- •1. Поколения языков программирования. Трансляторы.
- •2. Принципы построения реляционной бд. Состав реляционной субд. Фундаментальные свойства реляционных отношений.
- •3. Угрозы информационной безопасности. Виды угроз.
- •1. Средства модульного программирования: функции (назначение, описания, определения, вызов).
- •2. Объекты данных и объекты манипулирования данными в модели базы данных. Структурированный язык запросов sql. Общая характеристика групп операторов (подъязыки). Типы данных в sql.
- •3. Принципы обеспечения информационной безопасности.
- •1. Наследование в объектно-ориентированном программировании
- •3. Направления обеспечения информационной безопасности. Организационная защита.
- •1. Базовые алгоритмические операторы (if, switch, for, while).
- •3. Направления обеспечения информационной безопасности. Инженерно-техническая защита.
- •1. Идентификаторы – имена программных объектов. Области действия.
- •2. Проектирование баз данных на основе модели "Сущность-связь". Основные элементы модели. Основные нотации, используемые для построения er диаграмм.
- •3. Межсетевые экраны и антивирусы. Назначение и виды.
- •1. Информатика. Массивы – простейший структурированный тип данных.
- •2. Архитектура субд и бд. Компоненты субд построенных по технологии клиент-сервер.
- •2. Проектирование бд на основе нормализации, характеристика 1nf, 2nf, 3nf.
- •3. Служба dns. Конфигурирование: зоны, ресурсные записи, виды серверов.
- •2. Операционные системы. Вычислительный процесс. Основные и дополнительные состояния процесса. Прерывание. Операции над процессами.
- •3. Служба dhcp. Конфигурирование: области, пулы, аренда.
- •2. Основные характеристики ос. Многозадачность. Системы управления данными и файлами. Обеспечение аппаратно-программного интерфейса.
- •3. Служба dns. Назначение, принципы работы, виды запросов.
- •2. Операционные системы. Антивирусные программы и антивирусная технология. Проверка целостности. Стандартные служебные программы обслуживания дисков. Архиваторы.
- •3. Служба каталогов х.500. Основные понятия. Агенты, модели, объекты, схемы.
- •1. Гипертекстовый документ как средство обмена информацией и форма представления и отображения данных. Элементы гипертекстовой страницы и их атрибуты. Элементы языка html.
- •2. Сетевые ос. Структура сетевой ос. Одноранговые сетевые ос и ос с выделенными серверами.
- •3. Одноранговые и иерархические модели многопользовательских ис.
- •1. Основные понятия теории моделирования систем. Понятия системы, ее модели и моделирования.
- •2. Операционные системы. Управление процессорами и заданиями в однопроцессорном вычислительном комплексе. Алгоритмы планирования процессов. Три основных уровня планирования.
- •3. Особенности построения и организации эс. Основные режимы работы эс.
- •1. Классификация видов моделирования систем.
- •2. Операционные системы. Иерархическая структура файловой системы. Физическая организация файловой системы. Обработка прерываний.
- •3. Технология разработки эс.
- •1. Сетевые модели. Отображение динамики системы сетями Петри.
- •2. Операционные системы. Методы распределения памяти с использованием дискового пространства. Страничное распределение. Сегментное распределение. Странично-сегментное распределение.
- •3.Интеллектуальные ис. Формирование и оценка компетентности группы экспертов. Характеристика и режимы работы группы экспертов.
- •1. Дискретно – стахостические модели. Математический аппарат систем массового обслуживания.
- •2. Основные классы архитектур программных средств.
- •3. Эс с неопределёнными знаниями.
- •1. Статическое моделирование на эвм. Моделирование дискретных и непрерывных случайных величин.
- •2. Жизненный цикл программного средства.
- •3. Задачи обработки экспертных оценок. Групповая экспертная оценка объектов при непосредственном оценивании.
- •1. Программные средства моделирования систем. Требования, предъявляемые к программным средствам моделирования. (Моделирование)
- •1. Универсальные языки (с, Delphi)
- •2. Специализированные языки (gpss, siman, slam, simscript, simula, gasp).
- •3. Имитационные среды (Arena, AutoMod, AlphaSim, Anylogic, Deneb, Extend, gpss World, MicroSaint, mast и др.).
- •Моделирование в имитационных средах
- •Преимущества и недостатки программных средств моделирования систем
- •2. Разработать программный модуль для нахождения значений функции
- •3. Байесовские сети доверия как средство разработки эс. Основные понятия и определения. (эс)
- •1. Основные понятия и определения теории планирования имитационных экспериментов.
- •2. Разработать блок-схему алгоритма нахождения значений функции для задаваемого пользователем диапазона и шага измененияx, используя разные типы циклов: со счетчиком, с предусловием, с постусловием.
- •3. Байесовское оценивание. Теорема Байеса как основа управления неопределенностью.
- •1. Оценка точности и достоверности результатов моделирования.
- •2. Разработать программный модуль для нахождения значений функции для задаваемого диапазона и шага изменения. Разработать тесты для программного модуля.
- •3. Эс на основе теории Демстера-Шеффера (тдш). Предпосылки возникновения теории.
- •1. Понятие алгоритма и его свойства. Программа и принцип программного управления. Поколения эвм.
- •2. Разработать программный модуль для сортировки массива методом Шелла.
- •3. Виды отказов в информационных системах.
- •1. Эвм с нетрадиционной архитектурой. Классификация эвм по Флину.
- •2. Методы разработки структуры программ.
- •3. Количественные показатели надежности ис. Вероятность безотказной работы. Интенсивность отказов.
- •1. Понятие позиционных систем исчисления. Основные типы позиционных систем в эвм Представления отрицательных чисел в эвм. Прямой, обратный и дополнительный коды.
- •Прямой, обратный и дополнительные коды.
- •2. Основные классы архитектур программных средств.
- •3. Основы теории Демстера-Шеффера: фрейм различия, базовая вероятность.
- •1. Структура эвм с одной системной шиной. Понятие системной шины. Классификация линий шины. Их назначение. (Архитектура эвм)
- •2. Понятие внешнего описания программного средства. (Технология программирования)
- •3. Понятие isdn. Краткая историческая справка о появлении isdn. Технология isdn. (ИиОп)
- •1. Запоминающие устройства (зу). Основные показатели зу. Внутренние и внешние зу.
- •Внутренние зу.
- •2. Определение требований к программному средству.
- •3. Компоненты isdn. Структура построения isdn.
- •1. Способы обмена данными. Принцип программного обмена данными. Обмен по прерываниям. Обмен в режиме прямого доступа к памяти. (Архитектура эвм)
- •2. Функциональная спецификация программного средства. (Технология программирования)
- •3. Стандарты Internet как основа стандартизации в открытых системах. Стадии стандартизации протокола. (Открытые системы и сети)
2. Операционные системы. Иерархическая структура файловой системы. Физическая организация файловой системы. Обработка прерываний.
Большинство файловых систем имеют иерархическую структуру. Структура может быть организованна как дерево или как сеть (Unix)
Рис. 9.4 Иерархическая структура.
Все типы файлов имеют имена. Имена файлов бывает трех типов: простые, составные, относительные и уникальные
Простое - идентифицирует файл в пределах одного каталога
Составное (полное) - однозначное имя
Относительное - относительно текущего каталога. Например, если текущий каталог /user, то имя /user/an/main.exe, можно записать an/main.exe
Уникальное - например в UNIX, внутреннее уникальное цифровое имя
В древовидной структуре действует принцип: один файл - одно полное имя. В сетевой: один файл – много полных имен (за счет наличия уникального цифрового имени)
Монтирование
В общем случае компьютер имеет несколько дисковых устройств. Каким образом организовать хранение файлов?
Применяется два подхода: автономная файловая система и монтирование
Автономная файловая система – файловые системы разных дисков не связаны между собой. Для обращения к файлу необходимо указать имя диска, например: a:\privat\uni\ins.doc
Монтирование – объединение файловых систем разных устройств в одну (например в Unix). Для этого одна выбирается корневой и в ней указывается каталог, который будет корневым для второй файловой системы. После монтирования для пользователя нет разницы между корневой и смонтированной системами.
Физическая организация файловой системы
Представление пользователя о ФС и физическое хранение файлов на диске имеет мало общего. Диск, в общем случае состоит из пакета пластин. На каждой пластине – две поверхности. На каждой пластине размечены дорожки (traks), на которых хранятся данные. Дорожки нумеруются с 0, начиная от края к середине Для каждой поверхности пластины имеется магнитная головка, которая перемещаясь, может позиционировать над каждой дорожкой Все головки закреплены на одном механизме и перемещаются синхронно Дорожки одного радиуса на всех поверхностях называются цилиндром (cylinder) Каждая дорожка делятся на фрагменты, называемые секторами (sectors). Чаще размер сектора равен 512 байт. Сектор – наименьшая адресуемая единица обмена. Для поиска, контроллер должен задать: номер цилиндра, поверхности и сектора
ОС для работы с диском использует собственную единицу – кластер (cluster). В ОС Unix кластер называют блоком. Размер кластера часто = 1024 байта. Дорожки и секторы создаются в результате низкоуровневого форматирования диска и не зависит от типа ОС Диск может быть разделен на логические устройства разделы (тома): а, в, с, ... Разметка раздела под конкретный тип файловой системы выполняют процедуры логического форматирования. При этом определяется размер кластера и записывается информация о границах файлов и каталогов, поврежденных областях, о доступном пространстве. Также записывается загрузчик ОС. В одном разделе может быть создана только одна ФС, но любого доступного типа (FAT, FAT32, NTFS и ...).
Основные способы физического размещения файлов на диске:
1. Непрерывное размещение;
2. Связанный список кластеров
3. Связанный список индексов
4. Перечень номеров кластеров
ФС FAT состоит из следующих областей:
Загрузочный сектор - программа загрузки ОС
Основная копия FAT, резервная копия FAT, переменной длины.
Корневой каталог - содержит 512 записей по 32 байт
Область данных – кластеры размером от 1 до 128 секторов.
Размер таблицы FAT и разрядность указателя определяет количество кластеров в области данных (часто по 4 Кбайт).
Индексный указатель в таблице FAT принимает следующие значения: кластер свободен, занят и не последний, занят и последний, дефектный, резервный. Разрядность индексного указателя в таблице FAT определяет название: FAT12, FAT16, FAT32.
ФС распознает два типа файла: файл и каталог. В каталоге хранятся имя и атрибуты файла.
Запись в файле-каталоге ссылается на первый индекс файла.
Структура файловой системы аналогична варианту (с) предыдущего рисунка(анимация)
ФорматированиеFAT
Физическая организация s5 и ufs
Файловая система s5 (начиная с версии Unix System V) и ufs имеют схожие модели
Особенности:
Имена файлов хранятся отдельно от атрибутов (включая адресную информацию), которые хранятся в области индексных дескрипторов (inode). Порядковый номер дескриптора составляет уникальное имя файла.
Каталог содержит символьное имя и номер inode.
Inode хранятся в отдельной области диска.
Индексный дескриптор имеет 64 байта и содержит атрибуты файла и адресную информацию (перечень номеров кластеров) .
Допустимые типы файла: файл, каталог, специальный файл, символьная связь, конвейер.
Корневой каталог неограничен.
Поиск файла осуществляется путем последовательного просмотра каталогов и соответствующих inode. Адрес корневого каталога известен системе. Для ускорения дескриптор файла копируется в системную область памяти (это входит в процедуру открытия).
Физическая организация NTFS
Файловая система NTFS была разработана в качестве основной для Windows NT
Особенность: поддержка больших файлов и дисков (до 264 байт), восстанавливаемость после сбоев, низкий уровень фрагментации
Определение: непрерывная область кластеров называется отрезком .
Порядковый номер кластера тома называется логическим номером кластера (LCN)
Порядковый номер кластера внутри файла называется виртуальным номером кластера (VCN)
Часть файла в отрезке характеризуются числом (VCN,LCN,К), где К длина отрезка Для хранения номера кластера используются 64-разрядные указатели
Весь том (раздел) это последовательность кластеров
Файловая система NTFS – это один и более файлов
Основа структуры – таблица MFT (Master File Table) это тоже файл.
MFT состоит из записей, по умолчанию 2 Кбайта
Порядковый номер записи в MFT – номер файла
Системные файлы:
1 - $Mft полный список файлов тома
2 - $MftMirr Копия первых трех записей MFT
3 - $LogFile Список транзакций для восстановления после сбоя
4 - $Volume Имя тома, версия и пр.
5 - $AtrDef Файл описаний атрибутов
6 - $ Корневой каталог
7 - $BitMap Разметка использованных кластеров
8 - $Boot Адрес загрузочного сектора
9 - $BadClus Список плохих кластеров
10 - $Quota Квоты для каждого пользователя
11 - $Upcase Таблица преобразования символов в Unicode
12 -15 Резерв
Каждый файл (включая и системные) состоит из набора атрибутов
Имя файла и данные рассматриваются тоже как атрибуты
Файлы могут быть небольшие(small). Они имеют сокращенное количество атрибутов и помещаются в одной записи MFT
Большие(large) – перечисляются отрезки входящие в этот файл
Очень большие(huge) – используется косвенная адресация на отрезки
Сверхбольшие(extremely huge) – двойная косвенная адресация (см. схему адресации для UFS)
Ссылки находятся в атрибуте Attribute List
Каталог – тоже файл.
В атрибуте Index Root содержится имя файла и номер записи MFT
Прерывание – это событие/сигнал, привлекающий внимание ЦП и заставляющий его изменить текущий порядок исполнения команд процесса. Существуют аппаратные и программные прерывания.
Аппаратные прерывания инициируются аппаратурой (например, сигнал микросхемы таймера в IBM PC вырабатывается 18.2 раза в секунду), сигналом принтера, нажатием клавиш клавиатуры и многими другими причинами.
Программные прерывания инициируются процессом и на самом деле ничего не прерывают. Это обычные процедуры, которые используются программами для выполнения стандартной рутиной работы. Однако, эти программы содержатся в ОС, и механизм прерываний дает возможность обратиться к ним из программ пользователей. Программные прерывания могут выдаваться внутри друг друга (быть вложенными). Например, аппаратные прерывания могут возникнуть при выполнении программных прерываний. Когда разрешенное прерывание вызывается, то ЦП оставляет свою работу, выполняет прерывание, а затем возвращается в место прерывания. Управляет прерываниями обработчик прерываний (Interrupt Handler).
Основная концепция обработки прерываний
В различных ЭВМ существует различный набор типов прерываний, которые можно разделить на 6 классов.
1. Программы-прерывания по системной директиве. Инициатор – активный процесс, выполнивший команду SVC (обращение к супервизору), то есть запрос на предоставление ОС какой-либо системной вычислительной услуги.
2. Прерывания ввода-вывода. Инициируются устройством ввода/вывода (УВВ) и сигнализируют ЦП о том, что произошло изменение состояния канала ввода-вывода (КВВ) или УВВ (например: завершение операции, ошибка, переход устройства в состояние готовности).
3. Внешние прерывания. Причинами их является нажатие операторами клавиш на панели ЭВМ или прием сигнала прерывания от другого ЦП в мультипроцессорной системе, сигнала от модема.
4. Прерывание по рестарту. Нажатие оператором на панели управления кнопки рестарта или Reset.
5. Логические прерывания по контролю программы вызываются программными ошибками, обнаруженными при выполнении программы (деление на ноль, попытка выполнить привилегированную команду в пользовательском режиме, неверный код операции, защита памяти и т.д.).
6. Прерывания по контролю машины вызываются аппаратными ошибками.
Планирование процессов включает в себя решение следующих задач:
1. определение момента времени для смены выполняемого процесса;
2. выбор процесса на выполнение из очереди готовых процессов;
3. переключение контекстов "старого" и "нового" процессов.
Первые две задачи решаются программными средствами, а последняя выполняется, как правило, аппаратно.