- •1. Вычислительные машины.
- •1.1. Модель эвм фон-Неймана.
- •1.2. Архитектуры современных эвм. Основные принципы работы отдельных компонентов. Центральные процессоры. Каналы (устройства обмена).
- •1.3. Иерархия и организация памяти эвм. Запоминающие устройства с произвольной выборкой. Внешние запоминающие устройства. Стековая память.
- •1.4. Организация и обработка прерываний от внешних устройств эвм. Схема с общей шиной. Буферизация.
- •1.5. Относительная адресация. Виртуальная память. Прямой доступ к памяти.
- •Страничная организация виртуальной памяти
- •Сегментная организация виртуальной памяти
- •1.6. Конвейеризация. Устройства ввода-вывода. Организация ввода-вывода.
- •1.7. Векторные машины. Машины с архитектурой risc. Многопроцессорные машины. Понятие о параллельных процессах.
- •Типы Процессорная симметричность
- •Потоки команд и данных
- •Соединения процессоров
- •Программные реализации Многопроцессорная обработка с sisd
- •Многопроцессорная обработка simd
- •Многопроцессорная обработка misd
- •Многопроцессорная обработка mimd
- •Понятия и терминология параллельного программного обеспечения
- •2. Персональные эвм.
- •2.1. Архитектура семейства микропроцессоров 286/586 (регистры, сегментация памяти, реальный и виртуальный режимы, защита памяти, шина, структура памяти, структура ввода/вывода, прерывания).
- •2.2. Пэвм. Система команд и способы представления информации. Архитектура математического сопроцессора.
- •3. Программный интерфейс вычислительных систем.
- •3.1. Программирование на машинном языке. Ассемблеры и макроассемблеры. Компиляторы.
- •3.2. Система управления вводом/ выводом. Спулинг.
- •3.3. Языки высокого уровня. Интерпретаторы. Абсолютные и перемещающие загрузчики. Связывающие загрузчики и редакторы связей.
- •3.4. Микропрограммы. Эмуляция. Микропрограммная поддержка.
- •4. Операционные системы.
- •4.1. Функции ядра операционной системы.
- •4.2. Управление заданиями и процессами. Понятие процесса, состояния процесса. Обработка прерываний.
- •4.3. Управление памятью, файловые системы. Концепции распределения памяти. Понятия оверлейного перекрытия, свопинга. Концепции виртуальной памяти.
- •4.4. Понятие файла, организация файла, файловой системы. Блок управления файлом.
- •4.5. Управление внешними устройствами и связью. Принципы функционирования систем управления вводом/выводом.
- •4.6. Ос. Поддержка систем программирования. Надежность, безопасность и защита. Поддержка интерфейса прикладного программирования (api)
- •4.7. Понятие о режимах реального времени. Мультизадачность и многопоточость.
- •4.8. Составные части ос ms dos, unix, Windows 95/98.
- •4.9. Загрузка ос. Основные группы команд ms dos, unix.
- •5. Парадигмы программирования.
- •5.1. Процедурное, декларативное и объектно-ориентированное программирование.
- •5.2. Логическое и функциональное программирование.(Принципы и сравнительная характеристика).
- •5.3. Параллельное программирование.
- •5.4. Абстракция данных.
- •6. Формальные языки и грамматики.
- •6.1. Иерархия Хомского.
- •6.2. Регулярные грамматики. Конечные автоматы.
- •6.3. Кс-грамматики и мп-автоматы.
- •6.4. Алгоритмическая разрешимость проблем в автоматных и кс языках.
- •6.5. Нисходящий и восходящий анализ.
4.9. Загрузка ос. Основные группы команд ms dos, unix.
Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера – на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в оперативной памяти. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.
Диск, на котором находятся файлы ОС и с которого производится ее загрузка, называется системным.
Программы могут выполняться, только если они находятся в оперативной памяти, поэтому файлы ОС необходимо загрузить в оперативную память.
После включения компьютера производится загрузка ОС с системного диска в оперативную память. Загрузка должна выполняться в соответствии с программой загрузки – загрузчика ОС.
Поэтапно загрузку ОС можно представить следующим образом:
В компьютере находится ПЗУ, содержащее программы тестирования компьютера и первого этапа загрузки ОС, которые называются BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода-вывода). После включения компьютера эти программы начинают выполняться. Причем информация о ходе этого процесса высвечивается на экране дисплея. Сначала производится тестирование и настройка аппаратных средств, затем начинается загрузка ОС. На этом этапе процессор обращается к диску и ищет в 1 секторе диска наличие небольшой программы-загрузчика
Загрузчик операционной системы — системное программное обеспечение, обеспечивающее загрузку операционной системы непосредственно после включения компьютера.
Загрузчик операционной системы:
обеспечивает необходимые средства для диалога с пользователем компьютера (например, загрузчик позволяет выбрать операционную систему для загрузки);
приводит аппаратуру компьютера в состояние, необходимое для старта ядра операционной системы (например, на не-x86 архитектурах перед запуском ядра загрузчик должен правильно настроить виртуальную память);
загружает ядро операционной системы в ОЗУ. Загрузка ядра операционной системы не обязательно происходит с жесткого диска. Загрузчик может получать ядро по сети. Ядро может храниться в ПЗУ или загружаться через последовательные интерфейсы (это может пригодиться на ранней стадии отладки создаваемой компьютерной системы);
формирует параметры, передаваемые ядру операционной системы (например, ядру Linux передаются параметры, указывающие способ подключения корневой файловой системы);
передаёт управление ядру операционной системы.
На компьютерах архитектуры IBM PC запуск загрузчика осуществляется программным обеспечением BIOS, записанной в ПЗУ компьютера, после успешного окончания процедуры POST. Опишем процедуру, с помощью которой происходит загрузка с НЖМД IBM PC: BIOS производит чтение 512 байт первого сектора НЖМД (MBR) в ОЗУ по адресу 0x00007C00 (0x07C0:0x0000 в формате реального режима), затем прочитанному коду передаётся управление. Этот код читает и анализирует таблицу разделов жёсткого диска, а затем, в зависимости от вида загрузчика, либо передаёт управление загрузочному коду активного раздела жёсткого диска, либо самостоятельно загружает ядро с диска в оперативную память и передаёт ему управление. Первоначально загрузчик работает в режиме реальной адресации при отключенной адресной линии A20, что создает определенные трудности при написании загрузчиков.
Основные группы команд MS DOS.
Внутренние команды, их выполняет командый процессор COMMAND.COM (например, dir, copy).
Внешние команды - программы, поставляемые вместе с ОС в виде отдельных файлов. Они размещаются на диске и выполняют действия обслуживающего характера (например, форматирование диска, очистка экрана, проверка диска).
Команды состоят из имени команды и, возможно, параметров, разделенных пробелами. Скобками будут отмечены необязательные элементы команд.
РАБОТА С ФАЙЛАМИ
Создание текстовых файлов
copy con имя_файла
После ввода этой команды нужно будет поочередно вводить строки файла. В конце каждой строки надо щелкать клавишей Enter. А после ввода последней - одновременно нажать Ctrl и Z, а затем Enter.
Удаление файлов
del (путь)имя_файла
Путь прописывается только тогда, когда удаляемый файл находится в другом каталоге.
Переименование файлов
ren (путь)имя_файла1 имя_файла2
Имя_файла1 - имя файла, который вы хотите переименовать.
Имя_файла2 - новое имя файла, которое будет ему присвоено после выполнения команды.
Путь прописывается только тогда, когда удаляемый файл находится в другом каталоге.
Копирование файлов
copy имя_файла (путь)имя_файла1
Путь прописывается, если файл копируется в другой каталог.
РАБОТА С КАТАЛОГАМИ
Команда смены текущего диска
A: - переход на диск А
C: - переход на диск С
Просмотр каталога
dir (путь)(имя_файла) (/p) (/w)
Если не введены путь и имя файла, то на экран выведется информация о содержимом каталога (имена файлов, их размер и дата последнего изменения).
Параметр /p задает вывод информации в поэкранном режиме, с задержкой до тех пор, пока пользователь не щелкнет по какой-либо клавише. Это удобно для больших каталогов.
Параметр /w задает вывод информации только об именах файлов в каталоге по пять имен в строке.
Изменение текущего каталога
cd путь
Создание каталога
md путь
Удаление каталога
rd путь
Основные группы команд Unix.
Файловые команды
ls – список файлов и каталогов
ls -al – форматированный список со скрытыми каталогами и файлами
cd dir – сменить директорию на dir
cd – сменить на домашний каталог
pwd – показать текущий каталог
mkdir dir – создать каталог dir
rm file – удалить file
rm -r dir – удалить каталог dir
rm -f file – удалить форсированно file
rm -rf dir – удалить форсированно каталог dir
cp file1 file2 – скопировать file1 в file2
cp -r dir1 dir2 – скопировать dir1 в dir2; создаст каталог dir2, если он не существует
mv file1 file2 – переименовать или переместить file1 в file2. если file2 существующий каталог - переместить file1 в каталог file2
ln -s file link – создать символическую ссылку link к файлу file
touch file – создать file
cat > file – направить стандартный ввод в file
more file – вывести содержимое file
head file – вывести первые 10 строк file
tail file – вывести последние 10 строк file
tail -f file – вывести содержимое file по мере роста, начинает с последних 10 строк
Управление процессами
ps – вывести ваши текущие активные процессы
top – показать все запущенные процессы
kill pid – убить процесс с id pid
killall proc – убить все процессы с именем proc
bg – список остановленных и фоновых задач; продолжить выполнение остановленной задачи в фоне
fg – выносит на передний план последние задачи
fg n – вынести задачу n на передний план
Права доступа на файлы
chmod octal file – сменить права file на octal, раздельно для пользователя, группы и для всех добавлением:
4 – чтение ®
2 – запись (w)
1 – исполнение (x)
Примеры:
chmod 777 – чтение, запись, исполнение для всех
chmod 755 – rwx для владельца, rx для группы и остальных.
Дополнительные опции: man chmod.
SSH
ssh user@host – подключится к host как user
ssh -p port user@host – подключится к host на порт port как user
ssh-copy-id user@host – добавить ваш ключ на host для user чтобы включить логин без пароля и по ключам
scp Иточник Получатель:/ - копирования по ssh
пример: scp /home/user/ user@XXX.XXX.XXX.XXX:/home/user
Поиск
grep pattern files – искать pattern в files
grep -r pattern dir – искать рекурсивно pattern в dir
command | grep pattern – искать pattern в выводе command
locate file – найти все файлы с именем file
Системная информация
date – вывести текущую дату и время
cal – вывести календарь на текущий месяц
uptime – показать текущий аптайм
w – показать пользователей онлайн
whoami – имя, под которым вы залогинены
finger user – показать информацию о user
uname -a – показать информацию о ядре
cat /proc/cpuinfo – информация ЦПУ
cat /proc/meminfo – информация о памяти
man command – показать мануал для command
df – показать инф. о использовании дисков
du – вывести ”вес” текущего каталога
free – использование памяти и swap
whereis app – возможное расположение программы app
which app – какая app будет запущена по умолчанию
Архивация
tar cf file.tar files – создать tar-архив с именем file.tar содержащий files
tar xf file.tar – распаковать file.tar
tar czf file.tar.gz files – создать архив tar с сжатием Gzip
tar xzf file.tar.gz – распаковать tar с Gzip
tar cjf file.tar.bz2 – создать архив tar с сжатием Bzip2
tar xjf file.tar.bz2 – распаковать tar с Bzip2
gzip file – сжать file и переименовать в file.gz
gzip -d file.gz – разжать file.gz в file
Сеть
ping host – пропинговать host и вывести результат
whois domain – получить информацию whois для domain
dig domain – получить DNS информацию domain
dig -x host – реверсивно искать host
wget file – скачать file
wget -c file – продолжить остановленную закачку
Установка пакетов
Установка из исходников:
./configure
make
make install
dpkg -i pkg.deb – установить пакет (Debian)
rpm -Uvh pkg.rpm – установить пакет (RPM)
Клавиатурные сочетания
Ctrl+C – завершить текущую команду
Ctrl+Z – остановить текущую команду, продолжть с fg на переднем плане или bg в фоне
Ctrl+D – разлогиниться, тоже самое, что и exit
Ctrl+W – удалить одно слово в текущей строке
Ctrl+U – удалить строку
!! - повторить последнюю команду
exit – разлогиниться