Билет 27. В1: Структурная схема RS232C

В1: Структурная схема RS232C

RS-232С предназначен для подключения аппаратуры, которая принимает и передает данные к аппаратуре каналов данных.(между модемом и компьютером).

Полная схема соединения ПК и модема

Упрощенная схема интерфейса RS-232C

Сигналы стандарта:

1- DCD –несущая обнаружена – вход

2- Принимаемые данные RD – вход

3- Передаваемые данные TD - выход,

4- Готовность выходных данных (терминала) DTR- выход,

5- Сигнальное заземление SG,

6- Готовность данных (модема) DSR - вход,

7- Запрос на передачу данных RTS - выход,

8- Разрешение для передачи CTS - вход,

9- Индикатор вызова RI – вход

UART – универсальный асинхронный приемопередатчик.

м/с1 – м/с9 – для преобразования TTL – логики в логику RS-232С и наоборот.

Основные функции UART:

1. Преобразовывать параллельный код в последовательный при передаче и наоборот – при приеме байта;

2. Формирование старт-бита, стоп-бита и паритета при передаче и контроль и отсечение служебных битов при приеме.

3. Организация приема и передачи данных на заданной частоте;

4. Организация и контроль всех управляющих сигналов интерфейса.

В2: Что представляет собой таблица замен в ГОСТе.

ГОСТ – отечественный стандарт шифрования данных. В ГОСТе существует несколько уровней. На самом верхнем находятся алгоритмы, предназначенные для шифрования массивов данных и выработки для них имитовставки. Все они опираются на 3 алгоритма низшего уровня, которые будем называть базовыми циклами: цикл зашифрования 32-З, цикл расшифрования 32-Р, цикл выработки имитовставки 16-З. В свою очередь они все представляют собой многократное повторение одной единственной процедуры – «основной шаг криптопреобразования». Ключ является массивом из 8 32-битных элементов кода. Таким образом, общий размер ключа 256 бит = 32 байта. Таблица замен является матрицей 8*16. Каждый элемент матрицы имеет размер 4 бита. Строки таблицы – узлы. Каждый узел должен содержать 16 различных чисел от 0 до 15 в произвольном порядке.

Основной шаг криптопреобразования: ГОСТ работает с блоком данных, длина которого 64 бита. Он делится на младшую часть и старшую. 1) Сложение с ключом. Младшая половина блока складывается по модулю 2³² с используемым ключом. 2) Поблочная замена. 32-битовое значение, полученное на предыдущем шаге, интерпретируется как массив из 8 4-битовых блоков кода. Далее значение каждого из 8 блоков заменяется на новое, которое выбирается по таблице замен следующим образом: в качестве замены для значения блока выбирается элемент из таблицы замен с номером строки = номеру заменяемого блока и номером столбца = значению заменяемого блока как 4-битового целого неотрицательного числа.

1011(11) 0111(7) 0110(6) …

1000(8) 1011(11) 0011(3) …

3) Циклический сдвиг на 11 бит влево. 4) Побитовое сложение. Значение, полученное на шаге 3 складывается побитно по модулю 2 со старшей половиной. 5) Сдвиг по цепочке. Младшая часть преобразуемого блока сдвигается на место старшей, а на ее место помещается результат выполнения предыдущего шага.

В3: Архитектура UNIX. Организация ядра UNIX. Характеристика основных подсистем.

Двухуровневая архитектура. В центре находится ядро системы (kernel). Ядро непосредственно взаимодействует с аппаратной частью компьютера, изолируя прикладные и системные программы от особенностей ее архитек­туры. Ядро имеет набор услуг, предоставляемых прикладным программам. К услугам ядра относятся: операции ввода вывода (открытия, чтения, записи и управления файлами), соз­дание и управление процессами, их синхронизации и взаимодействия. Все приложения запрашивают услуги у ядра посредством системных вызовов. Второй уровень составляют приложения или задачи, как системные, так и прикладные, обеспечивающие пользовательский ин­терфейс UNIX.Одно из основных достижений ОС UNIX состоит в том, что система обладает свой­ством высокой мобильности. Смысл в том, что вся операционная система, включая ядро, просто переносится на различные аппаратные плат­формы. Все части системы, не считая ядра, являются полностью машинно-независимыми. Эти компоненты аккуратно написаны на языке Си, и для их переноса на новую платформу требуется только перекомпиляция исходных текстов в коды целевого компьютера. В самом ядре можно выделить машинно-зависимые и машинно-независимые компоненты. Основная часть ядра не зависит от архи­тектурных особенностей целевой платформы. Однако сравнительно небольшая часть ядра является машинно-зависимой и напи­сана на языке ассемблера целевого процессора. При переносе системы на новую платформу требуется переписывание этой части ядра с использованием языка ассемблера и учетом специфических черт целевой аппаратуры. Машинно-зависимая часть традиционного ядра ОС UNIX включает следующие компоненты: раскрутка и инициализация системы на низком уровне (пока это зависит от особенно­стей аппаратуры); первичная обработка внутренних и внешних прерываний; управление памятью (в той части, которая относится к особенностям аппаратной под­держки виртуальной памяти); переключение контекста процессов между режимами пользователя и ядра; связанные с особенностями целевой платформы части драйверов устройств.

Ядро состоит из трех основных подсистем: Файловая подсистема, Подсистема управления процессами и памятью, Подсистема ввода/вывода.

Функции ядра ОС UNI: Инициализация системы − функция запуска и раскрутки. Ядро системы обеспечивает средство раскрутки (bootstrap). Управление файлами − функция, реализующая абстракцию файловой системы, - иерархии каталогов и файлов. Файловые системы ОС UNIX поддерживают несколько типов файлов. Файлы обычно хранятся на устройствах внешней памяти; доступ к ним обеспечивается средствами ядра. Управление процессами и нитями − функция создания, завершения и отслеживания существующих процессов и нитей. Обмен данными (коммуникационные средства) − функция, обеспечивающая возможности обмена данными между процессами. Управление памятью − функция отображения практически неограниченной виртуальной памяти процессов в физическую оперативную память компьютера, которая имеет ограниченные размеры. Программный интерфейс − функция, обеспечивающая доступ к возможностям ядра со стороны пользовательских процессов на основе механизма системных вызовов, оформленных в виде библиотеки функций.

Файловая подсистема управляет файлами, размещает записи файлов, управляет свободным пространством, доступом к файлам и поиском данных для пользователей. Процессы взаимодействуют с подсистемой управления файлами, используя специальные обращений кОС (open(), close(), read(), write(), stat(), chown() и chmod()).Важной функцией файловой подсистемы в UNIX является контроль прав доступа к файлам и каталогам. Поскольку большинство прикладных функций выполняется через интерфейс файловой системы, права доступа к файлам определяют привилегии пользоателя в системе.

Подсистема управления процессами отвечает за синхронизацию процессов, взаимодействие процессов, распределение памяти и планирование выполнения процессов.

Подсистема управления процессами контролирует: Создание и удаление процессов.Распределение системных ресурсов (памяти, вычислительных ресур­сов) между процессами.Синхронизацию процессов.Межпроцессное взаимодействие.

Модуль управления памятью обеспечивает размещение оперативной памяти для прикладных задач. В случае если для всех процессов недостаточно памяти, ядро перемещает части процесса или нескольких процессов во вторичную память (область жесткого диска), освобождая ресурсы для выполняющегося процесса. Управление виртуальной памятью процесса также входит в задачи модуля управления памятью.

Подсистема ввода-вывода выполняет запросы подсистем к периферийным устройствам. Она обеспечивает необходимую буферизацию данных и взаимодействует с драйверами устройств – специальными модулями ядра, непосредственно обслуживающими внешние периферийные устройства.

В4: Что такое нормальная дизъюнктивная форма алгебры логики.

Простой конъюнкцией или конъюнктом называется конъюнкция некоторого конечного набора переменных или их отрицаний, причём каждая переменная встречается не более одного раза.

Дизъюнктивной нормальной формой или ДНФ называется дизъюнкция простых конъюнкций. Элементарная конъюнкцияправильная, если в неё каждая переменная входит не более одного раза (включая отрицание); полная, если в неё каждая переменная (или её отрицание) входит ровно 1 раз; монотонная, если она не содержит отрицаний переменных.

Например — является ДНФ.

Совершенной дизъюнктивной нормальной формой или СДНФ относительно некоторого заданного конечного набора переменных называется такая ДНФ, у которой в каждую конъюнкцию входят все переменные данного набора, причём в одном и том же порядке. Например: .