Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Билет 10
1. Характеристики системы памяти. Иерархия запоминающих устройств.
Память делают многоуровневой
РОНы – это внутрипроцессорная регистровая память, обладающая максимальным быстродействием и максимальной стоимость.
До 100 регистров
2-я память – это КЭШ 1-го уровня – внутрипроцессорная память, выполненная на регистрах, на триггерах так же как РОНы. В отличие от РОНов не имеет прямой адресации.
У каждого регистра нет фиксированного адреса и при каждой записи адрес ячейки присваивается. По быстродействию чуть хуже РОНов, по ёмкости значительно больше, дороже, чем РОНы, поэтому сложнее.
Специфической регистровой памятью явл. стэк. КЭШ1 может быть разбита на КЭШ данных и КЭШ команд.
КЭШ память 2-го уровня. По логической структуре, по логической адресации такая же как КЭШ1, но выполнена в виде отдельной микросхемы, так же разбита на КЭШ данных и КЭШ команд. Больше, дешевле, но медленнее, чем КЭШ1.
Основная (оперативная) память (ОП) – это самая большая по ёмкости память на мат. плате, наращиваемая максимальная емкость 2n единиц.
ОП бывает 2-х типов – статическая и динамическая. Статическая – это память выполнена, выполненная на триггерах. Динамическая – запоминающими элементов явл. паразитная ёмкость полупроводникового перехода.
Достоинства динамической памяти:
ОП является наращиваемой и по разрядности и по адресности. Кроме ОП, позволяющей и чтение, и запись на мат. плате стоит ПЗУ, предназначенное для хранения констант и стандартных программ запуска машины. Этот модуль позволяет осуществлять только чтение.
Внешняя память – это самая дешёвая, большой емкости, но и самая медленная. Существуют
а) флеш-диски
б) магнитные диски
в) оптические диски
г) магнитные ленты
Все адресное пространство разделено на страницы по 4Кб. Начальные адреса всех страниц хранятся в ОП в таблице страниц. Каждая строка таблицы говорит, где находится страница.
2. Запишите систему уравнений по законам Кирхгофа в комплексной форме для заданной схемы.
Законы Кирхгофа в комплексной форме
3. Программирование итерационных циклов.
В обычном цикле заранее можно определить число повторений тела цикла. В итерационном цикле в общем случае этого сделать невозможно.
Это связано с тем, что изменяется условие окончания цикла, т.к. контролировать цикл по числу шагов невозможно. В процессе реализации итерационного цикла прикаждом прохождении вычисляется {yn} n=0,1,2,… y0, y1, y2, …, yn → y
При этом данная последовательность сводится к некоторой величине limyn=y при n→∞
Цикл реализуется до тех пор, пока не выполнится вычисление y с заданной погрешностью ε.
условие окончания цикла
Но вычислительный процесс реализуется для того, чтобы определить y
y0, y1, y2, …, ym …
limyn=y при n→бесконечность
Для контроля точности вычислений формируется вспомогательная последовательность, которая сводится к известному значению
t0, t1, t2, …, tn
limtn=t при n→бесконечность; t-известное значение
| yn-y| ≤ε
| tn-t| ≤ε
В процессе итерационного цикла вычисляется 2 последовательности
{yn} → y
{tn} → t
{tn} t=0
| tn |≤ε условия окончания цикла
Пример: Вычисление бесконечной суммы
S0, S1, S2, …, Sm,…→ S
lim Sm = S при m→бесконечность
Чтобы избежать зацикливания условие окончания цикла делают сложным
(| tn |≤ε) или (n>nmax)
4. ОС Windows. Области применения. Версии. Перспективы развития.
Оболочка Windows является самым популярным программным продуктом, т.к. она реализует крайне простой и удобный пользовательский интерфейс, единый для всех приложений в Windows. Внешний вид и правила работы отличаются от DOS:
Однородные по своему составу программы могут помещаться в программные группы, и они не занимают место на экране.
Развитие сем-ва ОС Windows
Область применения:
I – ПК и домашние компьютеры;
II – сетевые ОС;
III – обработка больших БД и сложные расчеты(коммерция и наука).
От Win Vista отходят (начиная слева) Enterprise, Business, Ultimate, Home Premium, Home Basic, Start
От Win 7 отходят (начиная справа) Starter, Home Basiс, Home Premium, Professional, Enterprise, Ultimate
Windows’ 2000
Это новая ОС, основанная на технологии Win’NT, что отражено в первоначальном названии - проект W2K. Win 2000 – это полностью 32-разрядная ОС с приоритетной многозадачностью и улучшенной реализацией работы с памятью. В основе W2K лежат те же принципы, что и в Win NT:
совместимость (compatibility). Система имеет привычный интерфейс ОС семейства Windows и поддержку следующих ФС: NTFS 5, NTFS4, FAT 16, FAT 32. Большинство приложений, написанных под MS-DOS, W’9X, NT4, OS/2, POSIX запускаются и функционируют без проблем. При проектировании NT учитывалась возможность работы в различных средах, UNIX, Novell сетях.
Переносимость (portability). Система работает на различных процессорах семейства x86 от Intel, AMD. Реализация поддержки других процессоров возможна, но требует усилий.
Система безопасности. Полностью удовлетворяет международным стандартам, но для полной поддержки требуется специальное оборудование, удовлетворяющее этой спецификации.
Распределенная обработка (distributed processing). W2k имеет встроенные сетевые возможности, что обеспечивает связь с различными типами компьютеров-хостов (хранят БД), благодаря наличию различных транспортных протоколов и технологии «клиент-сервер».
Надежность и отказоустойчивость. Архитектура ОС защищает приложения от повреждения друг другом и самой ОС. При этом используется отказоустойчивая структурированная обработка особых ситуаций на всех архитектурных уровнях, включая восстанавливаемую файловую систему NTFS, и обеспечение защиты с помощью встроенной системы безопасности и систем управления памятью.
Локализация. Т.е. возможность работы в различных странах на национальном языке благодаря стандарту ISO – Unicode.
Расширяемость. Благодаря модульному принципу есть возможность добавления новых модулей на различные уровни ОС.
ОС Windows XP
Усовершенствования XP: цифровые и мультимедийные технологии: видео и звук.
По существу XP – это Win 2k с красочным интерфейсом с новыми функциями. Он удачно сочетает совместимость Win 98 и надежность и стабильность Win 2k.
Новые свойства XP для корпоративных пользователей:
- загрузка идет быстрее. Введено новое меню «Пуск»;
- работа с zip архивами как с папками;
- набор новых интернет-игр;
- работа с пишущими CD приводами;
- много новых утилит для администрирования (удаленный доступ);
- улучшенный Plug&Play (подключи и играй).
Знакомства с Windows Vista
Vista не похожа на др ОС. Она ориент-на на пол-лей и сама приспосабливается к их нуждам, а не наоборот.
Качества W Vista :
Выпуски Windows Vista
MS предлагает неск выпусков ОС Vista, каж из кот ориент-н на удовл-ние потр-тей отдельн категорий людей.
План выпуска версий V оптимизир-н для ключев категорий пол-лей:
-отдельн пол-лей
- маг предпр-я
-ср и крупн орг-ции
Осн зад сем-ва V явл точное соотв-вие набора предлагаемых прогр-х продуктов потр-тям потр-лей. Теперь для каж из осн потр-ких сегментов рынка( домаш пол-ль, мал, средн и крупн предпр-я) корпор MS предлаг по меньш мере 1 выпуск нач-го уровня и 1 расширен выпуск.
1) на развитых рынках базов выпуском для домаш пол-лей явл выпуск Home Basic. Выпуск с расшир набором возм-тей назыв Home Premium.
2) Базов выпуском для орг-ций любого размера явл выпуск Vista Business. Расширен выпуск ОС для предпр-тий - Vista Enterprise.
Vista устраняет необ-ть выбора 32-х или 64-х разрядн версии. Каж выпуск за искл-ем Starter сущ в обоих верисях.
OC Windows 7
Основные принципы
Перспективы
Перечисленные выше особенности обеспечивают инфраструктуру для след поколений ОС в областях:
-Фундаментальная диагностика
-Просмотр событий
- Счетчик производительности
В частности MS наметила полное обновление Windows. MS обещает увеличить производительность твердотельных дисков, что повлияет на скорость записи. Планируется применять MLC технологию.
5. Построение нормали к плоскости.
Пусть имеется три точки P1, P2, P3. Очевидно, что через эти три точки всегда можно провести 1 плоскость, кроме того случая, когда они лежат на 1 прямой.
Нужно определить лежат ли они на одной прямой. Для этого построим 2 прямые.
Прямая через P1 и P2
Прямая через P1 и P3
Если уравнения не совпадают, то точки не лежат на 1 прямой.
Строим 2 вектора a и b
Перемножив эти 2 вектора получаем нормаль
Пример. Построить нормаль к плоскости, проходящей через 3 точки P1, P2, P3 с координатами (1, 0, 2), (2, 3, 0) и (1, 2, 4)
P2-P1:
P3-P1:
Тогда уравнения не равны и через 3 точки можно провести 1 плоскость
Вычислим вектора, построенные на этих точка
Нормаль к плоскости определится как
6. Машинное представление деревьев.
Для машинного представления деревьев обычно используются массивы или связанные списки, кот. могут быть реализованы в динамической памяти.
Для работы с деревьями наиболее часто применяют след. операторы
Определение предка вершины i в дереве T. Для корня возвращает значение 0 или пустой указатель
Определение левого потомка вершины i в дереве T. Если потомок отсутствует, то возвращается 0 или пустой указатель
Перечисленные операторы предполагают, что структура дерева явл. статической, т.е. не изменяется при решении задачи. Если дерево может изменяться, то используются другие операторы.
MAKENULL(T) – создать пустое дерево
INS – добавить вершину
DEL – удалить вершину и др.
Семантика и список параметров последних операторов зависят от смысла конкретной задачи и алгоритма её решения.
Рассмотрим некоторые варианты машинного представления деревьев, а также возможные реализации конкретных операторов:
Такой способ является самым простым и для описания структуры дерева требует минимальный объём.
В частности, если дерево имеет n вершин, то требуется одномерный массив из n ячеек:
TREE [1..n]
Пример
TREE=(7,7,1,1,2,2,0,4,4,4)
Такое представление дерева непосредственно поддерживает 1-ый оператор и удобно для представления предков каждой вершины.
Чтобы найти корень достаточно просмотреть этот массив 1 раз.
Если потомки пронумеровать 1-м способом, то также за 1 просмотр этого массива можно реализовать операторы 2 и 3.
5-ый оператор предполагает, что используется ещё 1 массив такого же размера, элементы которого DATA[1..n] определяют информацию, связанную с вершинами (напр. метки вершины)
Вставка новых вершин в качестве листьев выполняется достаточно просто, если в массиве есть заранее зарезервированные элементы.
Удаление вершин затруднительно, поскольку связано с изменением структуры дерева, кот. описывается не только значениями элементов массива, но и их индексами.
Узловое представление бинарных деревьев
Здесь также используется несколько одномерных массивов, определяющие для каждой вершины поля данных левого и правого потомков, а также предка.
Кроме того для удобства может быть добавлено непосредстьвенное указание корня и текущего числа вершин дерева.
Описание может иметь след. вид
const
maxn=100{макс. число вершин}
type
TREE=record
data:array[1..maxn] of my_type;
Left,Right,Parent:array[1..maxn] of integer;
root,n:intger;
end;
Такое представление поддерживает все операторы для работы с деревьями, которые не меняют своей структуры в процессе решения задач.
Списки потомков
Для деревьев произвольного вида узловое представление использовать затруднительно или невозможно, поскольку вершина может иметь произвольное число потомков. Тогда удобно описывать дерево с использованием списков потомков, кот. формируются для каждой вершины. Эти списки можно реализовать любым известным методом. Причем наиболее часто используются связанные списки на основе массивов или использующие указатели.
Схема построения такого описания дерева
Программное описание такой структуры имеет вид
type
LIST={определение списка}
position={позиция в списке}
TREE=record
Header:array[1..maxn] of LIST;
data:array[1..maxn] of my_type;
root,n:integer;
end;
Если не использовать динамическую память, то списки потомков удается разместить в 1 единственном массиве.
type
TREE=record
header,next: array[1..maxn] of integer;
data: array[1..maxn] of my_type;
root,n:integer;
end;
Представление деревьев в динамической памяти
Здесь предполагается создание связанных структур данных подобных однонаправленным или двунаправленным спискам.
Для каждой вершины дерева, кроме информационного поля должны быть заданы указатели на другие вершины.
В зависимости от решаемой задачи возможно 3 варианта
1.Только указатель на предка
2.Указатели на потомков
3. Указатели на предка и на потомков
1-й вариант позволяет описывать деревья любой конфигурации, однако ориентирован только на их просмотр от листьев к корню, что встречается достаточно редко.
2-й вариант является самым распространенным, но применяется только для бинарных деревьев, в которых число потомков не более двух. Дерево просматривается от корня к листьям
3-й вариант так же применяют только для бинарных деревьев, но более редко, поскольку в нём допускается просмотр дерева как от листьев к корню, так и от корня к листьям.
Реализация 2-го варианта
type
TREE=^node
node=record
data:my_type;
Left,Right:TREE
end;
position=TREE;{позиция вершины в дереве}
Здесь позиция вершины – это указатель на данную вершину
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
root
4
5
8
9
10
2
6
7
3
1
7
2
6
5
1
10
9
8
4
3
3 NIL
4
5 NIL
6
7 NIL
8
9 NIL
NIL
NIL
NIL
NIL
NIL
NIL
Header