Оперативна пам’ять

Внутрішня пам’ять ПК складається з оперативно запам’ятовуючого пристрою (ОЗП, RAM-пам’ять, оперативна пам’ять) та постійно запам’я­то­вуючого пристрою (ROM BIOS).

Оперативна пам’ять (ОП) – це спеціальні мікросхеми, що складаються з комірок пам’яті, які призначені для тимчасового зберігання і поточної зміни інформації при роботі ПК.

До постійної пам’яті „прошиті” деякі програми та дані, які комп’ютер не може змінити. Ця пам’ять призначена тільки для зчитування інформації.

ОП використовується для збереження даних і програмного коду, що виконується мікропроцесором. Будь-яка інформація записується до елект­рон­них комірок пам’яті у вигляді двійкових чисел. Розташування інфор­мації в пам’яті називається записом, а отримання інформації з пам’яті – зчитуванням. Під час запису попередні дані, які зберігалися в комірках па­м’яті стираються. У фізичну комірку пам’яті записується 1 байт інфор­мації. Ця ємність комірки достат­ня, щоб до неї записати один символ. Кожна комірка має свій адрес. Коли комп’ютер відправляє дані в ОП, він запам’ятовує адреси, потім за відомою адресою вибирає дані з пам’яті.

Залежно від форм-фактора розрізняють SIMM-модулі та DIMM-модулі памяті (з’явився в 1998 р.). У сучасних ПК використовується 184-контактні DIMM DDR-модулі пам’яті у вигляді окремих маленьких плат з напаяними на них мікросхемами. На відміну від модулів SIMM, дворядні модулі памяті – модулі DIMM мають електрично незалежні контакти по обидва боки розняттів.

Існують різні стандарти на модулі DIMM: DIMM-512 Мб, DIMM-1 Гб, DIMM-2 Гб та ін. На материнську плату в відповідні гнізда можна вста­вити 1, 2, 3 і навіть 4 мікросхеми пам’яті типу DIMM. Різні структури ОП відрізня­ються швид­кіс­тю доступу до пам’яті та їх пропускною здат­ністю.

Кращі виробники ОП – фірми Kington, Micron, Samsung, але, як пра­вило, ім’я виробника ОЗУ є несуттєвим тому, що це стандартні вироби.

__________________________________________________________________

2. Логічна організація оперативної пам’яті.

Віртуальна пам'ять - схема адресації пам'яті комп'ютера, при якій пам'ять представляється програмного забезпечення безперервної і однорідною, в той час як в реальності для фактичного зберігання даних використовуються окремі (розривні) області різних видів пам'яті, включаючи короткочасну (оперативну) і довготривалу (жорсткі диски, твердотільні накопичувачі).
Сторінковий спосіб організації віртуальної пам'яті:
Спосіб розривного розміщення завдань в пам'яті при якому всі фрагменти завдання однакового розміру кратного ступеня двійки називається сторінковим, а фрагменти сторінками. У цьому випадку пам'ять розбивається на фізичні сторінки (кадри, кадри). А програма розбивається на віртуальні сторінки. Частина віртуальних сторінок розміщується в ОЗП, а частина у зовнішній пам'яті. Місце на жорсткому диску, де розміщуються віртуальні сторінки називають файлом підкачки або сторінковим файлом (SWAP-файл).

_____________________________________________________________________________

3. Опишіть модель OSI, її структуру та призначення рівнів.

Систем "(OSI), випущена в 1984 р.

Еталонна модель OSI швидко стала основною архітектурної моделлю дляпередачі межкомпьютерних повідомлень. Незважаючи на те, що були розробленіінші архітектурні моделі (в основному патентовані), більшістьпостачальників мереж, коли їм необхідно надати навчальну інформаціюкористувачам що поставляються ними виробів, посилаються на них як на вироби длямережі, що відповідає еталонної моделі OSI. І дійсно, ця модельє найкращим засобом, що є в розпорядженні тих, хто сподіваєтьсявивчити технологію мереж.

Іерарахіческая зв'язок.

Еталонна модель OSI ділить проблему переміщення інформації міжкомп'ютерами через середовище мережі на сім менш великих, і отже, більшлегко нерозв'язних проблем. Кожна з цих семи проблем обрана тому, щовона відносно автономна, і отже, її легше вирішити без надмірноїопори на зовнішню інформацію.

Кожна із семи областей проблеми вирішувалася за допомогою одного з рівнівмоделі. Більшість пристроїв мережі реалізує усі сім рівнів. Однак урежимі потоку інформації деякі реалізації мережі пропускають один абобільше рівнів. Два найнижчих рівня OSI реалізуються апаратним тапрограмним забезпеченням; інші п'ять вищих рівнів, як правило,реалізуються програмним забезпеченням.

Довідкова модель OSI описує, яким чином інформація проробляєшлях через середовище мережі (наприклад, проводи) від однієї прикладної програми
(наприклад, програми обробки великоформатних таблиць) до іншої прикладноїпрограми, що знаходиться в іншому комп'ютері. Так як інформація, якаповинна бути відіслана, проходить вниз через рівні системи, у міру цьогопросування вона стає все менше схожою на людську мову і всебільше схожою на ту інформацію, яку розуміють комп'ютери, а саме
"одиниці" і "нулі".

в якості прикладу зв'язку типу OSI припустимо, що Система А на
Рисунку 1 має інформацію для відправки до Системи В. Прикладна програма
Важливим результатом в області стандартизації комп’ютерних ме­реж є формування еталонної моделі взаємодії комп’ютерних (відкритих) систем (OSI), яку розробила ISO. Модель OSI регламентує принципи взаємодії абонентів комп’ютерних мереж.

Відкрита система – це будь-яка система, що побудована згідно з відкритими специфікаціями.

Еталонна модель OSI – це семирівнева мережева ієрархія, яка описує процес передавання даних між мережевими пристроями

Вона складається з горизонтальної складової, яка забезпечує меха­нізм взаємодії програм та процесів на різних мережевих пристроях на базі протоколів та вертикальної складової, де обмін даними відбувається за допомогою інтерфейсів на основі послуг, які забезпечуються сусідніми рівнями на одному мережевому пристрої.

В основу функціонування локальних КМ покладено стандарти серії IЕЕЕ, які визначають основні терміни, архітектури i протоколи двох нижніх рівнів еталонної моделі взаємодії відкритих систем.

Стандарт IЕЕЕ 802.1 є загальним документом, який визначає архітек­туру та прикладні процеси системного управління мережею, методи об’єд­нання мереж на підрівні управління доступом до середовища передавання. Згідно з даним стандартом канальний рівень розбитий на два підрівні: управління логічним каналом LLC та управління доступом до фізичного середовища MAC. Протоколи підрівня MAC визначають специфіку мере­жевих популярних техно­ло­­гій і є незалежними з LLC. Протоколи підрівня LLC відповідають за передавання кадрів даних між вузлами мережі з різним ступенем надійності та взаємодіють з мережевим рівнем.

Узгодження комп’ютерних мереж між собою здійснюється в основ­ному на мережевому i транспортному рівнях. Протоколи транспортного рівня забезпечують надійний зв’язок при обміні інформацією між абонентами комп’ютерної мережі. Але якість та надійність зв’язку багато в чому залежить від лінії зв’язку.

Найпоширеніший протокол транспортного рівня називається ТСР (протокол управління передаванням).

Із широким розповсюдженням мережі Internet з’явилася нова група Internet-протоколів ІР.

Різні мережі можуть використовувати різні протоколи. Щоб пов’язати різні мережі був запропонований стек протоколів ТСР/IР, який складається з протоколів ТСР та IР.

Стек протоколів TCP/IP підтримує всі популярні стандарти фізичного і канального рівнів та увібрав у себе велику кількість протоколів прикладного рівня. Він складається з чотирьох рівнів, подібно до архітектури OSI. Функції рівнів стека протоколів TCP/IP залежать від технічної реалізації конкретної мережі.

Розробники поділяють мережу на рівні з метою одержати набір добре визначених, функціональних модулів, кожен рівень виконує тільки визначену для цього рівня задачу. Наведемо п’ять основних принципів, що застосовуються при розробленні мережевих рівнів і, відповідно, моделей взаємодії відкритих систем [19].

Новий мережевий рівень вводиться, якщо програмне забезпечення потребує нового рівня абстракції. Кожен рівень повинен виконувати чітко визначену функцію. Набір функцій, виконуваних мережевим рівнем, приво­диться у відповідність із загальноприйнятими міжнародними стандартами. Межі рівня вибираються таким чином, щоб зробити потік даних через них мінімальним.

Кількість мережевих рівнів вибирається достатньою, щоб розміщати різні функції на одному рівні. Навпаки, занадто велика кількість рівнів призводить до неосяжності мережевої архітектури.

Кожну сучасну мережу найпростіше описати і зрозуміти в термінах моделі ISO/OSI, яка складається з семи рівнів, розташованих вертикально один над одним. Кожен рівень може взаємодіяти тільки зі своїми сусідами й виконувати відведені тільки йому функції.Фізичний рівень (Physical) – найнижчий рівень моделі, що визначає фізичні, електричні, функціональні властивості фізичного середовища (потужність, частоту сигналу, спосіб закріплення кабелю, види роз’ємів) та призначений безпосередньо для передавання потоку даних. На фізичному рівні здійснюється передавання/приймання бітів, перетворення електричних або оптичних сигналів, кодування інформації, модуляція у кабель. Функції фізичного рівня реалізуються у всіх пристроях, підключених до мережі. З боку комп’ютера функції фізичного рівня виконуються мережевим адаптером або послідовним портом [6, 16].Канальний рівень (Data Link) призначений для забезпечення взаємодії мереж на фізичному рівні й контролю за помилками, які можуть виник­нути. На фізичному рівні пересилаються біти без врахування того, що фізичне середовище передавання може бути зайняте. Тому одним із завдань канального рівня є перевірка доступності середовища передавання. Іншим заданням канального рівня є реалізація механізмів виявлення і корекції помилок. Для цього на канальному рівні біти групуються в набори, названі кадрами. Канальний рівень може не лише виявляти помилки, але й виправ­ляти їх за рахунок повторного передавання пошкоджених кадрів. Необ­хідно відзначити, що функція виправлення помилок не є обов’язковою для канального рівня, тому в деяких протоколах цього рівня вона відсутня. У локальних мережах протоколи канального рівня використовуються комп’ютерами, мостами, комутаторами і маршрутизаторами. У комп’ю­те­рах функції канального рівня реалізовуються спільними зусиллями мере­же­вих адаптерів і їх драйверів [2, 16].Мережевий рівень (Network) визначає шлях проходження даних у мережі та відповідає за логічну адресацію учасників обміну інформацією. Одиницею інформації даного рівня є пакет. На мережевому рівні працює маршрутизатор.Транспортний рівень (Transport) доставляє дані між самими комп’ю­терами без помилок, втрат і дублювання в тій послідовності, як вони були передані мережевим рівнем.

Сеансовий рівень (Session) слугує мережевим інтерфейсом користу­вача, опрацьовує з’єднання між процесами і додатками абонентів мережі. На даному рівні відбувається визначення імен і прав доступу користувачів мережі.

Рівень представлення (Presentation) – це рівень, за допомогою якого відбувається кодування/декодування інформації. Рівень представлення оперує з повідомленнями.

Прикладний рівень (Application) забезпечує взаємодію мережі й користувача. На цьому рівні відбувається управління мережею. Користу­вачі отримують доступ до пристроїв комп’ютера та розподілених ресурсів мережі, таких як принтери, монітори, файли, гіпертекст, електронна пошта.

4. Опишіть обробник переривань від таймера.

Переривання (англ. interrupt) — сигнал, що повідомляє процесор про настання якої-небудь події. При цьому виконання поточної послідовності команд призупиняється і керування передається обробнику переривання, який реагує на подію та обслуговує її, після чого повертає управління в перерваний код.^[1]

Залежно від джерела виникнення сигналу переривання поділяються на:

· Асинхронні або зовнішні (апаратні) — події, які створені зовнішніми джерелами (наприклад, периферійними пристроями) та можуть відбутися в довільний момент: сигнал від таймера, мережевої карти або дискового накопичувача, натискання клавіш клавіатури, рух миші;

· Синхронні або внутрішні — події в самому процесорі як результат порушення якихось умов при виконанні машинного коду: поділ на нуль або переповнення, звернення до неприпустимих адрес або неприпустимий код операції;

· Програмні (частковий випадок внутрішнього переривання) — ініціюються виконанням спеціальної інструкції в коді програми. Програмні переривання, як правило використовуються для звернення до функцій вбудованого програмного забезпечення (firmware), драйверів й операційної системи.

·