4. Организация ввода-вывода Системные и локальные шины
В вычислительной системе, состоящей из множества подсистем, необходим механизм для их взаимодействия. Эти подсистемы должны быстро и эффективно обмениваться данными. Одним из простейших механизмов, позволяющих организовать взаимодействие различных подсистем, является единственная центральная шина, к которой подсоединяются все подсистемы. Доступ к такой шине разделяется между всеми подсистемами. Подобная организация имеет два основных преимущества: низкая стоимость и универсальность. Поскольку такая шина является единственным местом подсоединения для разных устройств, новые устройства могут быть легко добавлены, и одни и те же периферийные устройства можно даже применять в разных вычислительных системах, использующих однотипную шину. Стоимость такой организации получается достаточно низкой, поскольку для реализации множества путей передачи информации используется единственный набор линий шины, разделяемый множеством устройств.
Главным недостатком организации с единственной шиной является то, что шина создает узкое горло, ограничивая, возможно, максимальную пропускную способность ввода/вывода. Если весь поток ввода/вывода должен проходить через центральную шину, такое ограничение пропускной способности весьма реально. В коммерческих системах, где ввод/вывод осуществляется очень часто, а также в суперкомпьютерах, где необходимые скорости ввода/вывода очень высоки из-за высокой производительности процессора, одним из главных вопросов разработки является создание системы нескольких шин, способной удовлетворить все запросы.
Шины ввода/вывода могут иметь большую протяженность, поддерживать подсоединение многих типов устройств, и обычно следуют одному из шинных стандартов.
Устройства ввода/вывода Основные типы устройств ввода/вывода
Как правило, периферийные устройства компьютеров делятся на устройства ввода, устройства вывода и внешние запоминающие устройства (осуществляющие как ввод данных в машину, так и вывод данных из компьютера). Основной обобщающей характеристикой устройств ввода/вывода может служить скорость передачи данных (максимальная скорость, с которой данные могут передаваться между устройством ввода/вывода и основной памятью или процессором). На рис. 9.3. представлены основные устройства ввода/вывода, применяемые в современных компьютерах, а также указаны примерные скорости обмена данными, обеспечиваемые этими устройствами.
5. В чем отличие моделей ЖЦ программного продукта в традиционной и CASE-технологии разработки ПО?Традиционная модель ЖЦ ПО строится по каскадному принципу (переход на следующий этап происходит после окончания работ по предыдущему этапу) или по поэтапному принципу с промежуточным контролем (с циклами обратной связи между этапами, что предполагает корректировки в процессе проектирования).CASE-технология базируется на спиральной модели ЖЦ ПП, суть которой в следующем. Делается упор на начальные этапы ЖЦ: анализ требований, проектирование спецификаций, предварительное и детальное проектирование. На этих этапах обосновывается реализуемость технических решений путем создания прототипов. Все эти этапы выполняются на каждом витке спирали ЖЦ. Каждый виток спирали соответствует некоторому уровню детализации проекта Каждый следующий виток характеризуется более высокой степенью детализации создаваемого ПО. Каждый виток заканчивается тем, что уточняются цели и характеристики проекта и планируются работы следующего витка спирали. Тем самым реализуется нисходящий принцип проектирования. Преимущества спиральной модели: 1. накопление и повторное использование программных средств, моделей и прототипов 2.ориентация на развитие и модификацию ПО в процессе проектирования 3. анализ риска и издержек в процессе проектирования.
Билет №24
1. Позиционные и непозиционные системы счисления. (ИНФ) Системой счисления наз-ся совокупность приемов наименования и записи чисел. В любой СС для представления чисел выбираются некоторые символы (слова или знаки), называемые базисными числами, а все остальные числа получаются в результате каких-либо операций из базисных чисел данной СС-ия. Символы, используемые для записи чисел, могут быть любыми, только они должны быть разными и значение каждого из них должно быть известно. Различают позиционные и непозиционные системы счисления. В непозиционных системах счисления каждое число обозначается соответствующей совокупностью символов. Характерным представителем непозиционных систем является римская система счисления. Позиционные системы счисления обладают большими преимуществами в наглядности представления чисел и в простоте выполнения арифметических операций. В позиционной системе счисления значение числа определяется не только набором входящих в него цифр, но и их местом (позицией) в последовательности цифр, изображающих это число, например, числа 127 и 721. Позиционной является десятичная система счисления, используемая в повседневной жизни. Помимо десятичной существуют другие позиционные системы счисления, и некоторые из них нашли применение в информатике. Количество символов, используемых в позиционной системе счисления, называется ее основанием. Его обозначают обычно буквой q. В десятичной системе счисления используется десять символов (цифр): 0, 1,2, 3,4, 5, 6, 7, 8, 9, и основанием системы является число десять. Особое место среди позиционных систем счисления занимают системы со степенными весами разрядов, в которых веса смежных позиций цифр (разрядов) отличаются по величине в постоянное количество раз, равное основанию q системы счисления. В общем случае в такой позиционной системе счисления с основанием q любое число Х может быть представлено в виде полинома разложения
Хq—запись числа в системе счисления с основанием q; q — основание системы счисления; хi —целые числа, меньше q; n —число разрядов (позиций) в целой части числа; m—число разрядов в дробной части числа. X(q)=xn-1 xn-2…x1x0,x-1…x-m (1.2) В информатике применяют позиционные системы счисления с недесятичным основанием: двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную, т. е. системы счисления с основанием q = 2k , где k=1,3,4. Наибольшее распространение получила двоичная система счисления, В этой системе для представления любого числа используются два символа — цифры 0 и 1. Основание системы счисления q = 2. Произвольное число с помощью
формулы можно представить в виде разложения по степеням двойки. Тогда условная сокращенная запись в соответствии с (1.2) означает изображение числа в двоичной системе счисления (двоичный код числа), где хi =0 или 1. В восьмеричной системе счисления алфавит состоит из восьми символов (цифр): 0, 1 ... 7. Основание системы счисления q = 8. Для записи произвольного числа в восьмеричной системе счисления необходимо по формуле (1.1) найти его разложение по степеням восьмерки, а затем воспользоваться условной сокращенной записью (1.2). В шестнадцатеричной системе счисления алфавит включает в себя 16 символов (цифр и букв) : 0, 1 ... 9, А, В, С, D, Е, F. Основание системы счисления q = 16. Для записи произвольного числа в этой системе счисления необходимо по формуле (1.1) найти его разложение по степеням 16, а по формуле (1.2)код. 110012 — число в двоичной системе счисления. 2213 — число в троичной системе счисления. 318 — число в восьмеричной системе счисления.
2510 — число в десятичной системе счисления.
2. Указать, какой из приведенных вариантов более соответствует понятию ADO. В) Технология доступа к базам данных на основе объектной модели из приложений, созданных в объектной среде. ADO (от англ.ActiveX Data Objects — «объекты данных ActiveX») — интерфейс программирования приложенийдля доступа кданным, разработанный компаниейMicrosoftи основанный на технологии компонентовActiveX. ADO позволяет представлять данные из разнообразных источников (реляционных баз данных, текстовыхфайлови т. д.) вобъектно-ориентированномвиде.
3. Операционные системы для мейнфреймов Мэйнфреймы отличаются от персональных компьютеров по своим возможностям ввода-вывода. Они используются в виде мощных web-серверов, серверов для крупномасштабных электронно-коммерческих сайтов и серверов для транзакций в бизнесе.
ОС для мэйнфреймов в основном ориентированы на обработку множества одновременных заданий, большинству из которых требуется огромное количество операций ввода-вывода. Обычно они предлагают три вида обслуживания:
1) пакетную обработку – представляет собой систему, выполняющую стандартные задания без присутствия пользователей, работающих в интерактивном режиме (обработка исков в страховых компаниях, составление отчетов о продажах для цепи магазинов);
2) обработку транзакций (групповые операции) – управляют очень большим количеством маленьких запросов, например, контролируют процесс работы в банке или бронирование авиабилетов. Каждый отдельный запрос невелик, но система должна отвечать на сотни или тысячи запросов в секунду.
3) разделение времени – позволяют множеству удаленных пользователей одновременно выполнять свои задания на одной машине (работа с большой БД).
Все эти ф тесно связаны между собой, и зачастую операционная с-ма мэйнфрейма выполняет их все.
4. Периферийные устройства ЭВМ. Группы устройств, функции, устройств, входящие в группы Отдельно взятое устройство из класса периферийных устройств компьютера. Класс периферийных устройств появился в связи с разделением вычислительной машины на вычислительные (логические) блоки - процессор(ы) и память хранения выполняемой программы и внешние, по отношению к ним, устройства, вместе с подключающими их интерфейсами. Таким образом, периферийные устройства, расширяя возможности ЭВМ, не изменяют её архитектуру.
Периферийными устройствами также можно считать внешние по отношению к системному блоку компьютера устройства. внешние устройства ЭВМ, - устройства, предназначенные для внешней машинной обработки информации (в отличие от преобразований информации, осуществляемых центральным процессором). По роду выполняемых операций П. у. подразделяются на след. группы: устройства подготовки данных, служащие для занесения информации на промежуточные носители данных (перфорационные карты, перфорационные ленты, магнитные ленты, магнитные диски и др.); устройства ввода - для считывания информации и её преобразования в кодовую последовательность электрич. сигналов, подлежащих передаче в центральный процессор; устройства вывода - для регистрации результатов обработки информации или их отображения (дисплей, алфавитно-цифровое печатающее устройство, графопостроитель и др.); устройства хранения больших объёмов информации (запоминающие устройства на магн. лентах, дисках); устройства передачи информации на большие расстояния, обеспечивающие взаимодействие многих пользователей с ЭВМ (терминалы, аппаратура передачи данных и др.)
5. Дайте определения CASE-технологий, назовите особенности таких технологий и укажите основные их преимущества по сравнению с традиционной технологией проектирования CASE-технологии (Computer-Aided Software / System Engineering) - совокупность методологий анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных систем программного обеспечения, поддержанную комплексом взаимоcвязанных средств автоматизации. Особенность: Отделить проектирование ПО от его кодирования и последующих этапов внедрения и опытной эксплуатации.
Преимущества: 1) улучшают качество создаваемого ПО за счет средств автоматического контроля, прежде всего, контроля проекта. 2) позволяют за короткое время создавать прототип будущей системы, что позволяет на ранних этапах оценить ожидаемый результат. 3) ускоряют процесс проектирования и разработки. 4) позволяют разработчику больше времени уделять творческой работе по созданию ПО, освобождая его от рутинной работы. 5) поддерживают развитие и сопровождение разработки .6) поддерживают технологии повторного использования компонент разработки.
Билет №23