Эффективная подготовка к государственным междисциплинарным экзаменам для студентов технических специальностей (стр. 6 )

Этот способ защиты прост в реализации, но не позволяет организовывать защиту маски переменной длины.

При любых значениях ключа программе разрешено обращение к любой странице, т. е. программа имеет универсальный ключ. При каждом обращении к памяти спрашивается совпадение ключей (памяти и зашиты программы), при совпадении доступ к памяти разрешается, в противном случае формируется сигнал о нарушении.

7. Таймер в IBM PC. Назначение, состав и программирование.

IBM PC используют микросхему таймера 8253(8254) для согласования импульсов от микросхемы системных часов. Число циклов системных часов преобразуется в один импульс, а последовательность этих импульсов подсчитывается для определения времени или они могут быть посланы на громкоговоритель компьютера для генерации звука определенной частоты. Микросхема 8253 имеет три независимых программируемых счетчика. Каждый из счетчиков имеет вход тактовой частоты и вход разрешения и является 16-тиразрядным. Кроме того в таймере имеется 8-разрядный регистр управляющего слова для задания режимов работы счетчиков. Для тактирования счетчиков таймера 8253 используется сигнал тактовой частоты 1,19 МГц. Канал 0 используется для системного таймера. Канал 1 используется для обеспечения функций регенерации памяти. Канал 2 используется для выдачи звукового сигнала, частота которого определяется программированием канала во время начальной загрузки компьютера. Программирование каналов осуществляется путем вывода управляющих слов в регистр режима каналов и начального значения в его счетчики. Каждый канал имеет управляющий вход GATE и выход OUT и может работать в одном из 6 режимов:

Режим 0 - прерывание терминального счета.

Режим 1 - ждущий мультивибратор.

Режим 2 - генератор частоты.

Режим 3 - генератор меандра.

Режим 4 - счетчик событий.

Режим 5 - счетчик событий с автозагрузкой.

В IBM PC таймер имеет базовый адрес 40h и следующие программируемые регистры:

адрес 40h - загрузка и чтение счетчика канала 0;

адрес 41h - загрузка и чтение счетчика канала 1;

адрес 42h - загрузка и чтение счетчика канала 2;

адрес 43h - запись управляющего слова в регистр режима канала;

Управляющее слово имеет следующий формат:

Бит 0 - код двоичный или двоично-десятичный;

Бит 1-3 - режим работы канала; Бит 4-5 - вид загрузки счетчика;

Бит 6-7 - номер канала.

8. Контроллер прерываний в IBM PC. Назначение, состав и программирование.

Программируемый контроллер прерываний в IBM PC реализует векторную систему прерываний. Микросхема 8259A фирмы INTEL поддерживает 8 уровней прерываний от 8 различных устройств.

Назначение контроллера:

1) фиксация запросов на прерывания от 8 внешних источников;

2) программное маскирование поступающих запросов;

3) присвоение фиксированных или циклически изменяемых приоритетов входам контроллера, на которые поступают запросы;

4) инициация вызова процедуры обработки поступившего аппаратного прерывания. Количество обслуживаемых внешних источников прерываний может быть увеличено путем каскадирования нескольких контроллеров.

В состав контроллера входят:

1) схема управления чтением/записью;

2) схема управления, схема каскадирования, регистр запросов на прерывания;

3) схема обработки приоритетов;

4) регистр состояния;

5) регистр маскирования запросов на прерывания.

ПКП может находиться в 2 основных состояниях: настройки и обслуживания запросов на прерывания. В состоянии настройки контроллер принимает управляющие слова инициализации (ICW), в состоянии обслуживания - операционные управляющие слова (OCW). Программирование ПКП: Для вывода информации в ПКП используются 2 порта ввода/вывода (20h и 21h). Через эти порты могут быть переданы 4 слова инициализации и 3 операционных управляющих слова. ICW1 - инициализация ПКП; ICW2 задает номер вектора прерывания для прерываний уровня 0; ICW3 ведомого ПКП в 3 младших битах задает номер уровня, на котором работает ведомый контроллер; OCW2 предназначено для вывода команды завершения обработки аппаратного прерывания, циклического сдвига и явного изменения приоритетов уровней; OCW3 позволяет установить и отменить режим специальной маски, перевести контроллер в режим опроса и прочитать содержимое IRR и ISR.

  III.  Базы данных.

1. Реляционная модель данных. Операции реляционной алгебры.

Сегодня наиболее распространены реляционные модели. Основы реляционной мо­дели данных были впервые изложены в статье Е. Кодда в 1970 г. Наиболее распро­страненная трактовка реляционной модели данных принадлежит К. Дейту. Согласно Дейту, реляционная модель состоит из трех частей:

• Структурной части.

• Целостной части.

• Манипуляционной части.

Структурная часть описывает, какие объекты рассматриваются реляционной моде­лью. Постулируется, что единственной структурой данных, используемой в реляцион­ной модели, являются нормализованные n-арные отношения.

Целостная часть описывает ограничения специального вида, которые должны вы­полняться для любых отношений в любых реляционных базах данных. Это целостность сущностей и целостность внешних ключей.

Манипуляционная часть описывает два эквивалентных способа манипулирования реляционными данными - реляционную алгебру и реляционное исчисление.

Реляционной называется БД, в которой все данные, доступные пользователю, организованы в виде таблиц и все операции сводятся к операциям над таблицами. Связь между таблицами определяется только значениями данных. Основной оператор – выбор очередной таблицы, строки, столбца. Столбцы – атрибуты; строки – кортежи; значение столбца, строки – домен. Базовые операции – включить кортеж, удалить кортеж, исправить кортеж.

Достоинства: 1) простота, наглядность, развитый матаппарат, развитые языковые средства.

Недостатки: 1) более низкая эффективность по сравнению с сетевыми и иерархическими моделями; 2) данные представляются на несколько таблиц: а) данные представляются не в целом виде (не в естественном виде), б) при работе с этими данными требуется их постоянная сборка

Двенадцать правил Кодда, определяющих реляционную модель данных.

1.  Правило информации – вся информация в БД представляется исключительно на логическом уровне в виде таблиц.

2.  Правило доступа – логический доступ к каждому элементу данных должен обеспечиваться путем использования комбинации имени таблицы, первичного ключа и имени столбца.

3.  Правило поддержки NULL значений – поддержка недействительных значений, которое отличается от строки символов нулевой длины, строки пробелов, нулей числовых полей и т. д.

4.  Правило динамического каталога – должно быть описание БД в виде системных таблиц, представляющих структуру БД.

5.  Правило исчерпывающего подъязыка – реляционная СУБД может поддерживать множество языков, но должен существовать хотя бы один язык с определенным синтаксисом, которым поддерживается определение данных, определение представлений, обработка данных, поддержка целостности, идентификация прав доступа и реализация механизма транзакций.

6.  Правило обновления представлений – все представления, которые теоретически можно обновить должны быть доступны.

7.  Правило корректировки – обновление, добавление, удаления – должна существо­вать возможность для этих операций, работа с целым отношением как с одним операндом.

8.  Физическая независимость – прикладные программы и утилиты для работы с дан­ными на логическом уровне не должны меняться при изменении способов хране­ния данных.

9.  Логическая независимость – прикладные программы не должны меняться при вне­сении в базовые таблицы изменений, которые теоретически позволяют ста­рые данные.

10. Независимость условий целостности – условия целостности должны храниться в БД, а не в самой программе.

11. Прикладная СУБД не должна зависеть от потребностей конкретного клиента.

12. Правило единственности – если в реляционной системе имеется низкоуровневый язык, работающий с отдельными записями, то должна отсутствовать возможность использовать его для того, чтобы обойти правило и условия целостности, выра­женные на языке высокого уровня.

Основные понятия реляционной модели. Реляционная алгебра:

Дана совокупность множеств: Д1, …, Дn

Рассмотрим множество: R={(d1, …, dn)} , diÎДi

Кортеж - строки, атрибуты – столбцы, домен Дi – множество значений

n-степень отношений (1-унарные, 2- бинарные, …, n-арные)

Отношение изображается таблицами:

Отношения могут быть нормализованные (1 значение на пересечении столбца и строки) и ненормализованные.

Отношение – множество кортежей, соответствующих одной схеме отношения. Иногда схему отношения называют заголовком отношения, а отношение как набор кортежей – телом отношения.

Схема отношения – именованное множество пар (имя атрибута, домена). Степень (“арность”) отношения – мощность множества.

Реляционное исчисление является прикладной ветвью формального механизма исчисления предикатов 1-го порядка. Базисными понятиями исчисления является понятие переменой с определенной для нее областью допустимых значений.

В зависимости от того, что является областью определения переменной, различают исчисление кортежей и доменов.

В исчислении кортежей областями определения переменных являются отношения БД, т. е. допустимым значением каждой переменной является кортеж некоторого отношения. Для определения кортежной переменной используется оператор RANGE. Правильно построенные формулы (WFF) служат для выражения условий, накладываемые на кортежные переменные. Основа (WFF) – простое сравнение(comparison). Сложные варианты (WFF) – строятся с помощью логических связок: AND, OR, NOT.

Пример. А) RANGE Sort is sortall,

где Sort – переменная, sortall – область определения.

Б) Sort. number = 140 – простое сравнение.

В исчислении доменов область определения переменных – домены, на которых определены атрибуты отношений БД, т. е. допустимым значением каждой переменной является значение некоторого домена.

Основное формальное отличие исчисления доменов: наличие дополнительного набора предикатов, позволяющих выражать условие членства.