Система прерываний – это совокупность средств процессора, которые обеспечивают обработку асинхронных событий.
Необходимость
Во время работы программы в машине, или во внешней среде возникают события, которые требуют своей обработки со стороны МП. Реакция состоит в том, что МП прерывает текущую программу и выполняет программу обработки этого события. По завершению программы прерывания МП возвращается к выполнению прерванной программы. Подобный процесс называется прерыванием программ.
Чем отличается прерывание от вызова программ?
Прерывание – это обработка асинхронных по отношению к МП событий, т.е. тех событий, которые не могут быть заранее определены и соответственно обработаны в выполняющейся программе.
Т.к. события асинхронные, то в МП необходимо иметь сигнал, сообщающий об этом событии – запрос прерывания.
Пример событий прерываний:
1) внутри ЭВМ:
· ошибка в аппаратуре
· переполнение разрядной сетки
· деление на 0
· ошибка передачи данных
2) внешняя среда:
· запрос ПУ на операции ввода/вывода
· сообщение об окончание работы ПУ
· события в ПУ, требующие специальной обработки (отсутствие бумаги в принтере, принтер не готов, приход сообщения из сети и т.д.)
в качестве ПУ могут использоваться датчики и т.д.
В общем случае, если МП и программа не знает о событии, то чтобы сообщить о нем, используется сигнал запроса прерывания (если необходимо его обработать).
Возможность прерывания - важное архитектурное свойство процессора, использующееся при организации параллельной работы процессора и ПУ, параллельной обработке нескольких программ (мультипрограммирование, использование ЭВМ для управления технологическими процессами в реальном режиме времени и др.).
|
|
|
Основные функции системы прерываний:
- запоминание состояния прерываемой программы;
- осуществление перехода к подпрограмме обслуживающей прерывание;
- восстановление состояния прерванной программы и возврат к ней;
- установление приоритетных соотношений при наличии нескольких запросов прерываний;
- запрет и разрешение реакции на запросы прерываний (маскирование).
3. Классификация алгоритмов маршрутизации.
Признаки:
1. Способ выбора наилучшего маршрута
2. Способ постарения таблицы маршрутизации
3. Место выбора маршрутов
4. Вид той информации, которую обменивает маршрутизатор
3,4 – признаки адаптивных алгоритмов.
По первому признаку: Одношаговые и многошаговые.
Одношаговый – каждый маршрутизатор при выборе маршрута определяет только следующий маршрутизатор. Многошаговый – весь маршрут задается уже отправленном пакете.
По второму признаку:
Простой маршрутизации
Фиксированной (или статической) маршрутизации
Динамической маршрутизации
|
|
|
Алгоритм простой маршрутизации: таблица маршрутизации нет или является очень примитивной. Типы простой маршрутизации: случайная (в случайном направление посылается пакет), лавинная (посылает пакет во все направления), скорейшая передача (маршрутизатор сразу отсылает пакет), алгоритмы крадчайшей очереди (наименьшей загрузки), маршрутизация по предыдущему опыту. Чаще всего используют лавинный алгоритм маршрутизации.
Алгоритмы статической маршрутизации: Все записи являются статическими. Записи меняться в ручную. Подразделяться на два типа: однопутивые (одномаршрутные), многомаршрутные (допускающие альтернативу).
Алгоритм динамической маршрутизации: Автоматическое построение таблиц маршрутизации. Требования: скорость адаптивности (как быстро алгоритм подстроиться под изменения в сети); простота; адаптивные алгоритмы должны обеспечивать наилучшее маршрутное решение; сходимость алгоритмов (т.е. получение однозначного результата);
По третьему признаку:
1. изолированные алгоритмы (локальные)
2. Централизованное
3. Распределенное.
В изолированных нет обмена маршрутной информации. В централизованных вся маршрутная информация стекается в единый центр (сетевой маршрутный). Этот центр ответственен за сбор маршрутной информации. Есть подход виртуального канала. В распределённых все маршрутизаторы участвуют в сборе и распространении маршрутной информации. Работа по выбору маршрута распределена между всеми маршрутизаторами.
|
|
|
По четвёртому признаку:
1. Дистанционно векторные алгоритмы
2. алгоритмы состояния связи
Примером является RIP (протокол маршрутной информации). В дистанционно-векторном: каждый маршрутизатор периодически всем своим соседям передаёт вектор сообщения, где указывает адреса всех известных ему подсетей и расстояние до них, в качестве (расстояния используется промежуточные узлы).
Недостатки плохая адаптация к отказам маршрутизаторов, возможность возникновения маршрутных петель.
Билет 15.
1. 2НФ: Основные определения и правила преобразования.
Очень часто первичный ключ отношения включает несколько атрибутов (в таком случае его называют составным) При этом вводится понятие полной функциональной зависимости.
§ неключевой атрибут функционально полно зависит от составного ключа если он функционально зависит от всего ключа в целом, но не находится в функциональной зависимости от какого-либо из входящих в него атрибутов.
Пример:
|
|
|
Пусть имеется отношение ПОСТАВКИ (N_ПОСТАВЩИКА, ТОВАР, ЦЕНА).
Поставщик может поставлять различные товары, а один и тот же товар может поставляться разными поставщиками. Тогда ключ отношения - "N_поставщика + товар". Пусть все поставщики поставляют товар по одной и той же цене. Тогда имеем следующие функциональные зависимости:
· N_поставщика, товар -> цена
· товар -> цена
Неполная функциональная зависимость атрибута "цена" от ключа приводит к следующей аномалии: при изменении цены товара необходим полный просмотр отношения для того, чтобы изменить все записи о его поставщиках. Данная аномалия является следствием того факта, что в одной структуре данных объединены два семантических факта. Следующее разложение дает отношения во 2НФ:
· ПОСТАВКИ (N_ПОСТАВЩИКА, ТОВАР)
· ЦЕНА_ТОВАРА (ТОВАР, ЦЕНА)
Таким образом, можно дать
Определение второй нормальной формы:
Отношение находится во 2НФ, если оно находится в 1НФ и каждый неключевой атрибут функционально полно зависит от ключа.
2. Характеристики системы прерываний.
1. общее число запросов прерывания
2. число запросов внешних прерываний
3. время реакции - время межу появлением запроса прерывания и началом выполнения прерывающей программы.
Особенности:
· Т.к. время реакции в общем случае зависит от приоритета запроса (т.к. в системе могут ожидать обслуживания запросы с более высоким приоритетом), то оно определяется для запроса с самым высоким приоритетом.
· Время реакции может включать в себя t3 при аппаратной реализации запоминания состояния прерываемой программы.
· Если реакция на прерывание (обычно) возможна только между выполнением отдельных команд программы, то на время реакции оказывает влияние время выполнения команд.
Применение МП выдвигает соответствующие требования на время реакции. Особенно высокие требования для систем, работающих в реальном режиме времени, когда обработка события должна происходить очень быстро.
Для снижения времени реакции используют:
· возможность прерывания после каждого такта команды (редко, т.к. увеличивается число запоминающей информации);
· запоминание только части информации о прерванной программе;
· наличие ортогональных состояний МП.
4. затраты времени на переключение программ (учитываются все расходы времени на запоминание и восстановление состояния программы): tизд=tз+tв
5. глубина прерывания - максимальное число программ, которые могут прерывать друг друга.
Если после перехода к программе обработке прерывания и до ее окончания обработка запросов больше не возможна, то глубина равна 1. Чем больше глубина прерываний, тем быстрее реакция процессора на прерывания с более высоким приоритетом.
Если запрос прерывания окажется не обслуженным до прихода следующего запроса от того же источника, то наступает насыщение системы прерываний и запрос будет потерян. Для избежания этого необходимо согласовывать быстродействие МП с частотой запросов прерываний.
6. число уровней прерываний
Т.к. ЭВМ может иметь большое число источников прерываний, а их полная реализация в процессоре зачастую невозможна, все запросы делятся на классы (уровни).
Совокупность запросов прерывания, которые инициируют одну и туже программу обработки прерываний образуют уровень прерываний.
На этом принципе (объединения запросов в один класс) основан способ увеличения числа возможных источников запросов прерываний. В частности, например, если запросы от трех источников объединены в один уровень, то программа обработки прерывания по запросу от данного уровня должна в первую очередь определить источник прерывания и затем вызвать соответствующую подпрограмму.
3. Стек ТСР/IP. Протоколы прикладного уровня.
TCP/IP – Transmission Control Protocol / Internet Protocol (Протокол Управления Передачей Данных / Межсетевой Протокол). Стек TCP/IP – совокупность протоколов организации взаимодействия между структурами и программными компонентами сети; представляет собой программно реализованный набор протоколов межсетевого взаимодействия.
| OSI (см. 9) |
| ||||
| 7 | Прикладной уровень |
|
| ||
| 6 | Уровень программирования | TCP/IP | |||
| 5 | Сеансовый уровень | Прикладной уровень | IV | ||
| 4 | Транспортный уровень | Транспортный уровень | III – TCP | ||
| 3 | Сетевой уровень | Уровень межсетевого вз/д-я | II – IP | ||
| 2 | Канальный уровень | Уровень сетевого интерфейса | I | ||
| 1 | Физический уровень |
| |||
I-й должен обеспечить интеграцию в составную сеть любой др. сети, независимо от технологии передачи данных этой сети.
II-й должен обеспечить возможность передачи пакетов через составную сеть, используя разумный (оптимальный) на данный момент маршрут.
III-й решает задачу обеспечения надежной передачи данных между источником и адресатом.
IV-й объединяет все сетевые службы и услуги, предоставляемые сетью польз-лю.
В TCP/IP достаточно хорошо развит первый уровень, соответствующий 1 и 2 уровням OSI. Второй уровень TCP/IP – IP. Также присутствует ICMP – протокол управляющих сообщений сети. IP не гарантирует надежной передачи данных. Основная задача – выбор наилучшего маршрута. Решение этой задачи IP перекладывает на RIP и OSPF протоколы. Третий уровень – TCP, основная функция – надежность и правильность доставки данных. Также используется UDP, в нем каждый пакет передается независимо. Надежность доставки данных не гарантируется, т.к. не устанавливается связь заранее. Обычно по UDP передаются данные, не критичные к надежности. 4 уровень – набор служб и услуг, предлагаемых пользователю.
Протоколы прикладного уровня.
1) Telnet – протокол удаленного доступа (эмуляция терминала). Обеспечивает подключение пользователя за неинтеллектуальным терминалом (используется крайне редко)
2) FTP – протокол передачи данных
3) SMTP – протокол передачи электронной почты
4) POP3 – почтовый протокол
5) DNS – протокол доменных имен. Устанавливает соответствие символьный адрес – IP адрес.
6) HTTP – протокол передачи гипер текста
7) Kerberos – протокол защиты информации в сетях. Отвечает за пароли и ключи.
Telnet
Telnet – это прикладной протокол стека TCP/IP, обеспечивающий эмуляцию терминалов. Терминал – это устройство, состоящее из монитора и клавиатуры и используемое для взаимодействия с хост- компьютерами (обычно мэйнфреймами или мини-компьютерами), на которых выполняются программы. Программы запускаются на хосте, поскольку терминалы, как правило, не имеют собственного процессора.
Протокол Telnet функционирует поверх TCP/IP и имеет две важные особенности, отсутствующие в других эмуляторах: он присутствует практически в каждой реализации стека TCP/IP, а также является открытым стандартом (т. е. каждый производитель или разработчик легко может, реализовать его). Для некоторых реализаций Telnet нужно, чтобы хост был сконфигурирован как Telnet-сервер. Протокол Telnet поддерживается многими рабочими станциями, работающими под управлением MS-DOS, UNIX и любых версий Windows.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 431; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!