Основы операционных систем
Все программное обеспечение принято делить на две части: прикладное и системное. К прикладному программному обеспечению, как правило, относятся разнообразные банковские и прочие бизнес-программы, игры, текстовые процессоры и т. п. Под системным программным обеспечением обычно понимают программы, способствующие функционированию и разработке прикладных программ. Надо сказать, что деление на прикладное и системное программное обеспечение является отчасти условным и зависит от того, кто осуществляет такое деление. Так, обычный пользователь, неискушенный в программировании, может считать Microsoft Word системной программой, а, с точки зрения программиста, это – приложение. Компилятор языка Си для обычного программиста – системная программа, а для системного – прикладная.Структура вычислительной системы
Большинство пользователей имеет опыт эксплуатации операционных систем, но тем не менее они затруднятся дать этому понятию точное определение. Давайте кратко рассмотрим основные точки зрения.
Понятие процесса
В первой лекции, поясняя понятие "операционная система" и описывая способы построения операционных систем, мы часто применяли слова "программа" и "задание". Мы говорили: вычислительная система исполняет одну или несколько программ, операционная система планирует задания, программы могут обмениваться данными и т. д. Мы использовали эти термины в некотором общеупотребительном, житейском смысле, предполагая, что все читатели одинаково представляют себе, что подразумевается под ними в каждом конкретном случае.
Уровни планирования
Планирование заданий появилось в пакетных системах после того, как для хранения сформированных пакетов заданий начали использоваться магнитные диски. Магнитные диски, являясь устройствами прямого доступа, позволяют загружать задания в компьютер в произвольном порядке, а не только в том, в котором они были записаны на диск. Изменяя порядок загрузки заданий в вычислительную систему, можно повысить эффективность ее использования. Процедуру выбора очередного задания для загрузки в машину, т. е. для порождения соответствующего процесса, мы и назвали планированием заданий. Планирование использования процессора впервые возникает в мультипрограммных вычислительных системах, где в состоянии готовность могут одновременно находиться несколько процессов.
Взаимодействующие процессы
Процессы не могут взаимодействовать, не общаясь, то есть не обмениваясь информацией. "Общение" процессов обычно приводит к изменению их поведения в зависимости от полученной информации. Если деятельность процессов остается неизменной при любой принятой ими информации, то это означает, что они на самом деле в "общении" не нуждаются. Процессы, которые влияют на поведение друг друга путем обмена информацией, принято называть кооперативными или взаимодействующими процессами, в отличие от независимых процессов, не оказывающих друг на друга никакого воздействия.
Interleaving, race condition и взаимоисключения
Давайте временно отвлечемся от операционных систем, процессов и нитей исполнения и поговорим о некоторых "активностях". Под активностями мы будем понимать последовательное выполнение ряда действий, направленных на достижение определенной цели. Активности могут иметь место в программном и техническом обеспечении, в обычной деятельности людей и животных. Мы будем разбивать активности на некоторые неделимые, или атомарные, операции.
Концепция семафоров
Одним из первых механизмов, предложенных для синхронизации поведения процессов, стали семафоры, концепцию которых описал Дейкстра (Dijkstra) в 1965 году.
Условия возникновения тупиков
Множество процессов находится в тупиковой ситуации, если каждый процесс из множества ожидает события, которое может вызвать только другой процесс данного множества. Так как все процессы чего-то ожидают, то ни один из них не сможет инициировать событие, которое разбудило бы другого члена множества и, следовательно, все процессы будут спать вместе.
Физическая организация памяти компьютера
Главная задача компьютерной системы – выполнять программы. Программы вместе с данными, к которым они имеют доступ, в процессе выполнения должны (по крайней мере частично) находиться в оперативной памяти. Операционной системе приходится решать задачу распределения памяти между пользовательскими процессами и компонентами ОС. Эта деятельность называется управлением памятью. Таким образом, память (storage, memory) является важнейшим ресурсом, требующим тщательного управления. В недавнем прошлом память была самым дорогим ресурсом.
Понятие виртуальной памяти
Разработчикам программного обеспечения часто приходится решать проблему размещения в памяти больших программ, размер которых превышает объем доступной оперативной памяти. Один из вариантов решения данной проблемы – организация структур с перекрытием – рассмотрен в предыдущей лекции. При этом предполагалось активное участие программиста в процессе формирования перекрывающихся частей программы. Развитие архитектуры компьютеров и расширение возможностей операционной системы по управлению памятью позволило переложить решение этой задачи на компьютер. Одним из главных достижений стало появление виртуальной памяти (virtual memory).
Исключительные ситуации при работе с памятью
Из материала предыдущей лекции следует, что отображение виртуального адреса в физический осуществляется при помощи таблицы страниц. Для каждой виртуальной страницы запись в таблице страниц содержит номер соответствующего страничного кадра в оперативной памяти, а также атрибуты страницы для контроля обращений к памяти.
Имена файлов
История систем управления данными во внешней памяти начинается еще с магнитных лент, но современный облик они приобрели с появлением магнитных дисков. До этого каждая прикладная программа сама решала проблемы именования данных и их структуризации во внешней памяти. Это затрудняло поддержание на внешнем носителе нескольких архивов долговременно хранящейся информации. Историческим шагом стал переход к использованию централизованных систем управления файлами. Система управления файлами берет на себя распределение внешней памяти, отображение имен файлов в адреса внешней памяти и обеспечение доступа к данным.
Общая структура файловой системы
Нижний уровень - оборудование. Это в первую очередь магнитные диски с подвижными головками - основные устройства внешней памяти, представляющие собой пакеты магнитных пластин (поверхностей), между которыми на одном рычаге двигается пакет магнитных головок. Шаг движения пакета головок является дискретным, и каждому положению пакета головок логически соответствует цилиндр магнитного диска. Цилиндры делятся на дорожки (треки), а каждая дорожка размечается на одно и то же количество блоков (секторов) таким образом, что в каждый блок можно записать по максимуму одно и то же число байтов.
Физические принципы организации ввода-вывода
Существует много разнообразных устройств, которые могут взаимодействовать с процессором и памятью: таймер, жесткие диски, клавиатура, дисплеи, мышь, модемы и т. д., вплоть до устройств отображения и ввода информации в авиационно-космических тренажерах. Часть этих устройств может быть встроена внутрь корпуса компьютера, часть – вынесена за его пределы и общаться с компьютером через различные линии связи: кабельные, оптоволоконные, радиорелейные, спутниковые и т. д. Конкретный набор устройств и способы их подключения определяются целями функционирования вычислительной системы, желаниями и финансовыми возможностями пользователя.
Для чего компьютеры объединяют в сети
Одной из главных причин стала необходимость совместного использования ресурсов (как физических, так и информационных). Если в организации имеется несколько компьютеров и эпизодически возникает потребность в печати какого-нибудь текста, то не имеет смысла покупать принтер для каждого компьютера. Гораздо выгоднее иметь один сетевой принтер для всех вычислительных машин. Аналогичная ситуация может возникать и с файлами данных. Зачем держать одинаковые файлы данных на всех компьютерах, поддерживая их когерентность, если можно хранить файл на одной машине, обеспечив к нему сетевой доступ со всех остальных?Второй причиной следует считать возможность ускорения вычислений. Здесь сетевые объединения машин успешно конкурируют с многопроцессорными вычислительными комплексами. Многопроцессорные системы, не затрагивая по существу строение операционных систем, требуют достаточно серьезных изменений на уровне hardware, что очень сильно повышает их стоимость.
Угрозы безопасности
Важность решения проблемы информационной безопасности в настоящее время общепризнана, подтверждением чему служат громкие процессы о нарушении целостности систем. Убытки ведущих компаний в связи с нарушениями безопасности информации составляют триллионы долларов, причем только треть опрошенных компаний смогли определить количественно размер потерь. Проблема обеспечения безопасности носит комплексный характер, для ее решения необходимо сочетание законодательных, организационных и программно-технических мер.
Идентификация и аутентификация
Для начала рассмотрим проблему контроля доступа в систему. Наиболее распространенным способом контроля доступа является процедура регистрации. Обычно каждый пользователь в системе имеет уникальный идентификатор. Идентификаторы пользователей применяются с той же целью, что и идентификаторы любых других объектов, файлов, процессов. Идентификация заключается в сообщении пользователем своего идентификатора. Для того чтобы установить, что пользователь именно тот, за кого себя выдает, то есть что именно ему принадлежит введенный идентификатор, в информационных системах предусмотрена процедура аутентификации (authentication, опознавание, в переводе с латинского означает "установление подлинности"), задача которой - предотвращение доступа к системе нежелательных лиц.
Измерительная техника
Проблема стабильности частоты в приемопередающих устройствах существовала всегда. На относительно низких частотах (до 100-150 МГц) она решалась применением кварцевых резонаторов, на более высоких (400 МГц) – с помощью резонаторов на поверхностно-акустических волнах (ПАВ-резонаторах), для стабилизации же сверхвысоких частот часто применяют диэлектрические резонаторы из высокодобротной керамики или другие высокодобротные резонаторы [1]. Описанные способы стабилизации с помощью пассивных компонентов имеют свои достоинства – простоту и сравнительную дешевизну реализации, но их главный недостаток – невозможность сколько-нибудь существенной перестройки частоты без смены частотозадающего элемента – резонатора. Невозможность быстрой электронной перестройки рабочей частоты при сохранении ее стабильности резко ограничивает применение радиоустройств, не позволяя, например, реализовать многоканальность.Простой лабораторный синтезатор сверхвысокой частоты
SpectraLAB
Измерение и контроль температуры в сети MicroLAN
Частотомер
Функциональный генератор
Частотометр, измеритель ёмкости и индуктивности – FCL meter
Измеритель LCF
Низкочастотный измеритель АЧХ
Логические пробники
Программатор PIC
С точностью до 0,1 В
LC-meter FREE project
Измерение индуктивности
Доработки FCL-метра
Измеритель LC
Методика проверки трансформаторов
Простой осциллограф
Частотометр, измеритель ёмкости и индуктивности – FCL - meter
Карманный мультиметр
Измерительные приборы для домашней лаборатории неизменно привлекают внимание радиолюбителей. Особенно это касается малогабаритных конструкций с цифровой индикацией. Среди них пальма первенства, несомненно, принадлежит мультиметрам — цифровым авометрам с автономным питанием. С применением микросхем большой степени интеграции (БИС) в качестве аналого-цифровых преобразователей размеры мультиметров по сравнению с их собратьями, выполненными на обычных МС, стали значительно меньше. Одновременно повысилась и точность измерений.Предлагаем читателям описание мультиметра, собранного на основе БИС КР572ПВ2. Результаты измерений отображаются четырехразрядным жидкокристаллическим индикатором (ЖКИ), максимальное высвечиваемое число 1999. Цифровой авометр, по своим параметрам превосходящий широко распространенный стрелочный тестер Ц4317, свободно умещается в кармане.
Особенность данного мультиметра — электронный переключатель пределов измерений и оригинальный узел согласования выходов БИС КР572ПВ2 с жидкокристаллическим индикатором.
Питается прибор от одной батареи «Корунд», энергии которой хватает на 50 часов непрерывной работы. Минимальное напряжение, при котором мультиметр еще работает — 6,5 В. При этой величине «гаснет» ЖКИ, хотя электронная часть авометра исправно функционирует при снижении напряжения питания до 5,6 В.
Карманный мультиметр
Мультиметры MASTECH.Ремонт и обслуживание
Мультиметры MASTECH.Характерные неисправности и их причины
Оценка высокоомных сопротивлений мультиметром
Приставка к цифровому мультиметру.Измеритель оборотов и угла впрыска двигателя
Программатор Мультисим карт
Данный программатор позволяет не только сканировать сим карты, в которых используется алгоритм закрытия COMP128v1, но и прошивать мультисим карты т.е. менять их прошивку.Программатор поддерживает 5 скоростей сканирования 0.895МГц; 1.79МГц; 3.57МГц; 7.14МГц и 14.28МГц.
Сканируются практически все Sim карты ВСЕХ GSM операторов мира, кроме карт Мегафон Сибирь (Новосибирск), новых карт TELE2, D2 и новых карт Московского и Питерского Мегафона. Сим карты Московского Мегафона копируются только в том, случае если они старого образца (белые, без логотипа), выпущенные до 29.04.2002г.
Sim карты BeeLine и МТС сканируются все без исключения.
После сканирования полученные данные помещаются в Мультисим карту.
Программатор Мультисим карт
PIC программатор
Программатор JTAG для MSP430
Расчет параметров передачи цепей кабеля в диапазоне частот СП
Современные средства связи позволяют передавать различные виды информации: телефонной, телеграфной, вещания, телевидения, передачи газет фототелеграфным методом, а также передачи данных ЭВМ и АСУ. Современные сети электрической связи и сети передачи данных в нашей стране развиваются на базе Единой автоматизированной сети связи (ЕАСС).Магистральная сеть связи страны на современном этапе развития базируется на использовании кабельных, радиорелейных и спутниковых линий связи. Эти линии дополняют друг друга, обеспечивая передачу больших потоков информации любого назначения на базе использования цифровых и аналоговых систем передачи. Кабельные линии связи, обладающие высокой защищенностью каналов связи от атмосферных влияний и различных помех, эксплуатационной надежностью и долговечностью, являются основной сетью связи страны. По кабельным сетям передается до 75% всей информации.
В настоящее время наиболее эффективными являются коаксиальные кабели, которые позволяют передавать мощные пучки связи различного назначения. Быстрыми темпами внедряются на сетях оптические кабели.
Решающими факторами при внедрении новых систем связи сегодня являются скорость передачи информации и обеспечение высокого качества передачи. Внедрение интеллектуальных сетей, ISDN, сетей подвижной связи требует создания систем передачи информации, удовлетворяющих самым современным требованиям.
Выбор и обоснование трассы магистрали
Расчет трансформатора
Ряды номинальных значений сопротивлений резисторов
Частота передачи 52 Мбит
Расчет двигателя постоянного тока
Расчет мостового выпрямителя
