Untitled

Билет №4

1. Модели систем как основания декомпозиции.

Декомпози́ция — научный метод, использующий структуру задачи и позволяющий заменить решение одной большой задачи решением серии меньших задач.

Декомпозиция – это закрепление целей, задач, критериев их достижения и соответствующих числовых показателей за структурными элементами организации разного иерархического уровня. Были разработаны различные подходы декомпозиционных методов.

На этапе декомпозиции, обеспечивающем общее представление о решаемой проблеме, осуществляются:

1.      определение и декомпозиция общей цели исследования;

2.      выделение проблемы из среды, определение её ближнего и дальнего окружения;

3.      описание воздействующих факторов.

 

Основной операцией анализа является разделение целого на части. Задача распадается на подзадачи, система — на подсистемы, цели — на подцели и т.д. При необходимости этот процесс повторяется, что приводит к иерархическим древовидным структурам.

 

Обычно (если задача не носит чисто учебного характера) объект анализа сложен, слабо структурирован, плохо формализован, поэтому операцию декомпозиции выполняет эксперт. Если поручить анализ одного и того же объекта разным экспертам, то полученные древовидные списки будут различаться. Качество построенных экспертами деревьев зависит как от их компетентности, так и от применяемой методики декомпозиции.

Основание для декомпозиции является содержательная модель системы. Это означает, что в разделяемом целом мы должны найти часть, соответствующую каждому из элементов модели-основания. Ориентиром для построения содержательной модели (т.е. основания декомпозиции) служат формальные модели известных типов. Предметом особого внимания является полнота модели.

Один из способов упрощения сложного — метод декомпозиции — состоит в разложении сложного целого на все более мелкие и простые части. Компромиссы между требованием не упустить важного (принцип полноты) и требованием не включать в модель лишнего (принцип простоты) достигаются с помощью понятий существенного (необходимого), элементарного (достаточного), а также постепенной нарастающей детализации базовых моделей и итеративности алгоритма декомпозиции.

 

 

2. Роль контроллеров в схемах периферийных устройств.

Перифери́йное устро́йство — аппаратура, которая позволяет использовать вычислительные возможности процессора.

Различают внутренние и внешние периферийные устройства. Внутренние устройства устанавливаются внутрь системного блока (жесткие диски, встренные приводы CD/DVD и т.п.). Внешние устройства подключаются к портам ввода-вывода, при этом за взаимодействие этих устройств внутри ПК отвечают порты ввода-вывода (принтеры, сканеры, камеры, мыши и т.п.).

Каждое внутреннее устройство имеет контроллер (от английского слова controller – устройство управления). Для внешних устройств эту функцию выполняет контроллер порта, к которому это устройство подключено. Во всем остальном внутренние и внешние периферийные устройства персонального компьютера  работают по одним и тем же принципам.

Контроллер периферийного устройства подключается к общей шине ПК. И к этой же общей шине подключаются процессор и оперативная память ПК. Через неё осуществляется постоянное взаимодействие между процессором и оперативной памятью и всеми перефирийными устройствами. Контроллер отвечает за получение информации от процессора и из оперативной памяти и за передачу данных процессору или в оперативную память.

Данная схема связи с периферийным устройством позволяет быстродействующему процессору работать, не замедляя работы из-за относительной по сравнению с процессором медлительности периферийных устройств персонального компьютера. Контроллер периферийного устройства работает со скоростью процессора, не замедляя его работу. А задержки приема-передачи информации от периферийного устройства к процессору и наоборот компенсирует контроллер устройства, беря на себя соответствующие функции «притормаживания» приема-передачи данных.

Такой подход позволяет согласовать между собой высокопроизводительные устройства (процессор и память) с относительно медленными периферийными устройствами персонального компьютера.

Быстродействующие периферийные устройства, например, жесткие диски, могут работать с оперативной памятью в режиме прямого доступа. Это означает, что контроллеры этих устройств могут записывать/считывать данные из ячеек оперативной памяти, минуя обработку этих данных процессором. Подобный режим позволяет не перегружать процессор.

Некоторые периферийные устройства персонального компьютера могут иметь и собственную оперативную память, а также собственный специализированный процессор для автономной обработки данных. Это позволяет еще больше  разгружать основной процессор и основную оперативную память. К таким устройствам относится, например, видеокарта, которая осуществляет вывод информации на экран монитора.

 

3. Операции над файлами. Операции над директориями. Защита и доступ к файлам.

 

Файл - это поименованная последовательность байтов. Любой файл имеет фиксированное имя и пределённое логическое представление и соответствующие ему операции чтения/записи.

Условно можно выделить два типа операций с файлом — связанные с его открытием, и выполняющиеся без его открытия.

Операции первого типа обычно служат для чтения/записи информации или подготовки к записи/чтению:

     Открытие файла;

     Закрытие файла;

     Запись — в файл помещаются данные;

     Чтение — данные из файла помещаются в область памяти;

     Перемещение указателя — указатель перемещается на указанное число байт вперёд/назад или перемещается по указанному смещению относительно начала/конца. Не все файлы позволяют выполнение этой операции (например, файл на ленточном накопителе может не «уметь» перематываться назад);

     Сброс буферов — содержимое файловых буферов с незаписанной в файл информацией записывается. Используется обычно для указания на завершение записи логического блока (для сохранения данных в файле на случай сбоя);

     Получение текущего значения файлового указателя.

 

Операции второго типа выполняются с файлом как с «объектом» файловой системы, в котором файл является мельчайшей единицей структурирования:

     Открытие для изменения файла;

     Удаление файла;

     Переименование файла;

     Копирование файла;

     Перенос файла на другую файловую систему/носитель информации;

     Создание симлинка или хардлинка;

     Получение или изменение атрибутов файла.

 

Директория - иначе, Каталог. Это поименованная совокупность байтов на носителе информации, содержащая название подкаталогов и файлов. Проще говоря - это объект в файловой системе, упрощающий организацию файлов.

Число директорий зависит от системы. В ранних ОС имелась только одна  корневая директория,  затем появились директории для пользователей  (по одной директории на пользователя). В современных ОС используется произвольная структура дерева директорий.

 

Основные операции над директориями:

•     Создание директории;

•     Удаление директории;

•      Открытие директории для последующего чтения;

•     Закрытие директории после ее чтения для освобождения места во внутренних системных таблицах;

•     Переименование директории;.

•     "Link": связывание - это техника, которая позволяет информации о файле появляться более чем в одной директории. Данный системный вызов связывает существующий файл с абсолютным именем директории, используя их в качестве параметров.

•     Unlink. Удаление записи о файле из директории.

Наличие в системе многих пользователей предполагает организацию контролируемого доступа к файлам. Выполнение любой операции над файлом должно быть разрешено только в случае наличия у пользователя соответствующих привилегий. Обычно контролируются следующие операции: Read, Write, Execute, Append, Delete, List

Другие операции, например,  копирование файлов  или их переименование также могут контролироваться. Однако они чаще реализуются через перечисленные. Так, операцию копирования файлов можно представить как операцию чтения и последующую операцию записи.

Наиболее общий подход к защите файлов от несанкционированного использования - сделать доступ зависящим от идентификатора пользователя, то есть связать с каждым файлом или директорией список прав доступа, где перечислены имена пользователей и типы разрешенных для них способов доступа к файлу. Любой запрос на выполнение операции сверяется с таким списком. Основная проблема  реализации такого способа -  список может быть длинным. Чтобы разрешить всем пользователям читать файл, необходимо всех их внести в список. У этой техники есть два нежелательных следствия:

1.      Конструирование такого списка может быть сложной задачей, особенно если мы не знаем заранее список пользователей системы.

2.      Запись в директории должна теперь иметь переменный размер (включать список потенциальных пользователей).

Для решения этих проблем  создают классификации пользователей, например, в ОС Unix все пользователи разделены на три группы:

•     Владелец (Owner).

•     Группа (Group).  Набор пользователей, разделяющих файл и нуждающихся в  типовом способе  доступа к нему.

•     Остальные (Univers).

 

Задача № 4. Одноканальная СМО с отказами представляет собой телефонную линию. Заявка – вызов, пришедший в момент, когда линия занята, получает отказ. Интенсивность потока составляет =0,5 вызовов в минуту. Средняя продолжительность разговора  =1/=1,5 мин (где  - производительность канала). Все потоки событий – простейшие. Установите соответствие между предельными характеристиками СМО и их значениями (определить при t A, q, Pотк, где: A – абсолютная пропускная способность, q- относительная пропускная способность, Pотк – вероятность отказа)

Ответ: q=          , A=    , Pотк=  =1-q.