Подразумевает собой возможность генерации ОС в зависимости от аппаратного обеспечения. Процесс генерации обычно производится один раз, перед достаточно долгим режимом эксплуатации. Для генерации необходимо наличие нескольких компонентов:

- Исходный код ОС;

- Компилятор с языка программирования на котором система написана;

- Специальная программа и входной язык для неё, который позволяет управлять процессом генерации.

ОС с открытым системным кодом – Linux (UNIX), есть возможность тонкой настройки ядра для конкретного процессора.

4. Принцип функциональной избыточности.

В состав ОС должно входит несколько типов ПО для выполнения одинаковых функций (поддержка разных файловых систем).

5. Принцип виртуализации.

Позволяет представить ресурсы ОС в виде определённого набора планировщиков и мониторов и использует единую схему распределения ресурсов. Наибольшее проявление – концепция виртуальной машины (воспроизводит архитектуру реальной машины, но может обладать произвольными характеристиками).

6. Принцип независимости программ от внешних устройств.

Связь программ с конкретным внешним устройством производится не на этапе трансляции, а на этапе выполнения программы. Получается выгода: не нужна лишняя «перекомпиляция».

7. Принцип совместимости.

Способность выполнять программы для другой ОС или даже для другой аппаратной платформы.

2 уровня совместимости:

А)по выполняемому коду (бинарная). Условия совместимости:

- На уровне команд процессора (одна и та же платформа);

- Совместимость на уровне системных вызовов;

- Совместимость на уровне библиотечных вызовов, если являются динамично связываемыми.

Б) по исходному коду. Требуется выполнение следующих условий:

- Наличие компилятора платформы, на котором написана программа;

- Совместимость на уровне системных вызовов;

- Совместимость на уровне библиотечных вызовов.

8. Принцип открытой наращиваемой ОС (открыт исходный код).

Целостность ОС сохраняется (UNIX).

9. Принцип мобильности (переносимости).

ОС должна легко переноситься на другую аппаратную платформу.

Правила создания переносимых ОС:

- ОС должна быть написана на языке высокого уровня, для которой существует компилятор на аппаратной платформе. В основном, современные ОС пишут на Си.

- Необходимо избегать кода, который непосредственно работает с аппаратным обеспечением.

10. Принцип обеспечения безопасности и защиты:

Защита системы от пользователя;

Защита от несанкционированного доступа.

3. Принципы отображения графической информации. Способы сжатия изображений. Способы преобразования форматов. Типы файлов изображений.

ОТВЕТ:

Традиционно принято разделять растровую (фотографии, рисунки, картины и др.) и векторную графику (схемы, чертежи, 3D-модели и др.)

Растровое изображение представляет собой прямоугольную матрицу определенной размерности, каждому элементу которой ставится в соответствие некоторый цвет.

Весь массив элементарных единиц изображения называют растром.

Растр - представляет собой совокупность пикселей, расположенных на сетчатом поле (канве, canvas).

Важными характеристиками изображения являются:

• количество пикселей;

• количество используемых цветов или глубина цвета;

• цветовое пространство (цветовая модель) RGB, CMYK, и др.

С помощью растровой графики можно отразить и передать всю гамму оттенков и тонких эффектов, присущих реальному изображению. Растровое изображение ближе к фотографии, оно позволяет более точно воспроизводить основные характеристики фотографии: освещенность, прозрачность и глубину резкости.

Достоинства

• Растровая графика позволяет создать (воспроизвести) практически любой рисунок, вне зависимости от сложности.

• Распространённость — растровая графика используется сейчас практически везде.

• Высокая скорость обработки сложных изображений, если не нужно масштабирование.

Недостатки

• Большой размер файлов с простыми изображениями.

• Невозможность идеального масштабирования.

• Невозможность вывода на печать на плоттер.

Векторная графика — это использование геометрических примитивов, таких как точки, линии, сплайны и многоугольники, для представления изображений в компьютерной графике.

При этом для полного описания рисунка необходимо знать вид и базовые координаты каждой фигуры, например, координаты двух концов отрезка, координаты центра и диаметр окружности и т. д. Этот способ кодирования идеально подходит для рисунков, которые легко представить в виде комбинации простейших фигур, например, для технических чертежей.

Основным логическим элементом векторной графики является геометрический объект. В качестве объекта принимаются простые геометрические фигуры (так называемые примитивы - прямоугольник, окружность, эллипс, линия), составные фигуры или фигуры, построенные из примитивов, цветовые заливки, в том числе градиенты.

Преимущество векторной графики заключается в том, что форму, цвет и пространственное положение составляющих ее объектов можно описывать с помощью математических формул.

Важным объектом векторной графики является сплайн.

Сплайн – это кривая, посредством которой описывается та или иная геометрическая фигура. На сплайнах построены современные шрифты TrueType и PostScript.

У векторной графики много достоинств. Она экономна в плане дискового пространства, необходимого для хранения изображений: это связано с тем, что сохраняется не само изображение, а только некоторые основные данные, используя которые, программа всякий раз воссоздает изображение заново. Кроме того, описание цветовых характеристик почти не увеличивает размер файла.

Объекты векторной графики легко трансформируются и модифицируются, что не оказывает практически никакого влияния на качество изображения. Масштабирование, поворот, искривление могут быть сведены к паре-тройке элементарных преобразований над векторами.

Векторная графика может включать в себя и фрагменты растровой графики.

Векторная графика может показаться чрезмерно жесткой, «фанерной». В программах векторной графики практически невозможно создавать фотореалистические изображения.

Векторный принцип описания изображения не позволяет автоматизировать ввод графической информации, как это делает сканер для точечной графики.

Фрактальная графика

Фрактал — объект, отдельные элементы которого наследуют свойства родительских структур.

Фрактальными свойствами обладают многие природные объекты, такие как снежинка, кристаллы, растения.

Фрактальная графика, как и векторная, основана на математических вычислениях. Однако базовым элементом фрактальной графики является сама математическая формула, то есть никаких объектов в памяти компьютера не храниться и изображение строится исключительно по уравнениям. Таким образом строят как простейшие структуры, так и сложные иллюстрации, имитирующие природные ландшафты и трехмерные объекты.

Трехмерная графика

Для получения трёхмерного изображения требуются следующие шаги:

• моделирование — создание математической модели сцены и объектов в ней.

• рендеринг (русск. визуализация) — построение проекции в соответствии с выбранной физической моделью.

Сжатие – это процесс, применяемый для уменьшения физического размера блока информации. При сжатии программа компрессор осуществляет сжатие данных, а программа декомпрессор – их восстановление.

В растровых файлах сжимаются только данные изображения, заголовок и др.структуры остаются несжатыми. Векторные файлы не имеют своих схем сжатия. Они не сжимаются, т.к. векторные файлы изначально представляют изображение в компактной форме; векторные файлы читаются достаточно медленно, если добавить еще распаковку, то этот процесс существенно замедляется.

Выделяют два метода сжатия:

Сжатие без потерь — метод сжатия информации, при использовании которого закодированная информация может быть восстановлена с точностью до бита. При этом оригинальные данные полностью восстанавливаются из сжатого состояния.

Сжатие данных с потерями — это метод сжатия данных, когда распакованный файл отличается от оригинального, но «достаточно близок» для того, чтобы быть полезным каким-то образом.

Преобразование файлов из одного формата в другой

Преобразование файлов из растрового формата в векторный

Существуют два способа преобразования файлов из растрового формата в векторный:

1) преобразование растрового файла в растровый объект векторного изображения;

2) трассировка растрового изображения для создания векторного объекта.

Преобразование файлов одного векторного формата в другой

Векторные форматы содержат описания линий, дуг, закрашенных полей, текста и т. д. В различных векторных форматах эти объекты описываются по-разному. Когда программа пытается преобразовать один векторный формат в другой, она действует подобно обычному переводчику, а именно:

• считывает описания объектов на одном векторном языке,

• пытается перевести их на язык нового формата.

Если программа-переводчик считает описание объекта, для которого в новом формате нет точного соответствия, этот объект может быть либо описан похожими командами нового языка, либо не описан вообще. Таким образом, некоторые части рисунка могут исказиться или исчезнуть. Всё зависит от сложности исходного изображения.