1 Кибернетический подход к информационной системе как системе управления.

Понятие кибернетической системы связано с процессами управления и переработки данных. Процесс управления рассматривается как процесс взаимодействия двух систем – управляющей и управляемой, в которой X – входные параметры о состоянии объектов управления, Y – выходные параметры, по которым судится о том, достигнута ли цель управления. Обратная связь – обеспечивает передачу данных в управляющую систему, по которым судят о рассогласовании цели и получаемых результатов.

Управляющие или управленческие воздействия  - среда. Процесс управления содержит следующие этапы:

1. Сбор информации об объекте управления.

2. Выработка решения в соответствии с критериями эффективности управления.

3. Формирование и выдача управляющих воздействий (реализуется в управляющей системе).

4. Реализация решения.

5. Изменение состояния объекта (реализуется в управляемой системе). Управление – это целенаправленное информационное воздействие одной системы на другую, стремящейся изменить состояние последней в соответствии с выбранными критериями эффективности функционирования. (пример ИС – управление предприятием). 2. Основные направления совершенствования систем управления:

1. Совершенствование организационных отношений, т.е. формирование рациональной структуры системы управления (состав и структура АУП), распределение прав и должностных обязанностей. Основное правило – чем меньше уровней управления, тем меньше звеньев управленческого аппарата, тем проще система управления предприятием, но сложнее и интеллектуальнее задача, решаемая каждой подсистемой управления.

2. Совершенствование экономических отношений – формирование управленческих воздействий в соответствии с объективными экономическими закономерностями общественного развития.

3. Совершенствование техники и технологии управления.

Обязательным элементом любой системы управления является информационная система – это коммуникационная система сбора, передачи, переработки данных об объекте управления. Данная система снабжает работников различного уровня информацией для реализации функций управления. Информационные системы могут быть – прочными, автоматизированными и автоматическими. Данная классификация учитывает пропорции ведения данных между человеком и вычислительным устройством.

2. Информационно-справочные системы

ВУ – вычислительное устройство

2. Информационно-управляющие системы

Если в системе есть человек, то система называется автоматизированной. ИС сама по определению является тоже системой управления. Определение ИС включает:

• Структуру системы, как множество элементов и взаимоотношения

• Состав

• Описание функций

• Описание входов и выходов, как для системы в целом, так и для каждого элемента

• Цели, ограничения и критерии

• Архитектура системы

2 Трехзвенная архитектура информационных систем.

Трехуровневая (распределенная) архитектура включает в себя сервер, приложения-клиенты, сервер приложений.

Сервер приложений является промежуточным уровнем, обеспечивающим организацию взаимодействия клиентов и сервера, например выполнение соединения с сервером, разграничение доступа к данным и реализацию бизнес-правил. Сервер приложений реализует работу с клиентами, расположенными на различных платформах, т.е. функционирующими на компьютерах различных типов и под управлением различных ОС. Основные достоинства 3-х звенной архитектуры клиент-сервер:

• Снижение нагрузки на сервер;

• Упрощение клиентских приложений;

• Единое поведение всех клиентов;

• Упрощение настройки клиентов;

• Независимость от платформы.

Технологии программной реализации трехзвенной ИС в Delphi. Поскольку в трехзвенной архитектуре клиент и сервер приложений в общем случае располагается на разных машинах, связь клиента с сервером приложений реализуется с помощью той или иной технологии удаленного доступа:

Модель DCOM позволяет использовать объекты, расположенные на другом компьютере. ОС Windows NT Server или Windows 2000 Server

Сервер MTS (сервер транзакций Microsoft)- дополнения к технологии COM, и предназначенная для управления транзакциями.

По сравнению с DCOM, MTS обеспечивает следующие дополнительные возможности:

• Управление системными ресурсами, включая процессы, потоки и соединения с БД;

• Управление транзакциями, в том числе старт, подтверждение или откат транзакции;

• Управление доступом к набору данных, основанное на закреплении за НД той или иной роли; пользователь получит доступ к данным только в том случае, когда его роль совпадает с ролью НД.

Модель СОМ+ (усовершенствованная объектная модель компонентов) фирмы Microsoft введена в Windows2000 и интегрирует технологии MTS в стандартные службы COM.

Сокеты TCP/IP (транспортный протокол/ протокол Интернета) используется для соединения компьютеров в различных сетях, в том числе в Интернете.

CORBA (общедоступная архитектура с брокером- (сервер приложений) при запросе объекта) позволяет организовать взаимодействие между объектами, расположенными на различных платформах.

SOAP ( простой протокол доступа к объектам) служит универсальным средством обеспечения взаимодействия с клиентами и серверами Web-служб на основе кодирования XML и передачи данных по протоколу HTTP.

Главные особенности трехуровнего приложения связаны с созданием сервера приложений и клиентского приложения, а также с организацией взаимодействия между ними.

Для разработки многоуровневых приложений в Delphi используются удаленные модули данных и компоненты, размещенные на странице DataSnap палитры компонентов.

3 База данных как независимое хранилище данных и бизнес-правил.

БД – это совокупность данных и описаний свойств этих данных, предназначенных для машинной обработки, которая служит для удовлетворения нужд многих пользователей.

Проектирование БД – это процесс разработки структуры БД в соответствии с требованиями пользователя.

Бизнес-процесс – это формализованное описание заданного набора управленческих процедур, включающее как выполняемые этим набором функции, так и используемые им данные и взаимоотношение, затрагиваемых им организационных подразделений и единиц.

Бизнес-правила – это набор существующих правил, необходимых для организации бизнеса.

Предметная область (ПО) – это часть реального мира, подлежащая автоматизации. (институт, завод и т. п.).

Система управления базами данных (СУБД) – это обобщенный инструмент для манипулирования данными.

База данных – это триединая концепция, которая включает:

1) совместно используемый механизм, предоставляющий общее хранилище взаимосвязанных и управляемых данных.

2) инструментальные средства поиска, анализа отображения данных.

3) обширная модель для представления состояния бизнеса, как в кратковременном, так и долговременном аспекте.

Три этих аспекта – суть базы данных. Помимо основных концепций БД включает в себя определенную технологию (хранение, поиск, отображение данных). В БД существуют независимо друг от друга данные и бизнес-правила.

Концептуальная стадия – первая в проекте: обзор требований и разработка общего проекта. В слое документов рассматриваются обширные потоки работ от офиса к офису, от службы к службе, от сотрудника к сотруднику. На уровне процессов выявляются термины, описывающие бизнес-правила, алгоритмы. Рассматривается высокоуровневая интегрированная основа модели предприятия, подразделения.

Логическая стадия. Принимаем во внимание детальные правила бизнеса:

разработка последовательности детализированных форм, необходимых для реализации задач;

детализация процессов взаимодействия объектов. Разработка диаграмм "Запрос - действие".

Разрабатывается высокоуровневая модель "сущность-связь", которая показывает потенциальную схему БД. В ней учитываются основные вопросы согласованности и содержательности БД.

Физическая стадия. Проектируются формы, бизнес-правила описываются в виде программных кодов, БД нормализованы, упорядочены.

При проектировании и реализации БД необходимо учитывать потенциальные требования пользователей, что актуально с первого этапа работы

1 Краткосрочное прогнозирование. Доверительный интервал.

Для осуществления прогноза на несколько шагов вперед достаточно взять очередные значения аргумента:

t = n+ l,n + 2,..., n+i,... ,

где i = 1,2,... - номера шагов прогноза, и произвести экстраполяцию тренда

Получим так называемые точки прогноза (точечный прогноз) . Чтобы обеспечить прогноз вероятностью, необходимо найденный доверительный интервал перенести к точкам прогноза. Однако следует учесть дополни­тельное условие. В связи с тем, что будущая среда модели предполагается неизмен­ной, и процесс в ней будет протекать по расчетной тенденции, тем не менее могут появиться со временем новые, ранее неучтенные, случайные факторы, которые мо­гут изменить величину .

Исследования показали, что возможные расширения случайной зоны можно измерить с помощью специального коэффициента K(i), где i - номер шаг; прогноза. Такой коэффициент рассчитан дли наиболее популярных трендов .

Линии тренда позволяют графически отображать тенденции данных и прогнозировать их дальнейшие изменения. Подобный анализ называется также регрессионным анализом (регрессионный анализ – форма статистического анализа, используемого для прогнозов; Регрессионный анализ позволяет оценить степень связи между переменными, предлагая механизм вычисления предполагаемого значения переменной из нескольких уже известных значений.). Используя регрессионный анализ, можно продлить линию тренда в диаграмме за пределы реальных данных для предсказания будущих значений.

Скользящее среднее.   Можно вычислить скользящее среднее (скользящее среднее – последовательность средних значений, вычисленных по частям рядов данных; На диаграмме линия, построенная по точкам скользящего среднего, позволяет построить сглаженную кривую, более ясно показывающую закономерность в развитии данных.), которое сглаживает отклонения в данных и более четко показывает форму линии тренда.

Точность аппроксимации. Линия тренда в наибольшей степени приближается к представленной на диаграмме зависимости, если значение R-квадрат (значение R в квадрате – число от 0 до 1, которое отражает близость значений линии тренда к фактическим данным; линия тренда наиболее соответствует действительности, когда значение R в квадрате близко к 1; оно также называется квадратом смешанной корреляции) равно или близко к 1. При аппроксимации данных с помощью линии тренда в Microsoft Excel значение R-квадрат рассчитывается автоматически.

ДОВЕРИТЕЛЬНЫЙ ИНТЕРВАЛ - вероятность, с которой можно утверждать, что ошибка выборки не превысит некоторую заданную величину, называют доверительной вероятностью. Обычно в социальных и маркетинговых исследованиях значения доверительной вероятности принимают равным 95%. Пределы, в которых с доверительной вероятностью может находиться значение характеристики генеральной совокупности, называют доверительным интервалом.

2 Общая классификация компонентов языка программирования среды Delphi.

Компонент – специальным образом оформленный программный код, который доступен разработчику на этапе проектирования: через кнопки быстрого доступа (палитры компонентов), или через список компонентов.

Сам код располагается в специальным образом структурированных динамических библиотеках – пакетах.

Необходимо различать:

- Class – объектный тип Object Pascal.

- Component – объектный тип (Class) Delphi.

- Control – (элемент управления) – подмножество компонентов, которые, как правило, являются визуальными и соответствуют стандартам элементов управления Windows.

Компоненты можно классифицировать по их отношению к OC Windows. К этой группе относятся все компоненты, которые инкапсулируют поведение основных элементов Windows (Standart, Addition, Win32).

Альтернативная группа – компоненты разработанные пользователем.

Визуальные, не визуальные компоненты.

Графические элементы.

Условно все описанные компоненты объединяют логическим понятием VCL.

Tlist – список не потоковых данных, созданных через ссылочные типы.

Tstring – универсальный список и как тип используется для многих свойств потоковых классов.

Tcanvas, Tgraphic, Tgraphicobject, Tpicture – типы графической системы

Tpersistent – наделяет своих потомков методами потоковых классов.

Компоненты могут использовать комбинацию классов.

графические элементы, которые не способны принять фокус ввода и используются для оформления.

- оконные элементы, которые способны принять фокус ввода

- Визуальные компоненты.

Tcomponent – наделяет своих потомков основными свойствами:

1. Name: TcomponentName – хранит для переменной, указатель на созданный экземпляр класса.

2. Tag: LongInt: - данное свойство системой не используется и предоставляется компоненту для реализации интерфейса другими компонентами.

3. Owner: Tcomponent – (владелец) несёт ответственность за создание тех компонентов, которыми он владеет.

3 Модели процессоров, их характеристики, динамика развития

Центральный процессор (CPU, от англ. Central Processing Unit) — это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера.

Центральный процессор в общем случае содержит в себе:

арифметико-логическое устройство; шины данных и шины адресов; регистры; счетчики команд; кэш — очень быструю память малого объема (от 8 до 512 Кбайт); математический сопроцессор чисел с плавающей точкой.

Современные процессоры выполняются в виде микропроцессоров. Физически микропроцессор представляет собой интегральную схему — тонкую пластинку кристаллического кремния прямоугольной формы площадью всего несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции процессора. Кристалл-пластинка обычно помещается в пластмассовый или керамический плоский корпус и соединяется золотыми проводками с металлическими штырьками, чтобы его можно было присоединить к системной плате компьютера.

Наиболее известны модели Intel - 8088, 80286, 80386SX, 80386, 80486 и Pentium1-4, Athlon, Duron, Celeron, Cyrix, AMD . Одинаковые модели мик­ропроцессоров могут иметь разную тактовую частоту - чем выше тактовая частота, тем выше производительность и цена микропро­цессора.

Тактовая частота - указывает, сколько элементарных операций (тактов) микропроцессор выполняет в одну секунду. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц). Чем выше модель микропроцессора, тем, как правило, меньше тактов тре­буется для выполнения одних и тех же операций.

Процессоры развиваются в соответствии с законом Мура, согласно которому производительность процессоров удваивается каждые полтора-два года. Закон соблюдается с 1965 г., но в последнее время все чаще утверждают, что производительность процессоров стала возрастать быстрее.

Основные направления совершенствования процессоров.

Уменьшение размеров и увеличение плотности элементов. Увеличение разрядности. Параллельное исполнение команд. Развитие системы команд. Оптимизация кэш-памяти.

Чем меньше размеры процессора, тем он быстрее, потому что меньше расстояние между элементами и электроны проходят его быстрее. Поэтому все время идут работы по разработке технологий более плотного размещения элементов в процессорах. Важным направлением совершенствования процессоров является повышение их разрядности.

Разрядность процессора – это число двоичных разрядов, одновременно обрабатываемых при выполнении одной команды.Обработка большего числа разрядов может выполняться за несколько приемов. Разрядность определяет также величину информационной единицы обмена данными внутри ЭВМ. Чем больше разрядность процессора или канала обмена данными, тем обычно выше производительность компьютерной системы.

Первые микропроцессоры были 4-разрядными, то есть за одной командой могли обрабатывать не более 4 двоичных разрядов. Для обработки более длинных чисел нужно было применять несколько команд. Первые массово производимые ПК в конце 70х гг. использовали 8-разрядные МП. Первые ПК фирмы IBM использовали 16-разрядные МП. Начиная с МП Intel 80386, МП стали полностью 32-разрядными, но для совместимости с программами, разработанными для младших моделей МП содержали набор 16-разрядных команд. Нынешние процессоры фирмы Intel уже частично 64-разрядные, то есть имеют команды, рассчитанные на работу с 64-разрядными данными.

Адресное пространство – максимальный объем памяти, доступный процессору.

Параллельное исполнение команд основано на том, что каждая команда исполняется процессором за несколько внутренних циклов работы. Поэтому когда исполнение одной команды переходит к следующему циклу, процессор одновременно может начать обрабатывать другую команду. За счет организации конвейера команд скорость работы процессора намного возрастает.

Развитие системы команд предполагает, что в процессоры встраиваются дополнительные команды, реализующие сложные действия по обработке данных. Например, в процессорах Pentium III-IV, AMD Athlon имеются команды, выполняющие очень сложные действия по обработке звуковых или видеоданных, для реализации которых в предшествующих моделях процессоров нужно было создавать программу, включающую несколько десятков или сотен машинных команд.

Кэш-память – быстродействующая память, предназначенная для ускорения доступа к данным, размещенным в памяти, обладающей меньшим быстродействием.

В процессорах кэш-память используется для ускорения доступа к данным, размещенным в ОЗУ. С каждым новым поколением процессоров кэш-память увеличивается. Обычно в процессорах используется кэш-память первого и второго уровня. Кэш-память первого уровня имеет меньший объем, чем кэш-память второго уровня, но она размещается непосредственно в процессоре и потому намного быстрее. Различия между процессорами Pentium II-III-IV и Celeron состоит, главным образом, в том, что у первых размеры кэш-памяти существенно больше.

Следует иметь ввиду, что процессоры AMD и Intel требуют использования разных материнских плат, поскольку устанавливаются на нее через разъемы разного типа.

1 Статистические методы моделирования (метод Монте-Карло).

По способам отражения фактора времени модели делятся на статистические и динамические. В статистических моделях все зависимости относятся к одному моменту или периоду времени. Динамические модели характеризуют изменения экономических процессов во времени.

Метод Монте-Карло (метод статистических испытаний) – численный метод решения математических задач при помощи моделирования случайных чисел. Суть метода: посредством специальной программы на ЭВМ вырабатывается последовательность псевдослучайных чисел с равномерным законом распределения от 0 до1. Затем данные числа с помощью специальных программ преобразуются в числа, распределенные по закону Эрланга, Пуассона, Релея и т.д. Полученные таким образом случайные числа используются в качестве входных параметров экономических систем. При многократном моделировании случайных чисел определяем математическое ожидание функции и, при достижении средним значением функции уравнения не ниже заданного, прекращаем моделирование.

Статистические испытания (метод Монте-Карло) характеризуются основными параметрами:

 - заданная точность моделирования;

P – вероятность достижения заданной точности;

N – количество необходимых испытаний для получения заданной точности с заданной вероятностью.

Определим необходимое число реализаций N, тогда

(1 - ) будет вероятность того, что при одном испытании результат не достигает заданной точности ;

(1 - ) N – вероятность того, что при N испытаниях мы не получим заданной точности .

Тогда вероятность получения заданной точности при N испытаниях можно найти по формуле

Формула (19) позволяет определить заданное число испытаний для достижения заданной точности  с заданной вероятностью Р.Случайные числа получаются в ЭВМ с помощью специальных математических программ или спомощью физических датчиков. Одним из принципов получения случайных чисел является алгоритм Неймана, когда из одного случайного числа последовательно выбирается середина квадрата. Кроме того данные числа проверяются на случайность и полученные числа заносятся в базу данных. Физические датчики разрабатываются на электронных схемах и представляют собой генераторы белого (нормального) шума, то есть когда в спектральном составе шума имеются гармоничные составляющие с частотой F . Из данного белого шума методом преобразования получаются случайные числа.

2 СОМ – технология. Понятие интерфейса СОМ объекта. СОМ – технология.

В технологии СОМ приложение предоставляет для использования свои службы, применяя для этого объекты СОМ. Одно приложение содержит как минимум один объект. Каждый объект имеет один или несколько интерфейсов. Каждый интерфейс объединяет методы объекта, которые обеспечивают доступ к свойствам (данным) и выполнение операций. Обычно в интерфейсе объединяются все методы, выполняющие операции одного типа или работающие с однородными свойствами

Клиент получает доступ к службам объекта только через интерфейс и его методы. Этот механизм является ключевым. Клиенту достаточно знать несколько базовых интерфейсов, чтобы получить исчерпывающую информацию о составе свойств и методов объекта. Поэтому любой клиент может работать с любым объектом, независимо от их среды разработки. Согласно спецификации СОМ, уже созданный интерфейс не может быть изменен ни при каких обстоятельствах. Это гарантирует постоянную работоспособность приложений на основе СОМ, невзирая на любые модернизации.

Объект всегда работает в составе сервера СОМ. Сервер может быть динамической библиотекой или исполняемым файлом. Объект может иметь собственные свойства и методы или использовать данные и службы сервера.

Для доступа к методам объекта клиент должен получить указатель на соответствующий интерфейс. Для каждого интерфейса существует собственный указатель. После этого клиент может использовать службы объекта, просто вызывая его методы. Доступ к свойствам объектов осуществляется только через его методы. Предположим, что объект СОМ встроен в электронную таблицу и обеспечивает доступ к математическим операциям. Будет логично разделить математические функции на группы по типам и создать для каждой группы собственный интерфейс.

Взаимодействие между клиентом и объектом обеспечивается базовыми механизмами СОМ. При этом от клиента скрыто, где именно расположен объект: в адресном пространстве того же процесса, в'другом процессе или на другом компьютере. Поэтому с точки зрения разработчика клиентского ПО использование функций электронной таблицы выглядит как обычное обращение к методу объекта. Механизм обеспечения взаимодействия между удаленными элементами СОМ называется маршалингом (marshalling).

Сначала клиент обращается к библиотеке СОМ, передавая ей имя требуемого класса и необходимого в первую очередь интерфейса. Библиотека находит нужный класс и сначала запускает сервер, который затем создает объект — экземпляр класса. После этого библиотека возвращает клиенту указатели на объект и интерфейс. В последующей работе клиент может обращаться непосредственно к объекту и его интерфейсам.

После создания наступает очередь инициализации — объект должен загрузить необходимые данные, считать настройки из системного реестра и т. д. За это отвечают специальные объекты СОМ, которые называются моникерами (monikers). Они работают скрытно от клиента. Обычно моникер создается вместе с классом. Довольно реальной представляется ситуация, когда одновременно несколько клиентов обращаются к одному объекту. При соответствующих настройках для каждого клиента создается отдельный экземпляр класса. За выполнение этой операции отвечает специальный объект СОМ, который называется фабрикой класса.

Понятие интерфейса СОМ объекта

Интерфейс является средством, которое позволяет клиенту правильно обратиться к объекту СОМ, а объекту ответить так, чтобы клиент его понял.

Для идентификации каждый интерфейс имеет два атрибута. Во-первых, это его имя, составленное из символов в соответствии с правилами используемого языка программирования. Каждое имя должно начинаться с символа "I". Это имя используется в программном коде. Во-вторых, это глобальный уникальный идентификатор (Globally Unique IDentifier, GUID), который представляет собой гарантированно уникальное сочетание символов, практически не повторяемое ни на одном компьютере в мире. Для интерфейсов такой идентификатор носит название IID (Interface Identifier).

В СОМ описана реализация интерфейса на основе стандартного двоичного формата. Это обеспечивает независимость от языка программирования.

Каждый объект СОМ обязательно имеет интерфейс lUnknown. Этот интерфейс имеет всего три метода, но они играют ключевую роль в функционировании объекта.

Метод Queryinterface возвращает указатель на интерфейс объекта, идентификатор IID которого передается в параметре метода. Если такого интерфейса объект не имеет, метод возвращает Null.

Интерфейс IUnknown обеспечивает работу еще одного важного механизма объекта СОМ — механизма учета ссылок. Объект должен существовать до тех пор, пока его использует хотя бы один клиент. При этом клиент не может самостоятельно уничтожить объект, ведь с ним могут работать и другие клиенты. Поэтому при передаче наружу очередного указателя на интерфейс, объект увеличивает специальный счетчик ссылок на единицу. Если один клиент передает другому указатель на интерфейс этого объекта, то клиент, получающий указатель, обязан еще раз инкрементировать счетчик ссылок. Для этого используется метод AddRef интерфейса lunknown. При завершении работы с интерфейсом клиент обязан вызвать метод Release интерфейса lunknown. Этот метод уменьшает счетчик ссылок на единицу. После обнуления счетчика объект уничтожает себя.

3 Хараткристика принципа кэширования памяти: назначение и определение буфера и буферизации данных и команд.

Кэш-память (Cache Memory) – это сверхоперативная память, отличающаяся высоким быстродействием, являющаяся буфером между процессором и RAM.

Назначение кэш-памяти – сократить время ожидания процессора при обращении к относительно медленной памяти на микросхемах DRAM (сократить значение параметра Wait State). Кэш хранит копии блоков RAM (ОЗУ), к которым происходили последние обращения. В случае последующего обращения к этим блокам информация берется непосредственно из кэш-памяти. Кэш-память реализуется на микросхемах SRAM, характеризуемых временем доступа порядка 5-20 нс. Но т.к. статическая память пост­роена, как и процессор, на триггерных ячейках, эти микросхемы дороги и ограничены по информационной емкости (до 512 Кбайт). Компромиссом для построения экономичных и производительных систем явился иерархический способ построения оператив­ной памяти, пришедший в архитектуру PC с появлением процессора 386. Идея этого способа заключается в сочетании основной памяти большого объема на DRAM с относительно небольшой кэш-памятью на быстродействующих микросхемах SRAM. В современных ПК кэш-память организуется по двухуровневому принципу.

Внешняя кэш-память (L2 Cache – Level 2 Cache – кэш второго уровня) размещается на материнской плате (исключением является ПК на базе Pentium Pro, где синхронный L2 Cache интегрирован в одном корпусе с процессором). Внешний кэш строится на микросхемах SRAM и берет свое начало от материнской платы с процессором i80386, где он был единственным уровнем кэш-памяти. В современных ПК он может иметь объем до 2 Мбайт.Внутренняя кэш-память (L1 Cache – Level 1 Cache – кэш первого уровня) находится в составе процессора (начиная с i80486 и некоторых моделей i80386) и может иметь емкость 8, 16, 32 Кбайт. Ее назначение – согласовать по скорости работу процессора и внешней кэш-памяти Существуют два основных алгоритма записи данных из кэша в основную память: 1.Алгоритм сквозная запись WT – обеспечивает выполнение каждой операции записи (даже однобайтной), попадающей в кэшированный блок, одновременно и в строку кэша, и в основную память. При этом процессору при каждой операции записи придется ожидать окончания относительно длительной записи в основную па­мять. Алгоритм достаточно прост в реализации и легко обеспечивает целост­ность данных за счет постоянного совпадения копий данных в кэше и основной памяти.

2. Алгоритм обратная запись WB позволяет уменьшить количество операций записи на шине основной памяти. Если блок памяти, в который должна производиться запись, отображен и в кэше, то физическая запись сначала будет произведена в эту действительную строку кэша, и она будет отмечена как грязная (dirty), или модифицированная, то есть требующая выгрузки в основную память. Только после этой выгрузки (записи в основную память) строка станет чистой (clean), и ее можно будет использовать для кэширования других блоков без потери целостности данных. В основную память данные переписываются только целой строкой или непосредственно перед ее замещением в кэше новыми данными. Данный алгоритм сложнее в реализации, но существенно эффективнее, чем WT.

В зависимости от способа определения взаимного соответствия строки кэша и области основной памяти различают три архитектуры кэш-памяти: кэш пря­мого отображения (direct-mapped cache), полностью ассоциативный кэш (fully associative cache) и их комбинация — частично- или наборно-ассоциативный кэш (set-associative cache).

1. кэш пря­мого отображения – адрес памяти, по которому происходит обращение, однозначно определяет строку кэша, в которой может находиться требуемый блок. Память тегов должна иметь количество ячеек, = кол-ву строк кэша, а ее разрядность - достаточной, чтобы вместить старшие биты адреса кэшированной памяти.

2. полностью ассоциативный кэш – любая строка памяти может отображать любой блок памяти. Это увеличивает эффективность работы кэша. Все биты адреса кэшированного блока хранятся в памяти тега. 3. наборно-ассоциативный кэш – каждый блок кэшируемой памяти может претендовать на одну из нескольких строк кэша, объединенных в набор. Контроллер кэша принимает решение, в какую из строк набора поместить очередной блок данных. Для управления кэшированием на аппаратном уровне введены регистры, которые выполняют аппаратное управление кэшированием, и управление изменением порядка записи для определения областей памяти. С помощью этих регистров физической памяти может быть определено образование адресов с одинаковыми битами кэширования. Такое распределение позволяет оптимизировать операции с ОЗУ и с видеопамятью, с постоянной памятью и с адаптерами ввода-вывода.

1 Парадигма системы. Понятие системы и ее элементов.

Система – это средство достижения цели, однако, соответствие цели и системы неоднозначно (в чём-то разные системы могут быть ориентированы на 1 цель, либо 1 система может иметь несколько разных целей). Парадигма системы С позиции общей теории систем можно выделить инженерный подход определения системы как совокупности элементов и взаимосвязей (отношений между элементами), обеспечивающих достижение поставленной цели. Элементы + Связь = Цель С позиции конструкт вида деятельности система – это совокупность методов и средств, обеспечивающих разработку и выполнение конкретной задачи. Необходимыми условиями наличия системы являются:

1. объект представляет композицию подобъектов, описывающих некоторую предметную область

2. субъект - наблюдатель, который генерирует задачу и формулирует в ней своё отношение к объекту. Чтобы сформулировать задачу пользователь использует язык описания, который должен быть максимально приближен к естественному языку описания объектов.

Система – это отображение на множество языка наблюдателя множества свойств объекта, а также отношение между этими свойствами с позиции решения поставленной задачи. S  ⁿ L  ( l, r ) P S - система; n - наблюдатель; L – язык;  - отображение; ( l, r ) – множество подобъектов; P – цель.

По сути отображения определяют 3 вида систем:

1. система как совокупность материнских объектов

2. система как композиция двух систем: материнских объектов и информации об их свойствах и отношениях

3. абстрактно-информационная система, которая оперирует лишь с информацией об элементах системы

По замкнутости объекта могут быть:

1. Закрытые – характеризуются только парой наблюдатель и объект. На отношения между ними наложены жёсткие ограничения.

2. Открытые системы – объекты рассматриваются с двух позиций: выбираются объекты, над которыми осуществляются действия в процессе решения задачи и объекты, влияние которых нужно учитывать при решении задачи, но по отношению к ним можно сделать только слабое предположение о том, что это объекты среды или сама среда. Язык как средство связи задачи наблюдателя и объекта характеризуется совокупностью понятий конкретной предметной области (тезаурус) + системы символов или знаков + правила соотношения понятий и знаков и их конструкций. Язык = тезаурус + словарь + грамматика

Понятие системы и ее элементов При рассмотрении любой системы прежде всего обнаруживается то, что её целостность и обособленность, отображённые в модели черного ящика, выступают как внешние свойства, внутренность же ящика оказывается неоднородной, что позволяет различать составные элементы системы, которые при более детальном рассмотрении могут быть в свою очередь разбиты на составные части. Те части системы, которые мы рассматриваем как неделимые, будем называть элементами. Элемент – это предел членения системы с точки зрения аспекта рассмотрения системы, которая решает конкретную задачу. Сложные системы принято вначале делить на подсистемы, а если эти системы также трудно поделить, то составляющие промежуточных уровней называют компонентами системы. Части системы, состоящие более, чем из 1 элемента, называют подсистемами. В результате получается модель состава системы, описывающая из каких элементов и подсистем она состоит. Модель состава ограничивается снизу тем, что называется «элемент», а сверху – границей системы. Как эта система, так и границы разбиения на подсистемы определяются целями построения системы. Понятие «связь» входит в любое определение системы и обеспечивает возникновение и сохранение целостных её свойств. Связь – это ограничение степени свободы элемента. Элемент, вступая в связь с другим, утрачивает часть своих свойств, которыми они потенциально обладали в свободном состоянии. Переменные системы, параметры, входы и выходы Перейдём от 1-го определения системы (система – это средство достижения цели, однако, соответствие цели и системы неоднозначно - в чём-то разные системы могут быть ориентированы на 1 цель, либо 1 система может иметь несколько разных целей) к её визуальному эквиваленту.

1. Приведённое определение ничего не говорит о внутреннем устройстве системы, поэтому её можно изобразить в виде непрозрачного ящика, выделенного из окружающей среды (2 важных свойства системы: целостность и обособленность).

В определении системы косвенно говорится о том, что хотя ящик и обособлен, выделен из среды, он полностью не изолирован.

Система связана со средой с помощью выходов системы. Выходы системы в данной графической модели соответствуют слову цель в словесной модели системы. В определении имеется указание и на наличие связей другого типа. Система является средством, поэтому должны существовать и возможности её использования, воздействия на неё, то есть и такие связи со средой, которые направлены извне в систему – это входы системы. Очень важную роль играет понятие «обратной» связи. Обратная связь может быть положительной, то есть сохраняющей тенденции происходящих в системе изменений того или иного выходного параметра, и отрицательной, то есть противодействующей этой тенденции, или направленной на сохранение параметра. Переменные системы – величины, которые характеризуют любой элемент или совокупность элементов системы, и может принимать значения на определённом для неё множестве значений в соответствии с выбранным языком. Параметры системы - те переменные системы, значение которых является неизменным при решении задач.

2 Технология Automation. Интерфейсы диспетчеризации.

OLE (Automation) – объект автоматизации который представляет собой определённый внутри приложения экземпляр класса, который помощи интерфейсов автоматизации предоставляет свое свойства и методы другим приложениям и инструментальным средствам программирования.

COM Automation

IUnKnow

IDispatch

Приложения или инструментальные средства программирования, которые имеют доступ к управлению программными объектами, содержатся в сервере автоматизации, называются контроллерами автоматизации диспетчерами.

Управление программными проектами осуществляется с помощью специального языка программирования серверов автоматизации, который в общем случае не совпадает с языком программирования приложений.

Idispatch – интерфейс диспетчеризации.

Основная функция Invoke. Function Invoke (DispId: integer; Const Iid: TGId; Locale ID: integer; Flags: word; var params; var Result, ExceptInfo, ArgErr: Point):Integer;

,где DispId – число, которое называется идентификатором диспетчера, указывающий какой именно метод должен использовать сервер.

LocaleId – локальный Id.

Flags – признак как вызывается метод. Метод доступа к свойству или метод действия.

Params – указатель на массив TdispParams который хранит параметры вызова метода.

VarResult – указатель на область OLEVariant в которой размещаются возвращаемые методам данные.

Exceptinfo – указатель на запись с информацией о возникшей исключительной ситуации, если метод возвращает DispEException.

ArgErr – указатель на число, равно порядковому номеру параметра в вызове при обработке которого возникло исключение.

3 Задача линейного и