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 9
Вопрос 1. Характеристики шин PCI-Е и AGP.
PCI Express, или PCIe, или PCI-E (также известная как 3GIO for 3rd Generation I/O; не путать с PCI-X и PXI) — компьютерная шина, использующая программную модель шины PCI и высокопроизводительный физический протокол, основанный на последовательной передаче данных.
PCI Express, в общем случае, является пакетной сетью с топологией типа звезда. Устройства PCI Express взаимодействуют между собой через среду, образованную коммутаторами, при этом каждое устройство напрямую связано соединением типа точка-точка с коммутатором.
Кроме того, шиной PCI Express поддерживается:
Шина PCI Express нацелена на использование только в качестве локальной шины. Так как программная модель PCI Express во многом унаследована от PCI, то существующие системы и контроллеры могут быть доработаны для использования шины PCI Express заменой только физического уровня, без доработки программного обеспечения. Высокая пиковая производительность шины PCI Express позволяет использовать её вместо шин AGP и тем более PCI иPCI-X. Де-факто PCI Express заменила эти шины в персональных компьютерах.
Пропускная способность
Битрейт в PCIe 1.0 составляет 2,5 Гбит/с. Для расчёта пропускной способности шины необходимо учесть дуплексность[3] и избыточность 8b/10b (8 бит в десяти). Например, дуплексная пропускная способность соединения x1 составляет:
2,5 · 2 · 0,8 = 4 Гбит/с
|
В одну/обе стороны, Гбит/с |
|||||||
|
Связей |
|||||||
|
x1 |
x2 |
x4 |
x8 |
x12 |
x16 |
x32 |
|
|
PCIe 1.0 |
2/4 |
4/8 |
8/16 |
16/32 |
24/48 |
32/64 |
64/128 |
|
PCIe 2.0 |
4/8 |
8/16 |
16/32 |
32/64 |
48/96 |
64/128 |
128/256 |
|
PCIe 3.0 |
8/16 |
16/32 |
32/64 |
64/128 |
96/192 |
128/256 |
256/512 |
|
PCIe 4.0 (предварительно) [4] |
16/32 |
32/64 |
64/128 |
128/256 |
192/384 |
256/512 |
512/1024 |
Шина UMI — представляет собой модифицированный интерфейс PCI-E x4 c вдвое увеличеной пропускной способностью, за счет перехода с первой на вторую версию стандарта. Входит в состав чипсета AMD Fusion A55.
PCI Express 2.0
Группа PCI-SIG выпустила спецификацию PCI Express 2.0 15 января 2007 года. Основные нововведения в PCI Express 2.0:
В ноябре 2010 года[5] были утверждены спецификации версии PCI Express 3.0. Интерфейс обладает скоростью передачи данных 8 GT/s(Гигатранзакций/с). Но, несмотря на это, его реальная пропускная способность всё равно была увеличена вдвое по сравнению со стандартом PCI Express 2.0. Этого удалось достигнуть благодаря более агрессивной схеме кодирования 128b/130b, когда 128 бит данных пересылаемых по шине кодируются 130 битами. PCI Express 2.0 обладает скоростью передачи данных 5 GT/s и схемой кодирования 8b/10b. При этом сохранилась совместимость с предыдущими версиями PCI Express. По данным PCI-SIG, первые тесты PCI Express 3.0 начались в 2011 году, средства для проверки совместимости для партнеров появились лишь в середине 2011-го, а реальные устройства ― только в 2012-м.
Компания MSI стала первым в мире[6] производителем, выпустившим материнскую плату с поддержкой стандарта PCI Express 3.0.
Летом 2011 года Gigabyte официально представила материнскую плату G1.Sniper 2, построенную на чипсете Intel Z68 и поддерживающую интерфейс PCI Express 3.0.[7][8]
PCI Special Interest Group (PCI SIG) заявила, что PCI Express 4.0 может быть стандартизирован до 2015 года. Он будет иметь пропускную способность 16 GT/s или более, т.е. будет в два раза быстрее PCIe 3.0.[9]
AGP
AGP (от англ. Accelerated Graphics Port, ускоренный графический порт) — разработанная в 1996 году компанией Intel, специализированная 32-битная системная шина для видеокарты. Появилась одновременно с чипсетами для процессора Intel Pentium MMX чипсет MVP3, MVP5 c Super Socket 7. Основной задачей разработчиков было увеличение производительности и уменьшение стоимости видеокарты, за счёт уменьшения количества встроенной видеопамяти. По замыслу Intel, большие объёмы видеопамяти для AGP-карт были бы не нужны, поскольку технология предусматривала высокоскоростной доступ к общей памяти.
Первая версия (спецификация AGP 1.0) AGP 1x используется редко, поскольку не обеспечивает необходимой скорости работы с памятью в режиме DME.
Сразу же при проектировании была добавлена возможность посылать 2 блока данных за один такт — это AGP 2x.
В 1998 году вышла вторая версия (спецификация AGP 2.0) — AGP 4x, которая могла пересылать уже 4 блока за один такт и обладала пропускной способностью около 1 ГБ/с. Уровень напряжения вместо обычных 3,3 В был понижен до 1,5 В.
Шина AGP 8x (спецификация AGP 3.0) передаёт уже 8 блоков за один такт, таким образом, пропускная способность шины достигает 2 ГБ/с. Также в стандарте была заложена возможность использования двух видеокарт (аналогичноATI CrossFire, Nvidia SLI), однако эта возможность не была использована производителями. Современные видеокарты требуют большой мощности, более 40 Вт, которую шина AGP дать не может, так появилась спецификация AGP Pro с дополнительными разъёмами питания.
Вопрос 2. Индексирование. Понятие плотного и неплотного индекса.
Составной индекс. Достоинства и недостатки индексных структур.
Индексный файл это хранимый файл особого типа, в котором каждая запись состоит из двух значений данных и RIDуказателя. Указатель служит для связывания с соответствующей записью индексированного файла. Индекс можно сравнить с предметным указателем обычной книги, который состоит из списка терминов с указанием номеров страниц (указатели) для облегчения поиска нужной информации.
Использование индексов наряду со значительным ускорением процесса выборки или извлечения данных имеет и существенный недостаток. Это замедление процесса обновления данных, т.к. при каждом добавлении новой записи в индексированный файл потребуется также добавить новый индекс в индексный файл. При выборе некоторого поля для индексирования необходимо выяснить, что более важно для данной СУБД: скорость извлечения данных или скорость обновления?
Индексы можно использовать двумя разными способами. Во-первых, их можно использовать для последовательногодоступа к индексированному файлу в соответствии со значениями индексного поля. Типичным запросом такого использования может служить следующий запрос: «Найти поставщиков из городов, названия которых начинаются с буквы из некоторого диапазона». Во-вторых, индексы могут использоваться для прямого доступа к отдельным записям индексированного файла на основе заданного значения индексного поля. Примером может служить следующий запрос: «Найти поставщиков из списка городов» (например, из Ростова и Азова).
Индексы могут также использоваться для проверки некоторого значения без обращения к индексированному файлу. Примером может служить запрос о наличии поставщиков из определенного города. Результатом выполнения такого запроса будет служить ответ «Да» или «Нет».
Хранимый файл может иметь несколько индексов (например, ГОРОД и СКИДКА). Они могут использоваться как раздельно, так и совместно для более эффективного доступа к записям о поставщиках. Рассмотрим, например, такой запрос: «Найти поставщиков из Таганрога со скидкой 30%». Согласно индексу ГОРОД будут найдены записи с RIDуказателями r2 и r3, а согласно индексу СКИДКА записи с RIDуказателями r3 и r5. Теперь на основе сравнения этих двух наборов выясняется, что условиям запроса удовлетворяет только запись с данными о поставщике r3, и только после этого в СУБД будет организован доступ к файлу поставщиков и извлечена нужная запись.
Индексы часто называют инвертированными списками. Файл с индексами по каждому полю иногда называетсяполностью инвертированным.
Индекс можно создать также на основе комбинации двух полей (ГОРОД и СКИДКА). Тогда предыдущий запрос о поставщике со скидкой 30% будет выполнен с помощью однократного просмотра индексного файла, а не с помощью двух отдельных просмотров, как в предыдущем примере с использованием двух индексов. Более того, скорость выполнения запроса может сильно зависеть от последовательности выполнения просмотров по двум индексам. К тому же, бывает довольно сложно определить, какой порядок индексов приведет к более быстрому выполнению данного запроса.
Индекс на основе комбинации полей может использоваться либо для отдельного индексирования по первому полю, либо по любой последовательной комбинации первых полей.
До сих пор предполагалось, что в индексе используются RIDуказатели. Хотя для этого достаточно было бы указателей страниц (т.е. номеров страниц). Конечно, для последующего поиска записи внутри данной страницы придется осуществить еще одну операцию извлечения записи. Однако теперь она будет выполняться в оперативной памяти и для этого не придется увеличивать число дисковых операций вводавывода. Эту идею можно развить дальше, если воспользоваться предположением о том, что физическая последовательность файла поставщиков соответствует логической последовательности, заданной, например, на основе номера поставщика. Иначе говоря, предполагается, что в этом файле выполнена кластеризация по данному полю. Допустим, что по этому же полю осуществляется индексирование; тогда нет необходимости в данном индексе хранить указатели для каждой записи индексируемого файла. Все, что требуется, это указатель для каждой страницы, состоящий из максимального номера поставщика для каждой страницы и соответствующего номера страницы. Схематично такая структура показана на рис.4, где для простоты предполагается, что на каждой странице может размещаться максимум две записи. Индекс такой структуры называется неплотным (или разряженным), поскольку в нем содержатся указатели не на все записи индексированного файла. Все описанные выше индексы, напротив, называются плотными. Преимущество использования неплотных индексов очевидно: их малый размер позволяет просматривать содержимое базы данных с большей скоростью. Однако с помощью одного только неплотного индекса нельзя выполнить проверку наличия некоторого значения.
Следует отметить, что в данном хранимом файле может быть максимум один неплотный индекс. Все другие индексы обязательно должны быть плотными.
Индекс S# Файл с данными о поставщиках
|
|
|
|
Номер |
Фамилия |
Скидка |
Город |
|
|
|
S1 |
Иванов |
20 |
Ростов |
|
|
|
|
S2 |
Петров |
10 |
Таганрог |
|
|
|
|
S3 |
Сидоров |
30 |
Таганрог |
|
|
|
|
|
S4 |
Федоров |
20 |
Ростов |
|
|
|
|
S5 |
Аверьянов |
30 |
Азов |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.4. Пример использования неплотного индекса
Составные индексы
Составными называются индексы, построенные по значениям двух и более полей одновременно. Такие индексы широко используются на практике для ускорения поиска нужной записи или группы записей методами FindKey и FindNearest (см. ниже).
Если в таблице построен индекс только по полю Fieldl, а требуется отыскать записи, содержащие нужные значения в полях Fieldl и Field2, то методы
FindKey и FindNearest смогут установить курсор лишь в начало целой группы записей, поля Fieldl в которых имеют нужные значения, но отличаются значениями остальных полей. В этом случае для поиска записей с нужными значениями поля Field2 придется последовательно просматривать таблицу, начиная с найденной записи. Если построен составной индекс по полям Fieldl и Field2, методы FindKey и FindNearest сразу позиционируют курсор на нужную запись и для таблиц большого размера могут существенно сократить время поиска. Например, в моей практике был случай, когда в таблице, насчитывающей более 800 ООО записей, нужно было отыскать группу записей с заданными значениями трех полей. И хотя по каждому полю в отдельности был построен индекс, поиск проходил с заметными задержками (5-6 с), которые вызывали у пользователей вполне оправданное раздражение. После построения составного индекса время поиска сократилось до долей секунды, и пользователи просто перестали замечать задержки.
Для создания составного индекса в серверных таблицах и таблицах типа Paradox с помощью программы SQL Explorer используется SQL-запрос типа
CREATE INDEX IndexName ON TableName(Fieldl, Field2, ...)
В широко распространенных таблицах типа dBASE нельзя создать составной индекс и, следовательно, реализовать быстрый индексный поиск при участии нескольких полей. В базирующихся на них средствах разработки (dBASE III+, dBASE IV, FoxPro, Clipper) для этих целей обычно используется индекс, построенный по индексному выражению, с приведением нужных полей к строковому типу. Например:
STR(FINCODE,5)+LEFT(FINTYPE,1)+ DTOS(FINDATE)
Это индексное выражение формирует строку из 5 символов преобразования целого значения поля FINCODE, первого символа значения строкового поля FINTYPE и преобразованного к строке значения даты из поля FINDATE.
|
Вопрос 3. Графические форматы файлов, используемые в Интернете. небольшой объем исходных файлов при достаточном для сайта качестве, сослужили им положительную службу, фактически определив их как стандарт веб-изображений. Есть еще формат PNG, который также поддерживается браузерами при добавлении изображений и существует в двух ипостасях PNG-8 и PNG-24. Однако популярность PNG сильно уступает признанию форматам GIF и JPEG. 8-битовый цвет и эффективно сжимает сплошные цветные области, при этом сохраняя детали изображения. проглядывать сквозь дыры в изображении. и хранения изображений. JPEG поддерживает 24-битовый цвет и сохраняет яркость и оттенки цветов в фотографиях неизменными. Данный формат называют сжатием с потерями, поскольку алгоритм JPEG выборочно отвергает данные. Метод сжатия может внести искажения в рисунок, особенно содержащий текст, мелкие детали или четкие края. Формат JPEG не поддерживает прозрачность. Когда вы сохраняете фотографию в этом формате, прозрачные пиксели заполняются определенным цветом. изображения. в окне просмотра до полной загрузки самого изображения. детали или текст. улучшенный формат сжатия данных, но как показывает практика, это не всегда так. Особенности можно выбирать, сколько цветов будет сохраняться в файле от 2 до 256. яркость и оттенки цветов в фотографиях. Подобно GIF и формату PNG-8, сохраняет детали изображения, как, например, в линейных рисунках, логотипах, или иллюстрациях. к цветной, так называемый градиент. с другими форматами, то у PNG-24 конечный объем графического файла получается наибольшим. |