Шпаргалка по "Программированию"

Переключение  контекста выполняется по определенным командам процессора, например по команде  перехода на новую задачу. Такая  команда вызывает автоматическую загрузку данных из сохраненного контекста в регистры процессора, после чего процесс продолжается с прерванного ранее места.

Система прерываний позволяет компьютеру реагировать  на внешние события, синхронизировать выполнение процессов и работу устройств ввода-вывода, быстро переходить с одной программы на другую. Механизм прерываний нужен для того, чтобы оповестить процессор о возникновении в вычислительной системе некоторого непредсказуемого события или события, которое не синхронизировано с циклом работы процессора. Примерами таких событий могут служить завершение операции ввода-вывода внешним устройством (например, запись блока данных контроллером диска), некорректное завершение арифметической операции (например, переполнение регистра), истечение интервала астрономического времени.

Системный таймер, часто реализуемый в виде быстродействующего регистра-счетчика, необходим операционной системе  для выдержки интервалов времени. Для  этого в регистр таймера программно загружается значение требуемого интервала в условных единицах, из которого затем автоматически с определенной частотой начинает вычитаться по единице.

BIOS

Термин BIOS определяет программу, отвечающую за управление всем оборудованием, установленным на материнской  плате. Фактически BIOS является неотъемлемой составляющей системной платы и поэтому может быть отнесен к особой категории компьютерных компонентов, называемых firmware. 
   Аббревиатура BIOS расшифровывается как Basic Input/Output System (базовая система ввода/вывода). Действительно, изначально, в системе IBM PC, основным назначением BIOS была поддержка функций ввода-вывода за счет предоставления операционной системе интерфейса для взаимодействия с аппаратурой, но в последнее время его предназначение и функции значительно расширились.  
   Другой важной функцией BIOS является проводимая после каждого включения компьютера процедура тестирования (POST, Power On Self Test) всего установленного на материнской плате оборудования (за исключением дополнительных плат расширения). В процедуру тестирования входят: 
1)Проверка работоспособности системы управления электропитанием;  
2)Инициализация системных ресурсов и регистров чипсетов;  
3)Тестирование оперативной памяти;  
4)Подключение клавиатуры;  
5)Тестирование портов;  
6) Инициализация контроллеров, определение и подключение жестких дисков.  
   В процессе инициализации и тестирования оборудования BIOS сравнивает данные системной конфигурации с информацией, хранящейся в CMOS - специальной энергозависимой памяти, расположенной на системной плате. Хранение данных в чипе CMOS поддерживается специальной батарейкой, и информация обновляется всякий раз при изменении каких-либо настроек BIOS. Таким образом, именно эта память хранит последние сведения о системных компонентах, текущую дату и время, а также, возможно, пароль, установленный на вход в BIOS или загрузку операционной системы.   

Наконец, третьей  важной функцией, которую BIOS выполняет  со времен IBM PC, является загрузка операционной системы. Современные BIOS позволяют  загружать операционную систему не только с гибкого (FDD) или жесткого диска (HDD), но и с приводов CD-ROM, ZIP, LS-120, SCSI-контроллеров и т.д. Считав информацию об устройстве загрузки, BIOS приступает к поиску программы - загрузчика операционной системы на носителе или передает запрос на загрузку другому устройству (а точнее - в свою очередь, переадресует запрос на его BIOS). Когда ответ получен, программа загрузки помещается в оперативную память, откуда и происходит загрузка системной конфигурации и драйверов устройств операционной системы. 
   3.Мультимедиа-технологии (МТ), их особенности в ряду базовых ИТ. Структурирование МТ. Основные технологические решения для носителей информации в МТ. Оптические диски, мини-диски, flash-память.

Мультимедиа технологии- это совокупность аппаратных и программных средств, позволяющая пользователю одновременно использовать все богатство представления информации в самых различных ее формах - в текстовой, числовой, графической, звуковой, анимационной и видео.

Основными характерными особенностями этих технологий являются:

• объединение многокомпонентной информационной среды (текста, звука, графики, фото, видео) в однородном цифровом представлении;
• обеспечение надежного (отсутствие искажений при копировании) и долговечного хранения (гарантийный срок хранения — десятки лет) больших объемов информации;
• простота переработки информации (от рутинных до творческих операций).

Интерактивность — это способность активно и разнообразно реагировать на действия пользователя.

Классификация

В зависимости  от наличия интерактивности мультимедиа технологии подразделяются на:

- Линейная (отсутствие интерактивности)

- Нелинейная. Нелинейный способ представления информации позволяет человеку участвовать в выводе информации каким-либо образом со средством отображения мультимедийных данных. 

      

    

      
 
 
 

      

 
 
 
 

Принципы  мультимедиа

1. Представление  информации с помощью комбинации  множества воспринимаемых человеком  сред (собственно термин происходит  от англ. multi - много, и media - среда);  
2.Интерактивность  
3. Художественный дизайн интерфейса и средств навигации.

Компакт-диски – это носители информации, предназначенные для хранения информации в цифровой форме (в виде набора чисел).

Физические  характеристики компакт-диска 

Геометрические  размеры. Все члены семейства компакт-дисков представляют собой диск диаметром 120 мм, имеющий в центре отверстие диаметром 15 мм. Толщина диска – 1.2 мм.

Способ  считывания информации

Для чтения информации с компакт-дисков используется луч лазера инфракрасного диапазона (ИК). Луч подается на вращающийся диск со стороны подложки, отражается от отражающего слоя и возвращается на специальный фотоприемник.

Базовый формат – CD Audio

Формат CD DA является базовым форматом семейства  КД.

Информация  на CD Audio (в дальнейшем, КД), как уже было сказано, закодирована в виде последовательности питов и лэндов. Питы и лэнды разной длины, чередуясь, составляют информационную дорожку в виде спирали, которая начинается от внутреннего радиуса КД. Расстояние между витками спирали составляет 1.6 мкм.

Диск CD-ROM , его отличия от CD DA

Диск CD-ROM унаследовал все черты своего родителя (CD DA), и приобрел новые черты, необходимые для выполнения своих  специфичных функций.

1) Для  CD-ROM необходим точный доступ к  кадру. Для этого в кадр введены  разделы Synchro и Header. Synchro необходим для распознавания начала кадра (сектора) CD-ROM, Header – содержит в себе точный адрес сектора в формате MSF.

2) Основная  задача аудио-проигрывателя - непрерывное  воспроизведение фонограммы. Если  при воспроизведении возникают ошибки, проигрыватель пытается исправить их с помощью механизмов избыточности, заложенных при создании диска (код Рида-Соломона). Если механизма избыточности недостаточно для восстановления поврежденной информации, проигрыватель начинает интерполировать звук. При этом, естественно, возникают искажения (слышимые или неслышимые), но воспроизведение продолжается. Для CD-ROM интерполяция информации неприемлема. Информация должна быть или прочитана точно, или не прочитана вообще. Поэтому для CD-ROM предусмотрена дополнительная избыточность и средства детектирования ошибки. Это EDC (Error Detection Code) и ECC (Error Correction Code ), которые принято называть третьим слоем восстановления ошибок. Работая в паре, EDC и ECC позволяют обнаружить и исправить ошибки, которые для аудио-диска были бы фатальными.

Принципы  доступа к информации

Для аудио-диска  объектом выбора обычно является трек. Для того чтобы выбрать любой  трек, достаточно информации, записанной в TOC .

Для CD-ROM, как и для любого компьютерного носителя, объектом выбора являются файлы и папки (директории). Папки тоже являются файлами особого назначения. Поэтому записей в TOC недостаточно для доступа к объектам CD-ROM .

Для доступа  к файлам на дисках CD-ROM формируется  файловая структура (ФС). ФС – это набор служебных записей, описывающих местоположение и атрибуты файлов и папок. Файловые структуры бывают разные, и любая из них может быть размещена на CD - ROM . Так, например, на дисках для ПК Макинтош может быть сформирована файловая система HFS ( Hierarchical File System ), которая используется на жестких дисках ПК Макинтош. Такие диски читаются только на ПК Макинтош.

Метка диска (Volume Label) – идентифицирует диск при его загрузке в привод CD-ROM. В проводнике Windows метка диска отображается справа от значка привода CD-ROM.

Mixed Mode CD

Следующий член семейства КД – Mixed Mode CD (диск со смешанными режимами) является прямым потомком двух предыдущих – CD DA и CD-ROM .

На таком  диске первый трек всегда имеет тип Data и содержит файловую структуру с компьютерными данными. За Data -треком располагаются аудио-треки. Особенность использования такого диска – аудио-треки начинаются со второго трека. «Умные» проигрыватели не позволят запустить на проигрывание первый трек. Но остается риск того, что простые проигрыватели позволят проигрывать первый трек, а это чревато выходом из строя акустических систем. В настоящее время этот формат используется в основном при создании игровых дисков, для размещения игровых программ с музыкальным сопровождением. Для музыкальных дисков с небольшим добавлением компьютерной информации используется другое решение, о котором будет сказано чуть позже.

CD-ROM XA (eXtended Architecture)

Этот  формат является потомком формата CD-ROM. Его появление было вызвано необходимостью обозначать тип цифровой информации, хранящейся в конкретном кадре диска. Связано это было с появлением специализированных проигрывателей мультимедийной информации, способных проигрывать видео со звуком и отображать неподвижные изображения (в частности, проигрыватели Video CD).

Multisession CD

Формат CD-ROM XA используется также при создании дисков Multisession .

Термин  «сессия» - дословно, сеанс, появился вместе с форматом CD - Recordable (Записываемый Компакт-Диск). Под сессией понимается сеанс записи компакт-диска, то есть запись на диске Lead - In , программной зоны и Lead - Out

Формат Multisession разрешает производить запись на диск, который уже имеет сессию (сессии). Запись возможна при условии, что в TOC последней сессии имеется  специальная метка, разрешающая запись еще одной сессии. При записи новой сессии в ней формируется новая файловая система, которая указывает местоположение вновь записываемых файлов и, кроме этого, как правило, указывает на местоположение файлов из предыдущих сессий (хотя может этого и не делать). Также в новой сессии могут быть записаны новые версии файлов, уже имеющихся в предыдущих сессиях (при этом в новой файловой системе указывается местоположение новой версии файла, а ссылка на старый файл не формируется – «псевдостирание»).

Минидиск (MD)  — магнито-оптический носитель информации. Был разработан и впервые представлен компанией Sony 12 января 1992 года. Позиционировался как замена компакт-кассетам, к тому времени уже полностью изжившим себя. Его можно использовать для хранения любого вида цифровых данных. Наиболее широко минидиски используются для хранения аудио информации.

Основные  характеристики формата  минидиска

1. Возможность качественной и многократной перезаписи, причем количество перезаписи без потери качества достигает 1 млн. циклов.

2. Редактирование любой сложности. Минидиск позволяет не только записывать, но и легко редатировать уже сделанную запись. Перемещать, объединять, разделять фрагменты, стирать дорожки.

3. Мгновенный доступ к любой записи.

4. Высокое качество звука.

5. Компактность. Минидиск имеет в 3 раза меньший обьем, чем компакт-диск.

Shape CD (фигурный компакт-диск) — оптический носитель цифровой информации типа CD-ROM, но не строго круглой формы, а с очертанием внешнего контура в форме разнообразных объектов, таких как силуэты, машины, самолёты, сердечки, звёздочки, овалы, в форме кредитных карточек и т. д.

Обычно  диски с формой, отличающейся от круглой, не рекомендуют применять  в приводах CD-ROM, поскольку при  высоких скоростях вращения диск может лопнуть и полностью вывести привод из строя. Поэтому перед вставкой Shape CD в привод следует принудительно ограничить скорость вращения диска с помощью специальных программ. Тем не менее, и эта мера не даёт гарантии безопасности CD-привода.