Модель ISO/OSI и протоколы передачи данных

Главной в стандартизации сетей и всего, что к ним относится, является модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI), разработанная международной организацией по стандартизации (International Standards Organization, ISO). На практике используется название модели ISO/OSI.

Описываемая модель состоит из семи уровней (физический, канальный, сетевой, транспортный, сеансовый, уровень представления и прикладной), каждый из которых отвечает за определенные задачи, решая их с помощью заложенных в него алгоритмов. Все уровни связаны посредством интерфейсов (процедур взаимодействия). Выполнив свою часть задачи, нижестоящий уровень передает готовые данные вышестоящему. Пройдя цепочку из семи уровней, на выходе получаются готовые к употреблению данные.

Чтобы модель работала, используется множество протоколов – наборов правил, благодаря которым возможен обмен данными между компьютерами. Эти правила действуют в рамках модели ISO/OSI и не должны отступать от нее, поскольку это может повлечь за собой несовместимость оборудования и программного обеспечения.

Каждый из уровней модели ISO/OSI обладает особенностями, реализация которых невозможна в рамках одного протокола. Более того, это даже невыгодно, поскольку значительную часть логики можно разрабатывать на уровне аппаратного обеспечения, что значительно быстрее. Исходя из этих соображений, было разработано множество узконаправленных протоколов, каждый из которых максимально быстро и эффективно выполняет свою задачу.

Все протоколы можно разделить на низкоуровневые и высокоуровневые.

Низкоуровневые реализованы давно и кардинальных изменений в них не вносится, поэтому за длительное время их использования в них были найдены и устранены все возможные ошибки.

Примечание

Низкоуровневые протоколы реализуются на аппаратном уровне, что позволяет добиться их максимального быстродействия.

Высокоуровневые протоколы постоянно разрабатываются и совершенствуются. В этом нет ничего плохого, даже наоборот: всегда существует возможность придумать новый, более эффективный способ передачи данных.

Примечание

Как правило, высокоуровневые протоколы реализуются в виде драйверов к сетевому оборудованию.

Существует множество различных протоколов. Одни из них узконаправленные, другие применяются широко. Протоколы разрабатываются несколькими фирмами, поэтому не удивительно, что каждая из них продвигает собственный набор. Эти наборы по умолчанию несовместимы, однако существуют протоколы-мосты, благодаря которым в одной операционной системе возможно использование нескольких несовместимых протоколов.

Не все протоколы могут применяться в одинаковых условиях. Иногда использование одного протокола выгодно для небольшой группы компьютеров, но совершенно не рационально для большого количества машин с несколькими маршрутизаторами и подключением к Интернету.

Наибольшую популярность приобрели такие наборы протоколов, как NetBIOS/NetBEUI, IPX/SPX, TCP/IP, DECnet и др.

 

80. Арифметические операции в двоичной системе счисления. Перевод в десятичную систему счисления и обратно.

 

81. Программное обеспечение. Классификация и функции.

 

Программное обеспечение (англ. software) – это совокупность программ, обеспечивающих функционирование компьютеров и решение с их помощью задач предметных областей. Программное обеспечение (ПО) представляет собой неотъемлемую часть компьютерной системы, является логическим продолжением технических средств и определяет сферу применения компьютера.

ПО современных компьютеров включает множество разнообразных программ, которое можно условно разделить на три группы (рис. 3.1):

1. Системное программное обеспечение (системные программы);

2. Прикладное программное обеспечение (прикладные программы);

3. Инструментальное обеспечение (инструментальные системы).

Системное программное обеспечение (СПО) – это программы, управляющие работой компьютера и выполняющие различные вспомогательные функции, например, управление ресурсами компьютера, создание копий информации, проверка работоспособности устройств компьютера, выдача справочной информации о компьютере и др. Они предназначены для всех категорий пользователей, используются для эффективной работы компьютера и пользователя, а также эффективного выполнения прикладных программ.

Центральное место среди системных программ занимают операционные системы (англ. operating systems). Операционная система (ОС) – это комплекс программ, предназначенных для управления загрузкой, запуском и выполнением других пользовательских программ, а также для планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ, т.е. управления работой ПЭВМ с момента включения до момента выключения питания. Она загружается автоматически при включении компьютера, ведет диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, дисковым пространством и т.д.), запускает другие программы на выполнение и обеспечивает пользователю и программам удобный способ общения – интерфейс – с устройствами компьютера. Другими словами, операционная система обеспечивает функционирование и взаимосвязь всех компонентов компьютера, а также предоставляет пользователю доступ к его аппаратным возможностям.

ОС определяет производительность системы, степень защиты данных, выбор программ, с которыми можно работать на компьютере, требования к аппаратным средствам. Примерами ОС являются MS DOS, OS/2, Unix, Windows 9х, Windows XP.

Сервисные системы расширяют возможности ОС по обслуживанию системы, обеспечивают удобство работы пользователя. К этой категории относят системы технического обслуживания, программные оболочки и среды ОС, а также служебные программы.

 

Системы технического обслуживания – это совокупность программно-аппаратных средств ПК, которые выполняют контроль, тестирование и диагностику и используются для проверки функционирования устройств компьютера и обнаружения неисправностей в процессе работы компьютера. Они являются инструментом специалистов по эксплуатации и ремонту технических средств компьютера.

Для организации более удобного и наглядного интерфейса пользователя с компьютером используются программныеоболочкиоперационных систем – программы, которые позволяют пользователю отличными от предоставляемых ОС средствами (более понятными и эффективными) осуществлять действия по управлению ресурсами компьютера. К числу наиболее популярных оболочек относятся пакеты NortonCommander (Symantec), FAR (FileandArchivemanageR) (Е.Рошаль).

Служебные программы (утилиты, лат. utilitas – польза) – это вспомогательные программы, предоставляющие пользователю ряд дополнительных услуг по реализации часто выполняемых работ или же повышающие удобство и комфортность работы. К ним относятся:

· программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют более плотно записывать информацию на дисках, а также объединять копии нескольких файлов в один, так называемый, архивный файл (архив);

· антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения;

· программы оптимизации и контроля качества дискового пространства;

· программы восстановления информации, форматирования, защиты данных;

· программы для записи компакт-дисков;

· драйверы – программы, расширяющие возможности операционной системы по управлению устройствами ввода/вывода, оперативной памятью и т.д. При подключении к компьютеру новых устройств необходимо установить соответствующие драйверы;

· коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами и др.

Некоторые утилиты входят в состав операционной системы, а некоторые поставляются на рынок как самостоятельные программные продукты, например, многофункциональный пакет сервисных утилит NortonUtilities (Symantec).

Прикладное программное обеспечение (ППО) предназначено для решения задач пользователя. В его состав входят прикладные программы пользователей и пакеты прикладных программ (ППП) различного назначения.

Прикладная программапользователя – это любая программа, способствующая решению какой-либо задачи в пределах данной проблемной области. Прикладные программы могут использоваться либо автономно, либо в составе программных комплексов или пакетов.

Пакеты прикладных программ (ППП) – это специальным образом организованные программные комплексы, рассчитанные на общее применение в определенной проблемной области и дополненные соответствующей технической документацией. Различают следующие типы ППП:

· ППП общего назначения – универсальные программные продукты, предназначенные для автоматизации широкого класса задач пользователя. К ним относятся:

· Текстовые редакторы (например, MSWord, WordPerfect, Лексикон);

· Табличные процессоры (например, MSExcel, Lotus 1-2-3, QuattroPro);

· Системы динамических презентаций (например, MSPowerPoint, FreelanceGraphics, HarvardGraphics);

· Системы управления базами данных (например, MSAccess, Oracle, MSSQLServer, Informix);

· Графические редакторы (например, СorelDraw, AdobePhotoshop);

· Издательские системы (например, PageMaker, VenturePublisher);

· Системы автоматизации проектирования (например, BPWin, ERWin);

· Электронные словари и системы перевода (например, Prompt, Сократ, Лингво, Контекст);

· Системы распознавания текста (например, FineReader, CuneiForm).

Системы общего назначения часто интегрируются в многокомпонентные пакеты для автоматизации офисной деятельности – офисные пакеты – MicrosoftOffice, StarOffice и др.

· методо-ориентированные ППП, в основе которых лежит реализация математических методов решения задач. К ним относятся, например, системы математической обработки данных (Mathematica, MathCad, Maple), системы статистической обработки данных (Statistica, Stat).;

· проблемно-ориентированные ППП предназначены для решения определенной задачи в конкретной предметной области. Например, информационно-правовые системы ЮрЭксперт, ЮрИнформ; пакеты бухгалтерского учета и контроля 1С: Бухгалтерия, Галактика, Анжелика; в области маркетинга –Касатка, MarketingExpert; банковская система СТБанк;

· интегрированные ППП представляют собой набор нескольких программных продуктов, объединенных в единый инструмент. Наиболее развитые из них включают в себя текстовый редактор, персональный менеджер (органайзер), электронную таблицу, систему управления базами данных, средства поддержки электронной почты, программу создания презентационной графики. Результаты, полученные отдельными подпрограммами, могут быть объединены в окончательный документ, содержащий табличный, графический и текстовый материал. К ним относят, например, MSWorks. Интегрированные пакеты, как правило, содержат некоторое ядро, обеспечивающее возможность тесного взаимодействия между составляющими.

Обычно пакеты прикладных программ имеют средства настройки, что позволяет при эксплуатации адаптировать их к специфике предметной области.

К инструментальному программному обеспечению относят: системы программирования – для разработки новых программ, например, Паскаль, Бейсик. Обычно они включают: редактор текстов, обеспечивающий создание и редактирование программ на исходном языке программирования (исходных программ), транслятор, а также библиотеки подпрограмм; инструментальные среды для разработки приложений, например, C++, Delphi, VisualBasic, Java, которые включают средства визуального программирования; системы моделирования, например, система имитационного моделирования MatLab, системы моделирования бизнес-процессов BpWin и баз данных ErWin и другие.

Транслятор (англ. translator – переводчик) – это программа-переводчик, которая преобразует программу с языка высокого уровня в программу, состоящую из машинных команд. Трансляторы реализуются в виде компиляторов или интерпретаторов, которые существенно различаются по принципам работы.

Компилятор (англ. compiler – составитель, собиратель) читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется. После компилирования получается исполняемая программа, при выполнении которой не нужна ни исходная программа, ни компилятор.

Интерпретатор (англ. interpreter – истолкователь, устный переводчик) переводит и выполняет программу строка за строкой. Программа, обрабатываемая интерпретатором, должна заново переводиться на машинный язык при каждом очередном ее запуске.

Откомпилированные программы работают быстрее, но интерпретируемые проще исправлять и изменять.

 

82. Инструментальное ПО. Интегрированная среда разработки.

 

Инструмента́льное програ́ммное обеспе́чение — программное обеспечение, предназначенное для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ, в отличие от прикладного и системного программного обеспечения.

Системы программирования]

К этой категории относятся программы, предназначенные для разработки программного обеспечения:

· ассемблеры — компьютерные программы, осуществляющие преобразование программы в форме исходного текста на языке ассемблера в машинные команды в виде объектного кода.

· трансляторы — программы или технические средства, выполняющие трансляцию программы.

· компоновщики (редакторы связей) — программы, которые производят компоновку — принимают на вход один или несколько объектных модулей и собирают по ним исполнимый модуль.

· препроцессоры исходных текстов — это компьютерные программы, принимающие данные на входе и выдающие данные, предназначенные для входа другой программы, например, такой, как компилятор

· отладчики (debugger) являются модулями среды разработки или отдельными приложениями, предназначенными для поиска ошибок в программе.

· текстовые редакторы — компьютерные программы, предназначенные для создания и изменения текстовых файлов, а также их просмотра на экране, вывода на печать, поиска фрагментов текста и т. п.

· специализированные редакторы исходных текстов — текстовые редакторы для создания и редактирования исходного кода программ. Специализированный редактор исходных текстов может быть отдельным приложением, или быть встроен в интегрированную среду разработки (IDE).

· библиотеки подпрограмм — сборники подпрограмм или объектов, используемых для разработки программного обеспечения.

· редакторы графического интерфейса.

Виды инструментального ПО]

· Текстовые редакторы

· Интегрированные среды разработки

· SDK

· Компиляторы

· Интерпретаторы

· Линковщики

· Парсеры и генераторы парсеров (см. Javacc)

· Ассемблеры

· Отладчики

· Профилировщики

· Генераторы документации

· Средства анализа покрытия кода

· Средства непрерывной интеграции

· Средства автоматизированного тестирования

· Системы управления версиями

· и др.

Интегри́рованная среда́ разрабо́тки, IDE (англ. Integrated development environment) — комплекс программных средств, используемый программистами для разработки программного обеспечения (ПО).

Среда разработки включает в себя:

· текстовый редактор,

· компилятор и/или интерпретатор,

· средства автоматизации сборки,

· отладчик.

Иногда содержит также средства для интеграции с системами управления версиями и разнообразные инструменты для упрощения конструирования графического интерфейса пользователя. Многие современные среды разработки также включают браузер классов, инспектор объектов и диаграмму иерархии классов — для использования при объектно-ориентированной разработке ПО. IDE обычно предназначены для нескольких языков программирования — такие как IntelliJ IDEA, NetBeans, Eclipse, Qt Creator, Geany, Embarcadero RAD Studio, Code::Blocks, Xcode или Microsoft Visual Studio, но есть и IDE для одного определённого языка программирования — как, например, Visual Basic, Delphi, Dev-C++.

Частный случай IDE — среды визуальной разработки, которые включают в себя возможность визуального редактирования интерфейса программы.

Интегрированные среды разработки были созданы для того, чтобы максимизировать производительность программиста благодаря тесно связанным компонентам с простыми пользовательскими интерфейсами. IDE обычно представляет собой единственную программу, в которой проводится вся разработка. Она, как правило, содержит много функций для создания, изменения, компилирования, развертывания и отладки программного обеспечения. Цель интегрированной среды заключается в том, чтобы объединить различные утилиты в одном модуле, который позволит абстрагироваться от выполнения вспомогательных задач, тем самым позволяя программисту сосредоточиться на решении собственно алгоритмической задачи и избежать потерь времени при выполнении типичных технических действий (например, вызове компилятора). Таким образом, повышается производительность труда разработчика.

Большинство современных IDE являются графическими. Но первые IDE были основаны на текстовом интерфейсе с использованием функциональных и горячих клавиш для вызова различных функций (например, Turbo Pascal, созданный фирмой Borland).

 

83. Операционные системы. Функции и обзор видов.

Операционные системы (ОС) – совокупность программных средств, осуществляющих управление ресурсами ЭВМ, запуск прикладных программ и их взаимодействие с внешними устройствами и с другими программами, а также обеспечивающих диалог пользователя с ЭВМ.

Основные функции:

· Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).

· Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.

· Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).

· Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).

· Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.

· Обеспечение пользовательского интерфейса.

· Сохранение информации об ошибках системы.

Дополнительные функции:

· Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).

· Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами.

· Разграничение доступа различных процессов к ресурсам.

· Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам.

· Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.

· Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.

· Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа (см.: аутентификация, авторизация).

В соответствии с выполняемыми функциями в структуре ОС можно выделить следующие основные компоненты:

· модули, обеспечивающие пользовательский интерфейс;

· модуль, управляющий файловой системой;

· модуль, расшифровывающий и выполняющий команды (командный процессор);

· драйверы периферийных устройств.

 

Большинство ОС состоит из двух частей – ядра и оболочки².

Внутренняя часть таких ОС, называемая ядром, включает компоненты программного обеспечения, выполняющие основные функции в процессе приведения компьютера в рабочее состояние.

Одним из этих компонентов является менеджер ³ файлов, который координирует использование памяти компьютера, т.е. хранит информацию о том, где располагаются файлы, каким пользователям они доступны, какая часть памяти может быть занята новыми файлами.

Для удобства пользователей многие менеджеры файловпозволяют группировать файлы в папки, или каталоги. Цепочка вложенных папок, содержащая файл, называется путем доступа к файлу.

Операционная система хранится во внешней памяти компьютера. При включении компьютера часть ее (ядро) считывается с винчестера и размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой операционной системы. При работе ядро постоянно находится в ОЗУ (резидентная часть ОС), а остальные модули операционной системы для выполнения своих функций подзагружаются по мере необходимости, а затем на их место загружаются следующие модули (транзитная часть ОС).

 

Виды операционных систем

Операционные системы можно классифицировать по различным признакам: числу решаемых задач, одновременно работающих пользователей, количеству поддерживаемых процессоров, по поддержке сетевой работы, базовому общению пользователя с системой, типу аппаратной платформы, числу разрядов адресной шины и др.

По числу параллельно решаемых на компьютере задач ОС разделяют на:

· однозадачные (например, MSDOS);

· многозадачные (например, OS/2, UNIX, Windows 95 и выше).

В настоящее время на смену однозадачным ОС пришли многозадачные, которые обеспечивают одновременное решение нескольких задач и управляют распределением совместно используемых ими ресурсов (процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства).

По числу одновременно работающих пользователей:

· однопользовательские (например, MSDOS, Windows 3.х);

· многопользовательские (например, Unix, Linux, Windows 2000).

Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других.

Каждая операционная система имеет свои средства для выполнения пользователем тех или иных действий (запуск прикладной программы, копирование файла, форматирование внешнего устройства и т.д.). Поэтому в качестве признака классификации можно назвать пользовательский интерфейс с ОС. Различают ОС, обеспечивающие взаимодействие с пользователем посредством:

· командного интерфейса (например, MSDOS);

· графического интерфейса (например,Windows).

На характеристики операционных систем, как правило, влияет специфика аппаратных средств, на которые она ориентирована. По типу аппаратуры различают операционные системы для персональных компьютеров различных платформ (IBM-совместимых, AppleMacintosh), мини-компьютеров, мэйнфреймов, кластеров и сетей ЭВМ. Среди этих типов компьютеров могут встречаться как однопроцессорные варианты, так и многопроцессорные.

По числу разрядов адресной шины компьютеров, на которые ориентирована ОС, операционные системы разделяют на16-ти (MSDOS), 32-х (Windows 2000) и 64-разрядные (Windows 2003).

На рынке операционных систем представлены разработки различных фирм, которые различаются ориентацией на аппаратные средства, решение определенного круга задач, потребности потребителя и пр. Можно выделить операционные системы, обладающие определенными общими чертами: один производитель, единый подход к организации и функционированию и пр., что позволяет классифицировать их по семействам и линейкам. Например, можно выделить такие семейства как Windows(Microsoft),Unix(различные разработчики),Solaris(Sun Microsystems) и другие. В семействеWindowsпринято различать линейкуWindows9.х (Windows95, 98, Мillenium) иWindowsNT(Windows2000,XP, 2003).

84. Компьютерные кластеры и их типы. Области применения.

Кластер (англ. cluster ) — в некоторых типах файловых систем логическая единица хранения данных в таблице размещения файлов, объединяющая группу секторов. Например, на дисках с размером секторов в 512 байт, 512-байтный кластер содержит один сектор, тогда как 4-килобайтный кластер содержит восемь секторов.

Как правило, это наименьшее место на диске, которое может быть выделено для хранения файла.

Понятие кластер используется в файловых системах FAT, NTFS, a так же HFS Plus. Другие файловые системы оперируют схожими понятиями (зоны в Minix, блоки в Unix).

Кластер — группа компьютеров, объединённых высокоскоростными каналами связи, представляющая с точки зрения пользователя единый аппаратный ресурс. Кластер - слабо связанная совокупность нескольких вычислительных систем, работающих совместно для выполнения общих приложений, и представляющихся пользователю единой системой.: «Кластер — это разновидность параллельной или распределённой системы, которая:

· состоит из нескольких связанных между собой компьютеров;

· используется как единый, унифицированный компьютерный ресурс».

Обычно различают следующие основные виды кластеров:

1. отказоустойчивые кластеры (High-availability clusters, HA, кластеры высокой доступности)

2. кластеры с балансировкой нагрузки (Load balancing clusters)

3. вычислительные кластеры (High performance computing clusters, HPC)

4. системы распределенных вычислений

Отказоустойчивые кластеры Создаются для обеспечения высокой доступности сервиса, предоставляемого кластером. Избыточное число узлов, входящих в кластер, гарантирует предоставление сервиса в случае отказа одного или нескольких серверов. Типичное число узлов два, это минимальное количество, приводящее к повышению доступности.

Кластеры распределения нагрузки Принцип их действия строится на распределении запросов через один или несколько входных узлов, которые перенаправляют их на обработку в остальные, вычислительные узлы. Первоначальная цель такого кластера производительность, однако, в них часто используются также и методы, повышающие надёжность. Подобные конструкции называются серверными фермами.

Вычислительные кластеры Вычислительные кластеры позволяют уменьшить время расчетов, по сравнению с одиночным компьютером, разбивая задание на параллельно выполняющиеся ветки, которые обмениваются данными по связывающей сети. Для вычислительных кластеров существенными показателями являются высокая производительность процессора и низкая латентность объединяющей сети, и менее существенными скорость операций ввода- вывода.

Задачи, решаемые компьютерными кластерами:

Кластеры HP (Высокой производительности):

· обработка изображений: рендеринг, распознавание образов

· научные исследования: физика, биоинформатика, биохимия, биофизика промышленность (геоинформационные задачи, математическое моделирование), и др.

Кластеры HA (Высокой надежности):

· биллинговые системы

· банковские операции

· электронная коммерция

· управление предприятием, и т.п....

 

Архитектура кластеров Существует несколько десятков различных кластерных конфигураций, но принято выделять две модели кластеров:

· - shared nothing model - модель, не разделяющая доступа или не имеющая общих подсистем.

· - shared device model - модель с разделяемым (одновременным) доступом к общей системе хранения данных;

 

shared nothing model Использование кластеров данного типа ограничено небольшим кругом решаемых ими задач, поэтому их часто применяют с привлечением внешних по отношению к кластеру средств хранения и обработки данных.

Shared device model Архитектура с общей дисковой подсистемой. В этом случае не нужно держать несколько копий данных, и поэтому нет и проблемы синхронизации этих копий. При выходе из строя узла, общая дисковая подсистема остается физически доступной для других узлов.

 

Сетевые технологии для построения кластеров:

· Fast Ethernet

· Gigabit Ethernet

· Myrinet Scalable Coherent Interface (SCI)

· InfiniBand

· Virtual Interface Architecture (VIA)

· И другие сравнительно недорогие технологии

ПО для компьютерных кластеров Распространённым длямеж серверного взаимодействия является библиотека MPI, поддерживающая языки C и Fortran.

Для ОС Linux:

· distcc, MPICH и др. средства для распараллеливания работы программ

· MOSIX, openMosix, Kerrighed, OpenSSI полнофункциональные кластерные среды, встроенные в ядро, автоматически распределяющие задачи между однородными узлами. Они создают среду единой операционной системы между узлами.

Для ОС Windows:

· Windows Compute Cluster Server 2003

· Windows HPC Server 2008,

 

Простейший компьютерный кластер Это может быть некоторое количество обычных ПК, соединенных в сеть на базе шинной архитектуры или коммутатора и на которых установлено и настроено соответствующее ПО

Выводы: Кластеры составляют конкуренцию суперкомпьютерам, во многом выигрывая в цене, а иногда и по производительности Кластер можно собрать из обычных ПК, которые одновременно будут рабочими станциями Основная проблема построения параллельных систем заключается в сложности параллельного программирования (некоторые задачи очень плохо или вообще не распараллеливаются)

https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Кластер_(группа_компьютеров)&stable=1

http://compress.ru/article.aspx?id=9958

 

Арифметические операции в двоичной системе счисления. Перевод в десятичную систему счисления и обратно.

 

 

В двоичной системе счисления арифметические операции выполняются по тем же правилам, что и в десятичной системе счисления, т.к. они обе являются позиционными (наряду с восьмеричной, шестнадцатеричной и др.).

Сложение

Сложение одноразрядных двоичных чисел выполняется по следующим правилам:

0 + 0 = 0

1 + 0 = 1

0 + 1 = 1

1 + 1 = 10

В последнем случае, при сложении двух единиц, происходит переполнение младшего разряда, и единица переносится в старший разряд. Переполнение возникает в случае, если сумма равна основанию системы счисления (в данном случае это число 2) или больше его (для двоичной системы счисления это не актуально).

Сложим для примера два любых двоичных числа:

+ 101

------

Вычитание

Вычитание одноразрядных двоичных чисел выполняется по следующим правилам:

0 - 0 = 0

1 - 0 = 1

0 - 1 = (заем из старшего разряда) 1

1 - 1 = 0

Пример:

- 101

----

Умножение

Умножение одноразрядных двоичных чисел выполняется по следующим правилам:

0 * 0 = 0

1 * 0 = 0

0 * 1 = 0

1 * 1 = 1

Пример:

* 10

------

+ 0000

------

Деление

Деление выполняется так же как в десятичной системе счисления:

1110 | 10

|----

10 | 111

----

----

----