Генераторы с «перемежающимся шагом»

Есть 1 управляющий регистр и 2 «генерирующих» регистра.

Длина регистра R₁ = n, R₂ = m, R₃ = r.

Заполнение на i-ом такте: - 1 регистр, - 2-ой регистр, - 3-ой регистр.

R₁ выдает управляющие символы:

• если «1», тогда продвигается R₂, а R₃ стоит на месте.

• если «0», тогда продвигается R₃, а R₂ стоит на месте.

Т.о. , где - продвижка регистра R₂.

Если периоды R₂, R₃ взаимно просты ( ), а характеристический многочлены и неприводимы и неравны, и период регистра R₁ , то период выходной последовательности () максимален и равен . Линейная сложность выходной последовательности ограничена величинами: - очень неплохие границы.

Статистическое свойство: если R₂ и R₃ – полноцикловые регистры (имеют максимальный период), то частота появления всех - грамм , где , приблизительно равна - почти что равномерное распределение. При этом можно указать порядок погрешности: .

Недостатки: если знать движения регистров R₂ и R₃, то выходная последовательность получается линейной функцией от знаков R₂ и R₃. Т.о. стойкость системы определяется возможностью «пробивания» R₁. Сложность определения ключа: .

Каскадный генератор

R₁ работает равномерно, управляя движением R₂; R₂ управляет движением R₃ и т.д. … последний регистр R_N выдает гамму, где N – длина каскада.

Можно подобрать так, что Т = Т₁^N (L- длина регистров)

Берут N≥10, L≈100 чтобы зависимость γ от γ(1) была довольно слабой, последний регистр почти всегда «отдыхает».

Сжимающий генератор

Оба регистра движутся равномерно. Выходной является знак R₂, если выход R₁ = 1 (на i-ом шаге). Если же R₁ = 0, то он запрещает вывод знака R₂ в линию (этот знак просто отбрасывается).

N(i) – номер такта, который соответствует i-ой единице в выходной последовательности R₁.

Недостаток: знаки гаммы выдаются на выход не равномерно (Может быть большая задержка если долгое время на выходе будут нули). Это исправляется путем проведения буферизации. Емкость буфера определяется свойствами выходной последовательности R₁.

Генератор (d,k) самоусечения.

При «1» - продвижение на d шагов, а при «0» - на к шагов.

. При небольших l распределение l – грамм близко к равномерному.

Управление может браться не с выхода, а с одной из средних ячеек.

Самосжимающий генератор.

Берем за такт сразу два бита: управление и данные . Если , то , а если , то игнорируется.

Регистры сдвига с обратной связью и с переносом.

Регистр памяти вносит элемент случайности (это регистр сдвига длины 1 ).

Статистические свойства последовательностей. Постулаты Голомба.

n₁ – число единиц («1») на периоде последовательности.

n₀ – число нулей («0») на периоде последовательности.

S_1,r – число серий из единиц длины r. (r штук единиц подряд)

S_0,r – число серий из нулей длины r.

– число единиц («1») в последовательности

- число нулей («0») в последовательности

Функция автокорреляции

Постулаты Голомба

• 

• где ,

• принимает не более двух значений

Если последовательность удовлетворяет этим постулатам, то она псевдошумовая..

Примером псевдошумовых последовательностей может служить ЛРС (линейный регистр сдвига) максимального периода. (Период ЛРС максимального периода равен )

Д-во:

1)

2) нестрого, но выполняется.

3) Доказать самостоятельно.(Так в лекциях)

Для проверки генераторов применяются статистические тесты

• Частотные

• Автокорреляционный

• Последовательный

• Тест серий

• Универсальный тест

• Тест повторений

• Их комбинации

При комбинировании тестов применяются статистики Фишера-Пирсона(если кол-во тестов небольшое) и Колмогорова-Смирнова.

Вывод о том, хороший ли генератор принимается тогда, когда доля последовательностей, принимаемых за случайные не отличается от того же для действительно случайного генератора.

UNIX

Вопрос 5.1. Основные характеристики ОС Unix. Архитектура ОС Unix (ядро, файловая структура, устройства, интерпретатор команд, утилиты). Эволюция операционных систем. Поколения операционных систем

Основные характеристики ОС Unix

• многопользовательский режим со средствами защиты данных от несанкционированного доступа,

• реализация мультипрограммной обработки в режиме разделения времени, основанная на использовании алгоритмов вытесняющей многозадачности (preemptive multitasking),

• использование механизмов виртуальной памяти и свопинга для повышения уровня мультипрограммирования,

• унификация операций ввода-вывода на основе расширенного использования понятия "файл",

• иерархическая файловая система, образующая единое дерево каталогов независимо от количества физических устройств, используемых для размещения файлов,

• переносимость системы за счет написания ее основной части на языке C,

• разнообразные средства взаимодействия процессов, в том числе и через сеть,

• кэширование диска для уменьшения среднего времени доступа к файлам.