат выгрузке.
После того, как выбрана страница, которая должна покинуть оперативную память, анализируется ее признак модификации (из таблицы страниц). Если выталкиваемая страница с момента загрузки была модифицирована, то ее новая версия должна быть переписана на диск. Если нет, то она может быть просто уничтожена, то есть соответствующая физическая страница объявляется свободной.