Билет 20. В1: Типы передач по шине USB

В1: Типы передач по шине USB

Архитектура USB допускает четыре базовых типа передачи данных.

Управляющие посылки (controltransfers) используются для конфигурирования устройств во время их подключения и для управления устройствами в процессе работы. Протокол обеспечивает гарантированную доставку данных.

Передачи массивов данных (bulkdatatransfers) — это передачи без каких-либо обязательств по задержке доставки и скорости передачи. Передачи массивов могут занимать всю полосу пропускания шины, свободную от передач других типов. Приоритет этих передач самый низкий, они могут приостанавливаться при большой загрузке шины. Доставка гарантированная — при случайной ошибке выполняется повтор. Передачи массивов уместны для обмена данными с принтерами, сканерами, устройствами хранения и т. п.

Прерывания (interrupt) — короткие передачи, которые имеют спонтанный характер и должны обслуживаться не медленнее, чем того требует устройство. Предел времени обслуживания устанавливается в диапазоне 10-255 мс для низкой, 1-255 мс для полной скорости, на высокой скорости можно заказать и 125 мкс. При случайных ошибках обмена выполняется повтор. Прерывания используются, например, при вводе символов с клавиатуры или для передачи сообщения о перемещении мыши.

Изохронные передачи (isochronoustransfers) — непрерывные передачи в реальном времени, занимающие предварительно согласованную часть пропускной способности шины с гарантированным временем задержки доставки. Позволяют на полной скорости организовать канал с полосой 1, 023 Мбайт/с (или два по 0, 5 Мбайт/с), заняв 70 % доступной полосы (остаток можно заполнить и менее емкими каналами). На высокой скорости конечная точка может полу­чить канал до 24 Мбайт/с (192 Мбит/с). В случае обнаружения ошибки изохронные данные не повторяются — недействительные пакеты игнорируются. Изохронные передачи нужны для потоковых устройств: видеокамер, цифровых аудиоустройств (колонки USB, микрофон), устройств воспроизведения и записи аудио- и видеоданных (CD и DVD). Видеопоток (без компрессии) шина USB способна передавать только на высокой скорости.

В2: Что такое функция Эйлера, используемая в RSA, и как она вычисляется.

RSA (буквенная аббревиатура от фамилий Rivest, Shamir и Adleman) — криптографический алгоритм с открытым ключом. В криптографической системе с открытым ключом каждый участник располагает как открытым ключом, так и закрытым ключом. В криптографической системе RSA каждый ключ состоит из пары целых чисел. Каждый участник создаёт свой открытый и закрытый ключ самостоятельно. Закрытый ключ каждый из них держит в секрете, а открытые ключи можно сообщать кому угодно или даже публиковать их.

Алгоритм создания открытого и секретного ключей. RSA-ключи генерируются следующим образом:

1) Выбираются два различных случайных простых числа p и q заданного размера (например, 1024 бита каждое).

2)Вычисляется их произведение n=p*q.

3)Вычисляется значение функции Эйлера от числа: φ (n)= (p-1)(q-1).

Функция Эйлера φ (n), где n — натуральное число, равна количеству натуральных чисел, меньших и взаимно простых с ним.

4)Выбирается целое число e (1< e< φ (n)), взаимно простое со значением функции. Обычно в качестве e берут простые числа, содержащие небольшое количество единичных бит в двоичной записи, например, простые числа Ферма 17, 257 или 65537.

Число e называется открытой экспонентой. Слишком малые значения, например 3, потенциально могут ослабить безопасность схемы RSA. 5) Вычисляется число d, мультипликативно обратное к числу e по модулю φ (n), то есть число, удовлетворяющее условию: de = 1 modφ (n). Число d называется секретной экспонентой. Пара e, n публикуется в качестве открытого ключа RSA.Пара d, n играет роль закрытого ключа RSA и держится в секрете.

В3: Понятие прерывания. Обработка прерываний.

Прерывания (Interrruption) - временное прекращение основного процесса вычислений для выполнения другой программы с последующим возобновлением прерванной программы.

Прерывания - временное прекращение основного процесса вычислений для выполнения некоторых запланированных или незапланированных действий, вызываемых работой аппаратуры или самой программы. Эти действия могут носить сервисный характер, быть запросом со стороны прикладной программы на выполнение обслуживания со стороны ОС, либо быть реакцией на нештатные ситуации.

Механизм прерываний поддерживается на аппаратном уровне и позволяет реализовать как эффективное взаимодействие программ с ОС, так и эффективное управление программой аппаратной частью компьютера. В общем случае система прерываний - это совокупность программно-аппаратных средств, реализующих механизм прерываний.

На время такой обработки МП переключается на процедуру обработки прерывания (ISR - InterruptSubRoutine). С каждым прерыванием связывают число, называемое номером типа прерывания или просто номером прерывания. С каждым номером прерывания связывается то или иное событие. Система умеет распознавать, какое прерывание, с каким номером оно произошло, и запускает соответствующую этому номеру процедуру.

К аппаратным средствам относятся: выводыМП (INTR, INTA, NMI); контроллер прерываний (микросхема 8259А) или два контроллера (для AT); внешние устройства (клавиатура, таймер, ЖД).

К программным средствам относятся: таблица векторов прерываний; флагиврегистрефлагов: IF (InterruptFlag) иTF (TraceFlag); машинные команды МП: int, into, iret, cli, sti.

Для того чтобы иметь возможность вернуться точно в нужное место программы, адрес этого места - CS: IP запоминается в стеке, вместе с регистром флагов. Затем в CS: IP загружается адрес программы обработки прерывания (ISR - InterruptSubRoutine) и ей передается управление. Программы обработки прерываний иногда называют драйверами прерываний (handler) или просто обработчиками. Они всегда завершаются командой IRET (возврат из прерывания), которая завершает процесс, начатый прерыванием, возвращая старые значения CS: IP и регистра флагов, тем самым, давая программе возможность продолжить выполнение из того же состояния.

В4: Основное положение метода наименьших квадратов для построения линейной модели.

Метод наименьших квадратов используется для построения математической модели (регрессионной). Основное положение метода наименьших квадратов формулируется следующим образом. Найти зависимость между функциональным признакомУи множеством факторных признаков х1, х2, х3 таким образом, чтобы сумма квадратов отклонений наблюдаемых значений функционального признака в опыте i от значений этого признака, полученных по регрессионной модели, была минимальной: ∑ (Уi - Yр)²→ min, где Yi - значение функционального признака в опыте номер i, Yр значение этого признака, рассчитанного по модели.