Эта книга о Go. Прежде чем перейти к нашей основной теме, вам необходимо получить некоторые базовые знания о компьютерах.
Опытные программисты могут пропустить эту главу. Новичкам следует потратить некоторое время на его изучение.
Ваши программы будут работать на оборудовании. Знание того, как работает ваше оборудование, может улучшить дизайн ваших программ.
Сначала мы опишем основные компоненты компьютера. Затем мы увидим, что такое программа и как с ней справляется машина.
4 Четыре аппаратных компонента
Компьютер состоит из четырех основных частей:
- Блок памяти (MU) , в котором хранятся данные и программы. Например, мы можем сохранить в блоке памяти оценки за класс колледжа. Мы также можем иметь программу, которая будет вычислять среднюю оценку класса.
- Арифметико-логическое устройство (АЛУ) . Его роль заключается в выполнении арифметических и логических операций над данными, хранящимися в блоке памяти. Этот блок может выполнять, например, сложения, приращения, уменьшения, которые называются операциями . В общем, каждая операция требует двух операндов и вывода результата. Допустим, мы хотим сложить 5 и 4. Эти два числа являются операндами. Результат этой операции равен 9. Операнды загружаются из блока памяти. ALU представляет собой электрическую схему, предназначенную для выполнения операций.
- Блок ввода-вывода (I/OU) будет отвечать за загрузку данных в блок памяти с устройства ввода . Это устройство также отправляет данные из блока памяти на устройство вывода .
Устройство ввода — это, например, сенсорная панель вашего компьютера, клавиатура, мышь.
Устройство вывода — это, например, ваш монитор. - Блок управления (БУ) будет получать инструкции от программ и будет контролировать деятельность других блоков.
Виталий Исаев. Объектное хранилище проекта Mailion: архитектура и ключевые оптимизации
Четыре аппаратных компонента представляют собой схематический вид компонентов компьютера.
5 Память
Компьютер состоит из двух типов памяти:
- Центральная память
- Вспомогательная память
Существуют две категории памяти:
5.1 Центральная память
Этот тип памяти необходим для запуска операционных систем и всех других программ, которые будут запускаться на вашем компьютере. Центральная память содержит два типа памяти:
- ОЗУ (оперативное запоминающее устройство). Этот тип хранилища требует электроэнергии для сохранения данных. Когда вы выключите компьютер, память, содержащаяся в этом типе хранилища, будет стерта. Операционная система и программы, которые вы используете, будут загружены в эту память. Этот тип памяти является энергозависимым .
- ПЗУ (постоянная память). Это память, содержащая данные, необходимые для правильной работы компьютера. Такая память не энергозависима (при выключении компьютера она не стирается). Он предназначен только для чтения и не обновляется системой.
5.2 Вспомогательная память
Этот тип памяти не является энергозависимым. При отключении питания сохраненные данные не удаляются. Вот несколько примеров вспомогательной памяти: жесткие диски, USB-накопители, CD-ROM, DVD и т. д.
Леонид Андриевский. Защита программного кода .NET: разумное применение обфускации
Чтение и запись в этот тип памяти медленнее по сравнению с оперативной памятью.
Некоторые жесткие диски последовательно обращаются к памяти. Система должна соблюдать определенную последовательность. Соблюдение этой последовательности доступа занимает больше времени, чем режим произвольного доступа. Обратите внимание, что некоторые жесткие диски допускают произвольный доступ к памяти.
5.2.1 Жесткий диск SSD
Жесткие диски, также называемые жесткими дисками (HDD), состоят из вращающихся магнитных дисков. Данные считываются и записываются благодаря подвижной магнитной головке. Чтение и запись будут генерировать вращение и движение магнитной головки, что требует времени.
SSD (твердотельные накопители) так не устроены. Нет ни магнитной головки, ни магнитных дисков. Вместо этого данные хранятся в ячейках флэш-памяти. Доступ к данным быстрее на таком диске. Обратите внимание, что SSD также стоит дороже, чем традиционные электромагнитные жесткие диски.
6 ЦП
CPU — это инициалы центрального процессора . ЦП также обозначается процессором . Центральный процессор содержит:
- Арифметико-логическое устройство (АЛУ)
- Блок управления (БУ)
ЦП будет отвечать за выполнение инструкций, данных программой. Например, программа может указать выполнить сложение между двумя числами. Эти числа будут извлечены из блока памяти и переданы в АЛУ. Программа также может потребовать выполнения операции ввода-вывода, такой как чтение данных с жесткого диска и загрузка их в ОЗУ для дальнейшей обработки. CPU будет выполнять эти инструкции.
ЦП является центральным компонентом компьютера.
7 Что такое программа?
Чтобы заставить компьютеры что-то делать, мы должны снабдить их точными инструкциями. Этот набор инструкций называется «программой».
Согласно более официальному определению, программа — это «комбинация компьютерных инструкций и определений данных, которые позволяют компьютерному оборудованию выполнять вычисления».
Возьмем пример. Представьте себе программу, которая просит пользователя ввести два числа. Программа складывает эти числа, а результат отображается на мониторе. Инструкции, которые должны быть написаны:
- Вывод «Пожалуйста, введите свой первый номер и нажмите Enter» на мониторе.
- Когда число набрано и на клавиатуре нажата клавиша «Ввод», сохраните число в памяти. Обозначим А. Это число.
- Вывод «Пожалуйста, введите второе число и нажмите Enter» на мониторе.
- Когда число набрано и на клавиатуре нажата клавиша «Ввод», сохраните число в памяти. Обозначим Б. Это число.
- Отправьте в АЛУ два числа (А и Б) и дополнительный код операции и сохранить результат в памяти.
- Вывести результат на монитор
Выполняются два типа инструкций:
- Операции ввода-вывода : извлечение чисел, хранящихся в памяти, сохранение чисел в памяти с устройства ввода (клавиатуры), загрузка данных из памяти и отображение их пользователю.
- Арифметическая операция : сложить два числа.
У нас есть набор инструкций, написанных простым английским языком. Машина не понимает английских предложений. Эти предложения необходимо перевести на язык, понятный машине. Что это за язык?
× Бумажная и цифровая версия этой книги доступны здесь. Я также снял видеокурс по созданию реального проекта с помощью Go.
8 Как говорить с машиной?
8.1 Языки программирования — это формальные языки
Инструкции, которые даются машине, написаны на языках программирования. Языки программирования являются формальными языками. Они состоят из слов, составленных из алфавита (набора отдельных символов). Эти слова организованы по определенным правилам . Go — это язык программирования, такой как x86 Assembly, Java, C, C++, Javascript.
Это два типа языков программирования:
- Низкий уровень
- Высокий уровень
Языки программирования низкого уровня ближе к инструкциям процессора. Языки более высокого уровня предоставляют конструкции, облегчающие их изучение и использование в повседневной жизни.
Некоторые языки высокого уровня компилируются, другие интерпретируются, а некоторые находятся между ними. В следующих разделах мы увидим, что означают эти два термина.
Классификация языков программирования
8.2 Машинный язык
Чтобы говорить с процессором компьютера, мы можем использовать машинный язык . Машинные языки состоят исключительно из нулей и единиц. Инструкция, написанная на машинном языке, представляет собой набор 0 и 1. Каждый процессор (или семейство процессоров) определяет список инструкций, называемый набором инструкций . Есть инструкция добавить к числу, увеличить на единицу, уменьшить на единицу, скопировать данные из одного места в памяти в другое место. и т.д.
Можно писать компьютерные программы прямо на машинном языке. Однако это непросто.
8.3 Язык ассемблера
Ассемблер — это язык программирования низкого уровня . Инструкции программы, написанной на языке ассемблера, соответствуют машинным инструкциям. Языки ассемблера используют мнемоники, которые представляют собой небольшие слова, соответствующие машинным инструкциям. Например MOV Укажет машине переместить данные из одного места в другое. Разработчики также могут комментировать код (что невозможно с машинным языком).
Чтобы создать программу на ассемблере, разработчик пишет инструкцию в один или несколько файлов. Эти файлы называются исходными файлами .
Вот пример инструкции, написанной на сборке x86 Linux:
// assembly code mov eax,1 int 0x80
Эти две строки будут выполнять системный вызов, который закроет программу («1» представляет собой номер системного вызова, который означает «выход из программы»). Обратите внимание, что язык ассемблера отличается от машины к машине. Мы говорим, что это зависит от машины .
Ассемблер используется для преобразования исходных файлов, написанных на языке ассемблера, в файлы объектного кода . Мы говорим, что собираем программу. Затем компоновщик преобразует эти файлы объектного кода в исполняемый файл. Исполняемый файл содержит все необходимые компьютеру инструкции для запуска программы.
Источник: dzen.ru
МФПУ тест Операционные системы
Часть вопросов с некоторыми готовыми ответами на онлайн-тест МФПУ (Синергия)
Возникли проблемы с прохождением теста? ЖМИ ЗДЕСЬ
Операционные системы – Синергия
Решение онлайн тестов Синергии. Этот и любой другой предмет с тестами Синергии вы можете заказать у нашего менеджера.
1. Состояние готовности для выполнения процесса относится к задачам, выполняющимся:
В однопрограммном режиме.
В обоих режимах
В мультипрограммном режиме.
2. Элемент занимающий большую часть экрана в графической оболочки ASPLinux, называеться:
Персональный каталог
Ярлыки
Панель
Рабочий стол
3. Последовательность операций программы или часть программы при ее выполнении, называется:
каталогом
программой
оболочкой
процессом
4. Для того чтобы смонтировать привод CD-ROM в каталог /MyCD, нужно ввести команду:
- mount -t vfat /dev/fd0 /diskA
- mount -t iso9660 /dev/cdrom
- mount -t iso9660 /dev/cdrom /MyCD
- mount /dev/cdrom г.
5. Чем ограничивается максимальный размер виртуального адресного пространства, доступного приложению:
Ничем.
Разрядностью адреса в системе команд.
Физическим размером оперативной памяти компьютера.
Разрядностью счетчика команд процессора.
6. Может ли программа, эмулируемая на «чужом» процессоре выполняться быстрее, чем нам собственном («родном») процессоре:
да.
нет.
7. Сетевая операционная система – это… :
Нет правильного ответа
Совокупность ОС всех компьютеров сети.
Набор сетевых служб, выполненных в виде оболочки.
ОС отдельного компьютера сети.
8. Слабо связанная совокупность нескольких вычислительных систем, работающих совместно для выполнения общих приложений, и представляющихся пользователю единой системой называется …
9. Можно ли задачу планирования процессов целиком возложить на приложения:
нет.
да.
10. Пароль пользователя должен иметь структуру:
иметь не менее 6 и не более 256 символов
числовую
текстовую
комбинированную
11. . ОС в основном выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером.
12. Системы . предназначались для решения задач в основном вычислительного характера, не требующих быстрого получения результатов.
13. Вытесняющие алгоритмы реализуют способ планирования процессов, в которых решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимается :
Активной задачей.
Командным процессором.
Операционной системой.
15. Какие из приведенных ниже терминов являются синонимами :
Режим ядра.
Защищенный режим.
Режим разделения времени.
Режим супервизора.
Пользовательский режим.
Привилегированный режим
16. С помощью каких устройств операции ввода-вывода можно выполнять параллельно с вычислительным процессом даже в однопроцессорных системах:
С помощью контроллеров внешних устройств
С помощью кэш-памяти
С помощью диспетчера памяти
17. В UNIX для процессов предусмотрены два режима выполнения:
обычный режим
Стандартный режим
стартовый режим
привилегированный режим
18. Тип установки ОС, при которой устанавливаются основные компоненты и требуется 450 Мб называется:
Офис
Типовая
Разработчику
Сервер
19. Подкаталоги (домашние каталоги) пользователей имеют путь:
/lib
/home
/root
/sbin
20. Суперпользователь — не имеет ограничений в доступе к системным ресурсам, может выполнять любые административные действия, имеет Login Name:
diagnose
setup
sysadm
root
21. В результате каких из перечисленных причин процессы переходит в состояние приостановленных процесс :
Ошибка ввода вывода.
Завершение родительского процесса.
Своппинг.
Запрос от родительского процесса.
Арифметическая ошибка.
22. Процесс :
Единица активности, которую можно охарактеризовать единой цепочкой последовательных действий, текущим состоянием и связанным с ней набором системных ресурсов.
Объектный код программы, хранящийся на диске.
Процедура загрузки программы.
Выполняемая программа, включающая текущее значение счетчика команд, регистров и переменных.
23. Где хранятся таблицы страниц и таблицы сегментов:
В оперативной памяти.
Часть в оперативной памяти, часть на диске.
На диске.
24. Планирование процессов – это … :
Выбор для выполнения процесса из очереди готовых для выполнения процессов.
Переключение процессора с одного процесса на другой.
Определение момента времени для смены текущего активного процесса.
25. Какие события вызывают перепланирование процессов :
Аппаратное прерывание по завершению ввода-вывода.
Прерывание от таймера.
Нет правильного ответа
Внутреннее прерывание, сообщающее об ошибке выполнения активной задачи.
26. Требования, предъявляемые к ОС (указать неверное):
производительность;
переносимость;
расширяемость;
совместимость.
изолированность;
27. Компонент операционной системы управляющий работой фоновых процессов, имеет Login Name:
bin
Adm
Daemon
28. ОС, которая выполняется целиком только на одном из процессоров системы, распределяя прикладные задачи по остальным процессорам, называется:
симметричной.
асимметричной;
29. Микроядро:
Ядро операционной системы персонального компьютера.
Часть операционной системы, содержащая машинно-зависимые модули и некоторые базовые модули, связанные с загрузкой и чтением регистров устройств.
Ядро операционной системы универсальных вычислительных машин, обеспечивающее широкий диапазон
сервисов.
30. С помощью какой команды можно ввести или изменить пароль пользователя:
passwd имя_пользователя
userdel -r имя_пользователя
31. Корневой каталог имеет путь:
/bin
/etc
/
/boot
32. К системам, обладающим не вытесняющей многозадачностью, можно отнести:
UNIX
NetWare
OS/2
Windows 3.x
Windows NT
33. Интерфейс — это… :
Совокупность средств и правил, обеспечивающих взаимодействие устройств вычислительной системы и /или программ.
комплекс аппаратных средств
элемент программного продукта
часть сетевого оборудования
элемент управления файлами
34. Совокупность принципов логической и физической организации технических и программных средств, протоколови интерфейсов вычислительной сети.
Составная часть устройства, программы, системы, данных.
Граница раздела двух систем, устройств или программ.
Совокупность унифицированных технических и программных средств, используемых для сопряжения устройств в вычислительной системе или сопряжения между системами.
35. С помощью какой команды можно вывести список файлов текущего каталога:
mkdir имя_каталога
ls -al
cd имя_каталога
ls
36. Средства, предоставляющие разработчику операционной системы возможность разработки модулей ОС
Операционная система.
Утилиты.
Прикладные программы.
Аппаратура компьютера.
37. Средства, предоставляющие конечному пользователю (например, бухгалтеру) возможность работы с приложениями:
Прикладные программы.
Утилиты.
Операционная система и аппаратура компьютера.
38. Может ли компьютер работать без операционной системы:
Нет, не может.
Может
39. Вытеснение:
Завершение работающего процесса.
Возврат ресурса захваченного процессом до окончательного его использования этим процессом.
Захват памяти родительского процесса порожденным процессом.
40. Виртуальный адрес:
- Адрес оперативной памяти ЭВМ
- Адрес области оперативной памяти, в которой расположено ядро операционной системы
- Адрес данных на диске
- Адрес, присваиваемый транслятором переменным и кодам каждой программы.
41. С помощью какой команды можно добавить пользователя:
- adduser имя_пользователя
- passwd имя_пользователя
- userdel -r имя_пользователя
- userdel имя_пользователя
42. Являются ли синонимами термины «планирование процессов» и «диспетчеризация процессов»:
да.
нет.
43. К многозадачным ОС относят:
MS-DOS
OS/2
Windows 95
OC EC
MSX
44. Образ процесса:
Все составляющие процесса, включая программный код, данные, стек и управляющий блок процесса
Данные, передаваемые по сети как единый модуль, который может содержать управляющую информацию, адрес и данные.
Структура данных, содержащая информацию о характеристиках и состоянии процесса.
45. Многозадачность:
Режим работы, при котором параллельные вычисления обеспечиваются двумя или более процессорами с общим доступом к оперативной памяти.
Режим работы, при котором обеспечивается параллельная работа пользователей с нескольких подключенных к вычислительной системе терминалов.
Режим работы, при котором обеспечивается чередующееся выполнение двух или большего количества программ.
46. Может ли процесс в мультипрограммном режиме выполняться быстрее, чем в монопольном режиме:
да.
нет.
47. Комплекс прикладных и системных программных средств, обеспечивающий взаимодействие пользователя с ОС, называется:
Интерфейс пользователя.
Программный интерфейс.
Интерфейс прикладного программирования.
Внутренний интерфейс.
Интеллектуальный интерфейс.
48. Чем ограничивается максимальный размер физической памяти, которую можно установить в компьютере определенной модели:
Выбранным типом операционной системы.
Характеристиками аппаратуры компьютера.
Разрядностью адреса в системе команд.
49. … — ОС преимуществом, которой является то, что ее можно копировать и распространять бесплатно
50. Мультипроцессирование (multiprocessing):
*Режим работы, при котором параллельные вычисления обеспечиваются двумя или более процессорами с общим доступом к оперативной памяти.
*Режим работы, при котором обеспечивается чередующееся выполнение двух или большего количества программ одним процессором.
*Режим работы, обеспечивающий возможность выполнения нескольких командных процессоров.
Другие тесты Синергии:
- Анализ финансово
- Анатомия и возрастная физиология
- Анатомия центральной нервной системы
- Английский язык (колледж)
- Архитектура информационных систем
Источник: helpstudent24.ru