Содержание
1. Основы вычислительных процессов.Процесс. Представление процесса. Создание процесса. Завершение процесса
2. Основы построения и функционирования вычислительных машин: общие принципы построения и архитектуры вычислительных машин, информационно-логические основы вычислительных машин, их функциональная и структурная организация, память, процессоры, каналы и интерфейсы ввода вывода, периферийные устройства, режим работы, программное обеспечение. Классификация ПО
3. Архитектурные особенности и организация функционирования вычислительных машин различных классов: многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы, типовые вычислительные структуры и программное обеспечение, режимы работы.
4. Классификация и архитектура вычислительных сетей, техническое, информационное и программное обеспечение сетей, структура и организация функционирования сетей (глобальных, региональных, локальных).
5. Структура и характеристики систем телекоммуникаций: коммутация и маршрутизация телекоммуникационных систем, цифровые сети связи, электронная почта.
6. Эффективность функционирования вычислительных машин, систем и сетей телекоммуникаций; пути ее повышения.
7. Перспективы развития вычислительных средств.
8. Технические средства человеко-машинного интерфейса.
Выдержка из текста
1. Основы вычислительных процессов.
Процесс — программа, которая выполняется в текущий момент. Стандарт ISO 9000:2000 определяет процесс как совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих действий, преобразующих входящие данные в исходящие.
Компьютерная программа сама по себе — это только пассивная совокупность инструкций, в то время как процесс — это непосредственное выполнение этих инструкций.
Также, процессом называют выполняющуюся программу и все её элементы: адресное пространство, глобальные переменные, регистры, стек, открытые файлы и т. д.
Представление процесса
Обычно, процесс в вычислительной системе представлен (также говорят, «владеет») следующими ресурсами:
• образом исполняемого машинного кода, ассоциированного с программой;
• памятью (обычно некоторой областью виртуальной памяти), которая включает в себя:
• исполняемый код;
• входные и выходные данные процесса;
• стек вызовов (для отслеживания активных подпрограмм);
• кучу для хранения промежуточных результатов вычислений, генерируемых во время выполнения;
• дескрипторами ресурсов операционной системы, выделенными для процесса, например, файловыми дескрипторами (в терминологии ОС Unix) или «хэндлами» (в терминологии ОС Windows);
• атрибутами безопасности, такими как владелец и набор полномочий процесса (допустимых операций);
• состоянием процессора (контекстом), таким как:
• содержимое регистров;
• схема преобразования виртуальных адресов в физические; и т. д.
Контекст текущего процесса выгружается в память, когда выполняется переключение на другой процесс.
Операционная система хранит большую часть информации о процессах в таблице процессов.
В операционных системах, поддерживающих потоки выполнения (нити), потоки также владеют собственными ресурсами. Обычно это только состояние процессора, хотя потоки могут использовать и другие ресурсы.
Для снижения вероятности влияния процессов друг на друга и вероятности отказа системы (например, взаимных блокировок или пробуксовки) операционная система обеспечивает изоляцию процессов и выделяет необходимые им ресурсы. Также операционная система предоставляет механизмы для взаимодействия процессов безопасными и предсказуемыми способами.
Создание процесса
Простейшей операционной системе не требуется создание новых процессов, поскольку внутри них работает одна-единственная программа, запускаемая во время включения устройства. В более сложных системах надо создавать новые процессы. Обычно они создаются:
При запуске ОС (например, когда происходит инициализация драйверов устройств),
При появлении запроса на создание процесса — происходит в случае, если работающий процесс выполняет системный вызов.
Завершение процесса
Минимум 2 этапа завершения:
• Процесс удаляется из всех очередей планирования, то есть ОС больше не планирует выделение каких-либо ресурсов процессу,
• Сбор статистики о потреблённых процессом ресурсах с последующим удалением его из памяти.
Причины завершения процесса:
• Обычный выход,
• Выход по исключению или ошибке,
• Недостаточный объем памяти,
• Превышение лимита отведённого программе времени,
• Выход за пределы отведённой области памяти,
• Неверная команда (данные программы интерпретируются как инструкции для процессора),
• Ошибка защиты (выполнение непривилегированной команды),
• Завершение родительского процесса,
• Ошибка ввода-вывода,
• Вмешательство оператора.
Список использованной литературы
8. Технические средства человеко-машинного интерфейса.
Человеко-машинный интерфейс (ЧМИ) — широкое понятие, охватывающее инженерные решения, обеспечивающие взаимодействие человека-оператора с управляемыми им машинами.
Создание систем человеко-машинного интерфейса тесно увязано с понятиями эргономика и юзабилити.
Проектирование ЧМИ включает в себя:
создание рабочего места: кресла, стола, или пульта управления, размещение приборов и органов управления (устройства ввода данных) (соответствием всего этого физиологии человека занимается эргономика), освещение рабочего места и, возможно, микроклимат
далее рассматриваются взаимодействие оператора со всеми органами управления: их доступность и необходимые усилия, эффективность и скорость доступа, согласованность (непротиворечивость) управляющих воздействий (в том числе т. н. «защита от дурака»), расположение дисплеев и размеры надписей на них (всё это входит в сферу юзабилити)
Одной из наиболее сложных задач является создание эффективного ЧМИ рабочих мест сложных машин с множеством органов управления, например пилотов самолёта и космических кораблей.
В промышленных условиях ЧМИ чаще всего реализуется с использованием типовых средств: операторских панелей, компьютеров и типового программного обеспечения.
Человеко-машинные интерфейсы подразделяются на:
• Аппаратные интерфейсы;
• Программные интерфейсы(интерфейс пользователя);
• Аппаратно-программные интерфейсы.
Периферийные устройства (VDT) — оборудование, с помощью которого пользователи взаимодействуют с системой. Это определение подразумевает как монитор (VDU) (устройство вывода информации), так и устройства ввода информации в компьютерную систему (чаще всего клавиатура). Определение также подразумевает любое другое электронное оборудование (например, «мышь», дигитайзер, трекбол), требуемое для работы системы.
Двухкоординатный контроллер (VDU контроллер) – специализированный манипулятор, предназначенный для выбора специфической области на устройстве вывода, который представляет собой некоторое оборудование или устройство для выдачи команды.
Примечание – Двухкоординатным контроллером может быть джойстик, «мышь», трекбол, дигитайзер, сенсорные панели и активные экраны.