Серверное программное обеспечение

Иерархия катологов.

Иерархическая файловая система со вложенными друг в друга каталогами впервые повилась в UNIX. Там существует только один каталог, а все отальные файли каталоги вложены в него.

Иерархия ВИНДОУС (с:\programm files\CDEx\CDXe.exe)

Иерархия UNIX (рисунок):                                 

Еще более сложная структура применяется в NTFS и HFS. В этих файловых системах каждый файл представляет собой набор атрибутов.

 

Классификация файловых систем:

· Для носителей с произвольным доступом (жесткий диск): FAT32, HPFS, ext2 и тд

· Журналируемые файловые системы: ext3, ReiserFS, JFS, NTFS, XFS

· Для носителей с последовательным доступом (магнитные ленты):QIC и др

· Для оптических носиетлей – CD, DVD: ISO9660, ISO 9690, HFS, UDF

· Виртуальные файловые системы: AEFS

· Сетевые файловые системы: NFS, SMBFS, SSHFS, GmailFS и др

 

Задачи файловой системы:

· Именование файлов

· Программный интерфейс работы с файлами

· Отображения логической модели файловой системы на физ. организацию хранилища данных

· Устойчивость файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств.

 

3. Назначение сопроцессоров. Внутренняя организация устройства FPU.

 

Сопроцессор! — специализированный процессор, расширяющий возможности центрального процессора компьютерной системы, но оформленный как отдельный функциональный модуль.

 

  Физически сопроцессор может быть отдельной микросхемой или может быть встроен в центральный процессор (как это делается в случае математического сопроцессора в процессорах для ПК начиная с Intel 486DX). Математический сопроцессор 80x287 в колодке на материнской плате персонального компьютера.

x86 (англ. Intel 80x86) — архитектура процессора c одноимённым набором команд, впервые реализованная в процессорах компании Intel.

x87 — это специальный набор инструкций для работы с математическими вычислениями, являющийся подмножеством архитектуры процессоров x86

         Для процессоров семейства x86 с 8086/8088 по 386, модуль операций с плавающей запятой был выделен в отдельную микросхему, называемую математическим сопроцессором. Для установки сопроцессора на плате компьютера предусматривался отдельный разъём.

         Сопроцессор не является полноценным процессором, так как не умеет делать многих необходимых для этого операций (например, не умеет работать с программой и вычислять адреса памяти), являясь всего лишь придатком центрального процессора.

Одна из схем взаимодействия центрального процессора и сопроцессора, применяемая, в частности, в x86 сопроцессорах, реализуется следующим образом:

• Сопроцессор подключен к шинам центрального процессора, а также имеет несколько специальных сигналов для синхронизации процессоров между собой.
• Часть командных кодов центрального процессора зарезервирована для сопроцессора, он следит за потоком команд, игнорируя другие команды. Если сопроцессору необходимо дополнительное обращение к памяти, он выполняет его через захват шины.
• После получения команды и необходимых данных сопроцессор начинает её выполнение. Если следующая команда также является командой сопроцессора, процессор останавливается и ожидает завершения выполнения сопроцессором предыдущей команды.
• Также существует специальная команда ожидания (FWAIT), принудительно останавливающая процессор до завершения вычислений.

Начиная с процессора Intel486DX модуль операций с плавающей запятой был интегрирован в центральный процессор и назван FPU.

 

Различают следующие виды сопроцессоров:

· математические сопроцессоры общего назначения, обычно ускоряющие вычисления с плавающей запятой,

· сопроцессоры ввода-вывода (например — Intel 8089), разгружающие центральный процессор от контроля за операциями ввода-вывода или расширяющие стандартное адресное пространство процессора,

· сопроцессоры для выполнения каких-либо узкоспециализированных вычислений.

 

         Все процессоры Intel и AMD, начиная с 486DX, имеют встроенный математический сопроцессор, и в отдельном сопроцессоре не нуждаются.

             

Внутри FPU числа хранятся в 80-битном формате с плавающей запятой, для записи же или чтения из памяти могут использоваться:

· Вещественные числа в трёх форматах: коротком (32 бита), длинном (64 бита) и расширенном (80 бит).

· Двоичные целые числа в трёх форматах: 16, 32 и 64 бита.

· Упакованные целые десятичные числа (BCD) числа — длина максимального числа составляет 18 упакованных десятичных цифр (72 бита).

 

FPU также поддерживает специальные численные значения:

· Денормализованные вещественные числа — числа, которые меньше минимального нормализованного числа. При формировании такого значения в некотором регистре стека в соответствующем этому регистру теге регистра TWR формируется специальное значение.

· Бесконечность (положительная и отрицательная), возникает при делении на нуль ненулевого значения, а также при переполнениях. При формировании такого значения в некотором регистре стека в соответствующем этому регистру теге регистра TWR формируется специальное значение.

· нечисло (англ. not-a-number (NaN)). Различают два вида нечисел:

v SNaN (Signaling Non a Number) — сигнальные нечисла. Сопроцессор реагирует на появление этого числа в регистре стека возбуждением исключения недействительной операции. Сопроцессор не формирует сигнальных чисел. Программисты формируют такие числа преднамеренно, чтобы возбудить в нужной ситуации исключение.

v QNaN (Quiet Non a Number) — спокойные (тихие) нечисла. Сопроцессор может формировать спокойные нечисла в качестве реакции на определённые исключения, например число вещественной неопределённости.

· Нуль — в формате с плавающей запятой, нуль также считается специальным значением.

· Неопределённости и неподдерживаемые форматы. Существует много битовых наборов, которые можно представить в расширенном формате вещественного числа. Для большинства их значений формируется исключение недействительной операции.

 

         Модуль операций с плавающей запятой представляет собой стековый калькулятор, работающий по принципу обратной польской записи. Перед операцией аргументы помещаются в LIFO-стек, при выполнении операции необходимое количество аргументов снимается со стека. Результат операции помещается в стек, где может быть использован в дальнейших вычислениях или может быть снят со стека для записи в память.

 

Система команд сопроцессора включает около 80 команд.

 

4. Составные части сетевой операционной системы отдельного компьютера.

Сетевая операционная система составляет основу любой вычислительной сети.

Сетевая операционная система (в широком смысле)! – совокупность операционных систем отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам протоколам.

 

Сетевая ОС (в узком смысле)! – это операционная система отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети.

В сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько частей (рисунок):

· Средства управления локальными ресурсами компьютера:

v функции распределения оперативной памяти между процессами,

v планирования и диспетчеризации процессов,

v управления процессорами в мультипроцессорных машинах,

v управления периферийными устройствами и др

· Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование - серверная часть ОС (сервер). Обеспечивают:

 

· блокировку файлов и записей, что необходимо для их совместного использования;

· ведение справочников имен сетевых ресурсов;

· обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных;

· управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам.

· Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования - клиентская часть ОС (редиректор). Выполняет распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам от приложений и пользователей, при этом запрос поступает от приложения в локальной форме, а передается в сеть в другой форме, соответствующей требованиям сервера. Клиентская часть также осуществляет прием ответов от серверов и преобразование их в локальный формат.

· Коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сообщениями в сети, то есть является средством транспортировки сообщений.

Клиентское программное обеспечение обеспечивает доступ к ресурсам, расположенным на сетевом сервере. Тремя наиболее важными компонентами клиентского программного обеспечения являются:

· Редиректоры  (redirector),

Редиректор! – сетевое программное обеспечение, которое принимает запросы ввода/вывода для удаленных файлов, именованных каналов или почтовых слотов и затем переназначает их сетевым сервисам другого компьютера.

Редиректор перехватывает все запросы, поступающие от приложений, и анализирует их. Типы:

v клиентский редиректор (clientredirector)

v серверный редиректор (serverredirector).

Оба редиректора функционируют на представительском уровне модели OSI. Когда клиент делает запрос к сетевому приложению или службе, редиректор перехватывает этот запрос и проверяет, является ли ресурс локальным (находящимся на запрашивающем компьютере) или удаленным (в сети). Если редиректор определяет, что это локальный запрос, он направляет запрос центральному процессору для немедленной обработки. Если запрос предназначен для сети, редиректор направляет запрос по сети к соответствующему серверу.

· Распределители  (designator)

Распределитель (designator)! – это часть программного обеспечения, управляющую присвоением букв накопителя (driveletter) как локальным, так и удаленным сетевым ресурсам или разделяемым дисководам, что помогает во взаимодействии с сетевыми ресурсами.

Когда между сетевым ресурсом и буквой локального накопителя создана ассоциация распределитель отслеживает присвоение такой буквы дисковода сетевому ресурсу. Когда пользователь или приложение получат доступ к диску, распределитель заменит букву дисковода на сетевой адрес ресурса, прежде чем запрос будет послан редиректору.

· имена UNC (UNCpathnames).

Большинство современных сетевых операционных систем, так же как и Windows 95, 98, NT, распознают имена UNC (UniversalNamingConvention — Универсальное соглашение по наименованию).

UNC! – это стандартный способ именования сетевых ресурсов.

Эти имена имеют форму \\Имя_сервера\имя_ресурса. Способные работать с UNC приложения и утилиты командной строки используют имена UNC вместо отображения сетевых дисков.

 

Жесткие диски (винчестеры).

         Условно каждый диск разбивается на дорожки (треки) и секторы. Каждый сектор – часть трека. При работе головки «летят» над дорожками дисков в воздушном потоке, который создается при вращении дисков. Это явление называется «эффект Бернулли». При необходимости головки записывают или считываю с диска домены и передают полученную информацию на дальнейшую обработку. Сам ЖД представляет из себя пластину с напылением высококачественного ферромагнетика.

Если хоть немного повредить покрытие пластины, то мельчайшие крошки покрытия начнут разлетаться по всей поверхности диска. Осколки на большой скорости будут царапать головку и покрытие пластины, а разогрев головки из-за трения об осколки приведет к постепенной поломке. Основным техническим парамтрами ЖД являются:

· Скорость вращения

· Объем ЖД

· Объем встроенной кэш-памяти ЖД

· Удароустойкость

· Поддерживаемые типы интерфейсов.

Интерфейсы ЖД: ATA, SATA, SCSI

 

Флоппи-диски.

         Один из первых носителей сменного типа. Состоят из дискеты из круглой полимерной подложки, помещенной в пластиковую упаковку. В ней с двух сторон сделаны круговые прорезы, через которые головки считывания\записи накопителя получаю доступ к диску.

Стримеры.

         Устройство резервного копирования данных винчествера на случай их возможной потери (вирус, поломка). Стример быстро записывает данные на магнитную ленту в специальной кассете.

Мобильные жесткие диски.

         Технология записи, чтения и хранения данных такая же, как и в любом обычно жестком диске. В качестве интерфейса используется USB 2.0

Виды мобильных жестких дисков:

· Iomega ZIP (логическое продолжение флоппи-дисков)

· Iomega Jaz (проектировался как сменный накопитель для работы с файлами мультимедиа.

· SuperDisk с технологией LS-120

· UHC воспринимает как обычные дискеты, так и зип-диски. Емкость 130 Мбайт

· HiFD флоппи высокой емкости (200 Мбайт)

 

Основными накопителями на оптических носителях являются:

· CD

· DVD

· Blu-Ray

· FMD

СД.

Представляет собой пластмассовый диск со специальным покрытием, на котором записана информация. Виды:

· СД-РОМ только чтение. Метод штамповки с матрицы

· СД-Р однократной или многократной лазерной записи сессиями

· СД-РВи многократных циклов записи-стирания

· МИНИ-СД –тот же СД, только в уменьшенных размерах.

ДВД.

Имеет до 4-х регистрирующих слоев и емкость от единиц до десятков Гбайт. Имеет 3 вида:

· ДВД-РОМ чтение

· ДВД-Р возможность одноразовой записи

· ДВД-РВИ возможность многократной перезаписи

 

Bku-Ray Disc

Диски диаметром 12 мм, имеют емкость 23,3, 25 и 27 Гбайт. У этой технологии используется синий лазер с длиной волны 405 нм. Такое уменьшение позволило сузить дорожку в 2 раза большем у обычного ДВД-диска и увеличить плотность записи данных.

 

FMD.

Другим способом увеличения емкости является принцип фотохронизма, используемый в флуоресцентных дисках и заключающийся в изменении физических свойств некоторых химических веществ под воздействием лазерного луча. Такие диски изготавливаются из прозрачного фотохрома.

 

 

13. Основные принципы построения компьютерных сетей.

 

Компьютерная или вычислительная сеть! – это сеть передачи и распределенной обработки информации, образуемая множеством взаимосвязанных абонентских систем, средствами связи и протоколами передачи информации.

Автономно работающих ЭВМ сеть имеет ряд преимуществ:

· Обеспечение распределенной обработки данных и параллельной обработки многими ЭВМ

· Возможность создания распределенной базы данных или распределенного хранилища данных, размещаемого в долговременной памяти различных ЭВМ.

· Обработка текстов (документооборот). Передача и обработка информации в сети, развернутой на предприятии, обеспечивает реальный переход к безбумажной технологии – электронному документообороту, вытесняя полностью или частично бумажные документы

         Локальные сети (ЛАН) объединяют абонентские системы, периферийное оборудование, терминалы и другие устройства.

Характеризуются:

· Ограниченность территории – обычно в пределах здания или группы зданий.

· Постоянное подключение к линии связи

· Использование линий связи с высокой пропускной способностью

· Работа с сетевыми сервисами в режиме онлайн

         Глобальные сети (WAN) – служит в основном для объединения локальных сетей и обеспечивают связь между компаниями, находящимися в различных локальных сетях.

         Региональная (территориальная) сеть объединяет абонентские системы, расположенные друг от друга на значительном расстоянии.

         Корпоративная сеть – поддержание работы конкретного предприятия. Могут быть как локальными или региональными, так и глобальными.

         По типу организации передачи данных сети делятся на сети с коммутацией каналов, коммутацией пакетов и коммутацией сообщений. Эталонная модель OSI – это описательная схема сети. Она описывает, каким образом информация проделывает путь через сетевую среду от одной прикладной программы к другой прикладной программе, находящейся в другом подключенном к сети компа.

         Три нижних уровня (физический, канальный и сетевой) – сетезависимые. Это уровни среды передачи данных. Три верхних (прикладной, представительный, сеансовый) ориентированы на приложения и мало зависят от технических особенностей построения сети. Транспортный уровень является промежуточным, он скрывает все детали функционирования нижных уровней от верхних. Это позволяет разрабатывать приложения, не зависящие от технических средств непосредственной транспортировки сообщений.

 

1. Прикладной – только обслуживает прикладные процессы, находящиеся вне пределов ОСИ (программы работы с электронными таблицами, текстовые процессоры, программы работы банковских терминалов)

2. Представлений – отвечает за то, чтобы информация, посылаемая из уровня приложений одной системы, была читаемой для уровня приложений другой системы

3. Сеансовый – устанавливает, управляет и завершает сеансы взаимодействия приложений. Сеансы состоят из диалога между двумя или более объектами представления.

4. Транспортный – сегментирует и повторно собирает данные в один поток.

5. Сетевой – служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей

6. Канальный – обеспечивает надежный транзит данных через физический канал

7. Физический – определяет электротехнические, механические, процедурные и функциональные характеристики активизации, поддержания и деактивизации физического канала между конечными системами.

Протокол! – формальное описание набора правил и соглашений, регламентирующих процессы обмена информацией между устройствами в сети.

 

14. Видеосистемы: состав и основные принципы работы. Свет как физическое явление.

 

         Физически свет состоит из фотонов – микроскопических световых частиц, каждая из которых движется по собственному маршруту и вибрирует со своей частотой. Фотон полностью характеризуется своим положением, направлением и частотой/длиной волны/энергией. Фотоны с длиной волны приблизительно от 390 нанометров (фиолетовый) и до 720 нм (красный) покрывают все цвета видимого спектра, формируя цвет радуги.

         В памяти компьютера или на жестком диске цвет точки хранится в виде чисел. Одним байтом можно закодировать 256 различных цветов. В принципе, этого достаточно для рисованных изображений типа тез, что мы видим в мультфильмах, но для полноцветных изображений живой природы недостаточно. 1 байт отведен на красный цвет, 1 на зеленый, и 1 на синий. Дисплей служит как для отображения информации, вводимой посредство клавиатуры или других устройств ввода, так и для выдачи пользователю сообщений, а также плоученных в ходе выполнения программ результатов. По количеству воспроизводимых цветов различают монохромные и цветные дисплеи. По физическим принципам:

· Дисплеи на базе электронно-лучевой трубки

· Жидкокристаллические дисплеи

· Плазменные (газоразрядные) дисплеи

· Электролюминесцентные дисплеи

Основными техническими характеристиками дисплеев являются:

· Разрешающая способность

· Количество воспроизводимых цветов или градаций яркости

· Размер экрана

· Масса и габариты

· Стоимость.

         Видеоадаптер является неотъемлемой частью практически любого персонального или суперкомпьютеров. Задачей видеоадаптера является преобразование команд, получаемых им от программы или операционной системы, в сигнал, понятный монитору, который может быть использован для отображения информации на экране. Режимы работы видеоадаптера делятся на текстовые и графические (хар-ся разрешением изображения, цветовым режимом и частота). Для того, чтобы сформировать изображение адаптеру необходимо достаточное количество памяти, установленной на нем (видеопамяти). Современные видеоадаптеры и мониторы оснащаются как аналоговым, так и цифровым разъемами

 

15. Ресурсо- и энергосберегающие технологии использования вычислительной техники.

 

         Основными причинами потери работоспособности ПК являются технический износ устройств и сбои в электрической сети (центральный процессор, модуль оперативной памяти, видеоадаптер, жесткий диск).

         Амортизация (износ) старение компонентов ПК, и в первую очередь содержимого системного блока. Все внутренние устройства ПК в процессе своей работы производят значительное количество тепла, и может привести к перегреву различных частей системного блока, что повлечет за собой сбои, а иногда и полный выход из строя ПК. Во избежание таких последствии всегда установлен вентилятор, которые закачивает воздух извне (или наоборот).

         Помимо общей вентиляции системного блока, для охлаждения отдельных устройств могут применятся дополнительные кулеры, устанавливаемые непосредственно на само устройство.

Самое потенциально опасное – неустойчивость работы сетей переменного тока. Полные отключения напряжения были главной причиной потерь критически важной информации.

         Проседания сети – кратковременные снижения входного напряжения, обычно обусловленное изменением нагрузки в электросети. Наиболее серьезный отказ – полное отключение питания – вызывается выходом электросети из строя.

Для борьбы применяется один из двух способов: установка сетевого фильтра или установка источника бесперебойного питания. Сетевой фильтр – похож на обычный удлинитель, однако имеет более сложную начинку.

         Источники бесперебойного питания (ИБП) представляют собой более дорогое, но и более надежное решение. Независимо от того, возникают ли в сети перенапряжения, броски, кратковременные понижения напряжения или полное отключение питания. ИБП «принимают их на себя» и обеспечивают на своем выходе напряжение питания, возможно более близкое к номинальному. Постоянно действующие ИБП для обеспечения питания компа стабильным напряжением используют батареи и преобразователи постоянного тока, т.е. в отличие от интерактивных ИБП постоянно действующие прогоняют все поступающую электроэнергию через свою батарею.

 

16. Физическая природа звука. Принципы восприятия звука человеком. Акустические системы и звуковые карты.

 

Звук! – это человеческое восприятие волн давления, распространяющийся в воздушной среде, точно также как свет – восприятие электромагнитных волн, распространяющихся в пространстве.

Вокруг звучащего объекта воздух расширяется и сжимается. Эти расширения и сжатия порождают волны, которые в конце концов и достигают нашего уха, создавая переменно давление на барабанные перепонки. Характеризуется:

· Амплитуда. Обычно измеряют в децибелах по логарифмической шкале (звук в 5 дБ в 10 раз сильнее звука в 4 дБ)

· Длина звуковой длины. Определяется как время или расстояние между двумя вершинами синусоиды.

 

Современная звуковая аппаратура может воспроизводить два типа звуков:

· Синтезированный звук (создается искусственно с помощью электронно-аналоговой или цифровой аппаратуры)

· Оцифрованный звук (возможно оцифровывать такие звуки, как человеческая речь или различные эффекты, затем воспроизводить такие фрагменты. Чтобы оцифровать нужно преобразовать информацию в электронный сигнал, и с постоянной частотой дискретизировать этот сигнал)

Для воспроизведения записи и обработки звука в ПК должна быть установлена звуковая карта. Характеристики звуковых карт:

· Наличие выходного усилителя

· Возможность подключения различных внешних устройств

· Аналоговые аудиохарактеристики звуковой карты отражают качество выходного сигнала

· Качество обработки цифрового сигнала

· Тип миди-синтезатора определяет качество воспроизведения миди-файлов

· Наличие эффект-процессора

· Поддержка пространственного звучания (3D Sound)

 

17. Понятие и свойства алгоритма. Язык схем.

Алгоритм! - одно из основных понятий (категорий) математики, не обладающих формальным определением в терминах более простых понятий, а абстрагируемых непосредственно из опыта.

Алгоритмический процесс есть процесс последовательного преобразования конструктивных объектов, происходящий дискретными «шагами»; каждый шаг состоит в смене одного к. о. другим.

Свойства алгоритма:

· определенность – в каждый момент исполнения алгоритма исполнитель всегда точно знает, что он должен делать;

· дискретность - прежде, чем выполнить определенное действие, надо выполнить предыдущее;

· массовость - по одному и тому же алгоритму решаются однотипные задачи и неоднократно;

· понятность - алгоритм строится для конкретного исполнителя (класса исполнителей) и должен быть ему понятен. В то же время исполнитель не обязательно должен понимать, по каким правилам строился алгоритм, в чем заключается смысл исполняемых инструкций. Должны быть понятны только сами инструкции;

· результативность - алгоритм всегда должен приводить к результату.

 

Схема! — графическое представление определения, анализа или метода решения задачи, в котором используются символы для отображения данных, потока, оборудования и т. д.

 

Блок-схема! — распространенный тип схем (графических моделей), описывающих алгоритмы или процессы, в которых отдельные шаги изображаются в виде блоков различной формы, соединенных между собой линиями, указывающими направление последовательности.

 

Основные элементы схем алгоритма

Наименование	Обозначение	Функция
Блок начало-конец (пуск-остановка)		Элемент отображает выход во внешнюю среду и вход из внешней среды (наиболее частое применение − начало и конец программы). Внутри фигуры записывается соответствующее действие.
Блок действия		Выполнение одной или нескольких операций, обработка данных любого вида (изменение значения данных, формы представления, расположения). Внутри фигуры записывают непосредственно сами операции, например, операцию присваивания: a = 10*b + c.
Логический блок (блок условия)		Отображает решение или функцию переключательного типа с одним входом и двумя или более альтернативными выходами, из которых только один может быть выбран после вычисления условий, определенных внутри этого элемента. Вход в элемент обозначается линией, входящей обычно в верхнюю вершину элемента. Если выходов два или три, то обычно каждый выход обозначается линией, выходящей из оставшихся вершин (боковых и нижней). Если выходов больше трех, то их следует показывать одной линией, выходящей из вершины (чаще нижней) элемента, которая затем разветвляется. Соответствующие результаты вычислений могут записываться рядом с линиями, отображающими эти пути. Примеры решения: в общем случае − сравнение (три выхода: >, <, =); в программировании − условные операторы if (два выхода: true, false) и case (множество выходов).
Предопределённый процесс		Символ отображает выполнение процесса, состоящего из одной или нескольких операций, который определен в другом месте программы (в подпрограмме, модуле). Внутри символа записывается название процесса и передаваемые в него данные. Например, в программировании − вызов процедуры или функции.
Данные (ввод-вывод)		Преобразование данных в форму, пригодную для обработки (ввод) или отображения результатов обработки (вывод). Данный символ не определяет носителя данных (для указания типа носителя данных используются специфические символы).
Граница цикла		Символ состоит из двух частей − соответственно, начало и конец цикла − операции, выполняемые внутри цикла, размещаются между ними. Условия цикла и приращения записываются внутри символа начала или конца цикла − в зависимости от типа организации цикла. Часто для изображения на блок-схеме цикла вместо данного символа используют символ условия, указывая в нём решение, а одну из линий выхода замыкают выше в блок-схеме (перед операциями цикла).
Соединитель		Символ отображает вход в часть схемы и выход из другой части этой схемы. Используется для обрыва линии и продолжения её в другом месте (для избежания излишних пересечений или слишком длинных линий, а также, если схема состоит из нескольких страниц). Соответствующие соединительные символы должны иметь одинаковое (при том уникальное) обозначение.
Комментарий		Используется для более подробного описания шага, процесса или группы процессов. Описание помещается со стороны квадратной скобки и охватывается ей по всей высоте. Пунктирная линия идет к описываемому элементу, либо группе элементов (при этом группа выделяется замкнутой пунктирной линией). Также символ комментария следует использовать в тех случаях, когда объём текста, помещаемого внутри некоего символа (например, символ процесса, символ данных и др.), превышает размер самого этого символа.

 

18. Управляющие конструкции алгоритмического языка. Основные структуры алгоритмов.

В процедурных языках основной единицей является оператор. Оператор представляет собой команду на выполнение некоторого действия. Язык состоит в основном из фраз в повелительном наклонении. Альтернативой операторам являются описания, определяющие объекты или типы объектов и их взаимосвязи. Существуют алгоритмические языки, состоящие в основном из описаний (функциональные языки)

Всякий алгоритм предназначен исполнителю, который однозначно понимает команды алгоритма. Пример

алгоритм Проезд от Аэровокзала до Домодедово через МКАД

| Дано: находимся у Аэровокзала

| Надо: оказаться в аэропорту Домодедово

начало алгоритма

| повернуть направо на центральный проезд

| Ленинградского проспекта в сторону центра;

| проехать до второго светофора;

| выполнить разворот на перекрестке

| проехать по Ленинградскому проспекту из центра

| до пересечения с Московской кольцевой дорогой;

| переехать мост над кольцевой дорогой и

| повернуть направо на внешнюю часть кольцевой дороги;

| двигаться по кольцевой дороге в направлении против

| часовой стрелки до Каширского шоссе;

| повернуть направо на Каширское шоссе в сторону из города;

| двигаться, никуда не сворачивая, до

| аэропорта Домодедово;

конец алгоритма

Большинство алгоритмов не сводится к последовательному выполнению команд, в них присутствуют ветвления и циклы. При ветвлении в зависимости от условия выполняется одна из двух ветвей программы; для этого используется оператор " если... то... иначе... конец если ". Например, можно модифицировать приведенный выше алгоритм, используя выбор одного из двух альтернативных путей, в зависимости от наличия транспортной пробки.

Второй важнейшей конструкцией алгоритмического языка является конструкция " цикл пока ". Заголовок цикла состоит из ключевых слов " цикл пока ", за которыми следует некоторое условие. Дальше записывается тело цикла, завершаемое строкой " конец цикла ". При выполнении цикла исполнитель сначала проверяет условие в заголовке тела цикла. Если условие истинно, то выполняется тело цикла. Затем вновь проверяется условие в заголовке цикла, опять выполняется тело цикла, если условие истинно, и так до бесконечности. Если же условие ложно с самого начала или становится ложным в результате предыдущего выполнения тела цикла, то тело цикла не выполняется и цикл завершается. Таким образом, по выходу из цикла условие, записанное в его заголовке, всегда ложно. Если условие ложно перед началом цикла, то цикл не выполняется ни разу! Иногда используют циклы с постусловием (do... while), когда тело цикла всегда выполняется хотя бы один раз, а условие продолжения проверяется после каждой итерации. Всегда предпочтительнее использовать цикл с предусловием, это помогает избежать многих ошибок.

Запись алгоритма может также включать управляющие конструкции: ветвление, или условный оператор, и цикл " пока ". Условный оператор выглядит следующим образом:

если условие

| то

| последовательность действий 1

| иначе

| последовательность действий 2

конец если

Цикл " пока ", или цикл с предусловием, выглядит следующим образом:

цикл пока условие

| последовательность действий

конец цикла

Цикл заканчивается, когда условие при очередной проверке оказывается ложным. Условие проверяется перед каждым выполнением тела цикла, но не в процессе его выполнения.

Базовые структуры алгоритмов! — это определенный набор блоков и стандартных способов их соединения для выполнения типичных последовательностей действий.

К основным структурам относятся следующие:

o линейные

o разветвляющиеся

o циклические

Линейными называются алгоритмы, в которых действия осуществляются последовательно друг за другом. Стандартная блок-схема линейного алгоритма приводится ниже:

Разветвляющимся называется алгоритм, в котором действие выполняется по одной из возможных ветвей решения задачи, в зависимости от выполнения условий. В отличие от линейных алгоритмов, в которых команды выполняются последовательно одна за другой, в разветвляющиеся алгоритмы входит условие, в зависимости от выполнения или невыполнения которого выполняется та или иная последовательность команд (действий).

В зависимости от того, в обоих ветвях решения задачи находится последовательность команд или только в одной разветвляющиеся алгоритмы делятся на полные и не полные (сокращенные).
Стандартные блок-схемы:

Циклическим называется алгоритм, в котором некоторая часть операций (тело цикла — последовательность команд) выполняется многократно. Однако слово «многократно» не значит «до бесконечности». Организация циклов, никогда не приводящая к остановке в выполнении алгоритма, является нарушением требования его результативности — получения результата за конечное число шагов.

Перед операцией цикла осуществляются операции присвоения начальных значений тем объектам, которые используются в теле цикла. В цикл входят в качестве базовых следующие структуры:

o блок проверки условия

o блок, называемый телом цикла

Существуют три типа циклов:

· Цикл с предусловием

· Цикл с постусловием

· Цикл с параметром (разновидность цикла с предусловием)