Ввода-вывода bios стр

2.3 Базовые команды и утилиты
Практически любая утилита, которую вы ожидаете найти в стандартных реализациях UNIX, имеется и в Linux. Сюда включены и базовые команды, такие как ls, awk, tr, sed, bc, more и т.д. Поэтому вы в праве ожидать знакомой рабочей UNIX-среды. В Linux есть все стандартные команды и утилиты. Вместо перечисления всех возможных опций каждой команды, будем говорить только о тех, которые полезны или важны в данное время (Таблица на следущей странице). Действительно, большинство из этих команд имеет большое число опций (большинство из которых никогда не используется). Можно для каждой команды с помощью man посмотреть все возможные опции. В Linux имеются многие текстовые редакторы, включая vi, ex, pico, jove, также как GNU Emacs и его вариации, вроде Lucid Emacs (который содержит расширение для использования под “X Window”) и joe. Но vi имеет много ограничений по причине своего преклонного возраста, сейчас завоевывают популярность более современные и сложные редакторы вроде Emacs. Emacs поддерживает базирующийся на LISP макроязык и интерпретатор, мощный командный синтаксис и другие расширения. Существуют макропакеты Emacs, позволяющие читать электронную почту и новости, редактировать содержимое каталогов и даже проводить сеансы психотерапии с использованием искусственного интеллекта. Многие пользователи самой важной утилитой считают shell. Shell - это программа, которая читает и выполняет команды пользователя. Кроме того, многие оболочки имеют такие возможности, как контроль выполнения (job control), позволяя пользователю управлять несколькими параллельными процессами, также перенаправление входа-выхода и командный язык для написания командных файлов (shell scripts). Командный файл - это программа на языке оболочки, аналогичная “batch file” в MS-DOS. В Linux много типов оболочек. Наиболее важное различие между ними - используемый командный язык. Например, C Shell (csh) использует командный язык, чем-то напоминающий язык программирования Си. Классический Баурновский shell (Bourne Shell) использует иной командный язык. Обычно выбор оболочки обусловлен выбором соответствующего командного языка. Выбранная оболочка в какой-то мере определяет рабочую среду. Наиболее популярная оболочка - это GNU Bourne Again Shell (bash), т.е. вариант Bourne shell, включающий много современных свойств и возможностей, таких как управление работами, командную историю, дописывание имен команд и имен файлов, Emacs-подобный интерфейс редактирования командной строки и мощное расширение стандартной оболочки (Bourne shell).Другая популярная оболочка - tcsh, версия C Shell с более современными функциями по сравнению с bash. Другие оболочки: zsh - небольшая баурно-подобная.
Linux обеспечивает полную UNIX-среду программирования, включая все стандартные библиотеки, программный инструментарий, компиляторы, отладчики, которые вы встречаете и в других UNIX-системах. В мире UNIX большинство приложений и системных программ делаются на Си или Си++. Стандартным компилятором для Си и Си++ в Linux служит GNU gcc, который является современным компилятором, поддерживающим много опций. Он способен компилировать Си так же, как Objective-C, другие объектно-ориентированные диалекты Си. Кроме Си и Си++ многие другие компиляторы и интерпретаторы были перенесены в Linux, такие как Smalltalk, FORTRAN, Pascal, LISP, Scheme и Ada, Perl и shell-подобный командный язык, включающий поддержку разработки простейших приложений в “X Window”. В Linux был перенесен продвинутый отладчик gdb, позволяющий пошагово выполнять программы в поисках ошибок или анализировать крах программ с помощью дампов памяти. Gprof - утилита профилирования, показывающая, где ваша программа при выполнении тратит больше времени. Текстовый редактор Emacs позволяет осуществлять интерактивное редактирование. Другие инструменты, включая GNU make и imake используются для управления компиляцией больших программ; RCS - система для защиты и сопровождения исходных текстов. Linux содержит динамические библиотеки (DLL), которые позволяют экономить место, поскольку они вызываются только во время выполнения. Эти библиотеки позволяют также прикладному программисту переопределять функции, включая свои коды. Linux идеален для создания UNIX-приложений. Поддерживаются различные стандарты вроде POSIX.1, позволяющие легко переносить программы, написанные для Linux, на другие системы. Студенты, изучающие компьютерные науки, могут использовать Linux для обучения программированию в UNIX и изучения таких аспектов, как архитектура ядра.
Система “X Window” (или кратко просто Х) - стандартный графический интерфейс для UNIX-машин. Это мощная среда, поддерживающая много приложений. Используя “X Window”, пользователь может одновременно иметь на экране несколько окон, при этом каждое имеет независимый login. Часто используется мышь, хотя она необязательна. Было написано много специфических Х-приложений, таких как игры, графические утилиты, инструментарий для программирования и документирования и т.д. С Linux и X ваш компьютер - замечательная рабочая станция. Используя протоколы TCP/IP, можем смотреть у себя X-приложения, выполняемые на других машинах. Система “X Window” была первоначально создана в MIT и свободно распространялась. Существует много и коммерческих приложений, расширяющих возможности “X Window”. Для Linux есть система “X Window”, известная как XFree86; версия X11R5 свободно распространяется для UNIX-систем типа Linux. XFree86 поддерживает широкий спектр видео устройств, включая VGA, Super VGA, различные видео адаптеры с ускорителями. Это полный комплект “X Window”, содержащий сам сервер, много прикладных программ и утилит, программные библиотеки и документацию.

Стандартные Х-приложения включают xterm (эмулятор терминала, используемый в большинстве текстовых приложений в X Window); xdm (X-менеджер, обслуживающий login); xclock (представление простых часов); xman (X-ориентированное руководство по Linux) и т.д. Трудно перечислить все приложения X, доступные в Linux, но базовый комплект XFree86 включает “стандартные” приложения, содержащиеся в исходной версии MIT. Но доступно и многое другое, теоретически, все написанное для “X Window” должно прямо компилироваться и для Linux.Интерфейс “X Window” в большой степени контролируется менеджером окон (Window manager). Эта программа отвечает за размещение окон, изменение их размеров, размещение иконок, перемещение окон, вид оконных рамок и т.д. Стандартный дистрибутив XFree86 включает twm, классический оконный менеджер MIT, но также имеются и более современные менеджеры, такие как Open Look Virtual Window Manager (olvwm). Среди пользователей Linux популярен fvwm. Это небольшой менеджер окон, требующий в два с лишним раза меньше памяти, чем twm. Он обеспечивает трехмерное представление обрамления окон и виртуальный рабочий стол (desktop) - если пользователь подвигает мышь к краю экрана, все изображение смещается, будто дисплей имеет большие размеры, чем на самом деле. Fvwm более традиционен и позволяет реализовать все функции доступа как с клавиатуры, так и от мыши. Многие дистрибутивы Linux содержат fvwm, как стандартный менеджер окон.Дистрибутив XFree86 содержит программные библиотеки и включает файлы для тех программистов, кто желает создавать приложения в X. Поддерживаются различные множества widget (графических представлений), такие как Athena, Open Look и Xaw3D. Включены все стандартные фонты, битмэпы и документация. Поддерживается также PEX (программный интерфейс для трехмерной графики).Многие пользующиеся Х используют и имеющиеся в Motif наборы widget. Несколько компаний продают одно- и многопользовательские лицензии бинарников Motif в Linux.

Поскольку Motif сам по себе сравнительно дорог, немногие владельцы Linux имеют Motif. Тем не менее, бинарники, статически связанные с библиотечными программами Motif, могут свободно распространяться. Главные ограничения использования “X Window” происходят от требований к аппаратуре. Для более комфортного режима желательно не менее 8 Мбайт. Желательно и процессор побыстрее, но прежде всего необходима память. Для действительно хорошего результата лучше иметь карту с акселератором (как например S3-chipset). На Linux с XFree86 был достигнут рейтинг выполнения, превосходящий 140000 .

3. 
   Рассчитать PDV и PVV . 16-вариант.
   

Компьютерная сеть на основе Ethernet и FastEthernet и порядок расчета ее эффективности.

Со времен первых локальных сетей были созданы сотни различных сетевых технологий, но KEPD — лишь одна из самых популярных распределенных сетей. Pima является причиной того, что известная фирма поддерживает эти сети и строго стандартизирует организационные аспекты их работы. Если у вас есть что-то, что вы можете сделать с помощью этого приложения, вы можете сделать это. Разработчики программного обеспечения также выпускают продукты, предназначенные для широко распространенных устройств и инструментов. Поэтому, даже если вы выберете стандартную сеть, есть полная гарантия, что FO-программы будут совместимы друг с другом.
Это может быть связано с тем начали производить. Поскольку проект сети оказался достаточно успешным, в 1980 году его использовали крупные компании DEC и Intel (компании, которые вместе использовали сеть Ethernet, назывались DIX). В результате усилий и внедрения этих трех фирм в 1985 году Ethernet стал международным стандартом, принятым в качестве стандарта основными международными организациями по стандартизации: Комитетом IEEE 802 (Институт инженеров по электротехнике и электронике) и ECMA (Европейская ассоциация производителей компьютеров). ). Этот стандарт получил название IEEE 802.03 (англ. «восемь ох, две точки, три»). Основные показатели стандарта IEEE 802.03 следующие:
Топология - шина; среда передачи – коаксиальный кабель; скорость передачи - 10 Мбит/с; максимальная длина – 5 км; максимальное количество абонентов - до 1024; длина участка сети - 500 м; максимальное количество абонентов в одной части сети - до 100; способ подключения к сети – CSMA/CD, передача без модуляции (моноканал).
Серьезно, между IEEE 802.03 и Ethernet есть небольшая разница, но обычно о ней не упоминают.
Ethernet в настоящее время является самой популярной сетью в мире и, несомненно, останется таковой в обозримом будущем. Основная причина этого в том, что с момента его создания все его указатели и сетевой протокол были открыты для всех, поэтому многие производители в мире начали выпускать Ethernet-устройства и оборудование. Они непременно будут развиваться в полной гармонии друг с другом.
Ранние сети Ethernet использовали два типа коаксиальных кабелей сопротивлением 50 Ом (толстый и тонкий). Но в более поздние времена (с начала 1990-х годов) получили распространение варианты сети Ethernet с использованием витой пары в качестве канала связи. Также был принят стандарт применения волоконно-оптических кабелей и внесены соответствующие изменения в стандарты. В 1995 году был принят стандарт для высокоскоростной версии сети Ethernet, которая работает на скорости 100 Мбит/с (названа Fast Ethernet, стандарт IEEE 802.03 u) и использует f-пару или оптоволокно в качестве канала связи. средний. Также была выпущена версия 1000 Мбит/с (Gigabit Ethernet, стандарт IEEE 802.03 z). Согласно стандарту, помимо топологии «шина», используются также топологические сети «пассивная звезда» и «пассивное дерево». При этом предусматривается использование повторителей и пассивных концентраторов для соединения между собой разных участков сети (рис. 1.1.1). Один абонент может быть как частью сети (сегментом), так и сегментом. Коаксиальные кабели используются для шинных сегментов, а витая пара и волоконно-оптические кабели — для пассивных лучей типа «звезда» (для подключения одиночных абонентов к концентратору). Главное, чтобы в сгенерированной топологии не было замкнутых путей (петлей). В результате образуется физическая шина, ведь от каждой из них сигнал распространяется в разные стороны и не возвращается в одно и то же место (как в кольце). Максимальная длина всего сетевого кабеля теоретически может достигать 6,5 км, но на практике не превышает 2,5 км., что он не работает. Некоторые из причин
Рис. 1.1. Топология сети Ethernet

Fast Ethernet не использует физическую топологию «шина», используется только топология «пассивная звезда» или «пассивное дерево». Кроме того, сеть Fast Ethernet имеет строгие требования и ограничение на длину сети. Минимальная длина сети уменьшена в 10 раз (5,12 мкс вместо 51,2 мкс в Ethernet) за счет увеличения скорости сети в 10 раз при сохранении формата пакета. Двухкомпонентное время прохождения сигнала по сети сокращается в 10 раз. Стандартный код Manchester-II используется для передачи данных по сети Ethernet. При этом одно значение сигнала равно нулю, а другое имеет отрицательное значение, то есть значение постоянной составляющей сигнала не равно нулю. Гальваническая развязка осуществляется с помощью адаптеров, повторителей и устройств-концентраторов. Гальваническая развязка передающих и приемных устройств сети от других устройств осуществлялась через трансформатор и с помощью отдельного источника питания, а кабель правильно подключался к сети. Доступ к сети Ethernet для передачи данных осуществляется случайным методом CSMA/CD, что обеспечивает полное равноправие абонентов.

В сети используется структурированный пакет переменной длины, как показано на рисунке 1.1.2.

1.1.2 – картинка. Структура сетевого пакета Ethernet

(цифры указывают количество байтов).
Длина кадра Ethernet (то есть пакета без преамбулы) не должна быть меньше 512-битного интервала или 51,2 мкс (такой же размер, как время, необходимое сигналу для прохождения по сети). Предусмотрены индивидуальный, групповой и широкораспространенный способы адресации. Пакет Ethernet содержит следующие поля:
8 бит составляют преамбулу, первые семь из которых — код 1010101, последний восьмой — код 10101011. В стандарте IEEE 802.03 этот последний байт называется началом разделителя кадров (SFD — Start of Frame Delimiter) и составляет отдельное поле пакета.
Адрес получателя и адрес отправителя состоят из 6 байтов и имеют стандартный вид, описанный в главе 3.2. Эти поля адреса обрабатываются абонентским устройством. В поле управления (L/T-Length/Type) размещается информация о длине информационного поля. Он также может указать тип используемого протокола. Если значение этого поля меньше 1500, то оно указывает длину информационного поля. Если больше 1500, то показывает тип фрейма. Поле управления обрабатывается программой. В информационное поле может входить от 46 байт до 1500 байт информации. Если пакет содержит менее 46 байтов информации, остальное информационное пространство занято байтами заполнения. Согласно стандарту IEEE 802.3 в пакете выделяется специальное поле заполнения (pad data), если информация длиннее 46 байт, поле заполнения имеет длину 0. Поле контрольной суммы (FCS — Frame Check Sequence) представляет собой 32-битную периодическую контрольную сумму (CRC) пакета и используется для определения правильности передачи пакета. Таким образом, минимальная длина кадра составляет 64 байта (512 бит) (пакет без преамбулы). Именно эта величина определяет максимальное значение двухчастного перехвата сигнала из сети в диапазоне 512 бит (51,2 мкс для Ethernet, 5,12 мкс для Fast Ethernet). Другая сетьстандарт предполагает, что преамбула может быть уменьшена в результате прохождения пакета через устройства, поэтому она не учитывается. Максимальная длина кадра составляет 1518 байт (12144 бита, т. е. 1214,4 мкс для Ethernet и 121,44 мкс для Fast Ethernet). Эта величина важна, и она используется для расчета емкости буферных запоминающих устройств сетевых устройств и для оценки общей загрузки сети. Для сети Ethernet, работающей на скорости 10 Мбит/с, стандарт определил четыре среды передачи данных:
10 BASE 5 (толстый коаксиальный кабель);
10 BASE 2 (тонкий коаксиальный кабель);
10 BASE-T (витая пара);
10 BASE-FL (оптоволоконный кабель);

Обозначение среды передачи состоит из 3-х элементов: цифра «10» означает скорость передачи 10 Мбит/с, слово BASE означает передачу высокочастотного сигнала без модуляции, последний элемент означает разрешенную длину участка сети. (сегмент): «5» — 500 метров, «2» — 200 метров (точнее, 185 метров) или тип тракта связи: «Т» — витая пара (витая пара), «Ф» — оптоволоконный кабель, оптоволоконный кабель). Также для Fast Ethernet, работающего на скорости 100 Мбит/с, стандарт определяет три типа среды передачи:

100 BASE – T4 (четверка витая пара);
100 BASE – Tx (двухпроводная витая пара);
100 BASE – Fx (оптоволоконный кабель).

Здесь цифра «100» указывает на скорость передачи (100 Мбит/с), буква «Т» указывает на то, что это витая пара, а буква «F» указывает на то, что это оптоволоконный кабель.

Кабели 100BASE-Tx и 100BASE-Fx называются 100BASE-X, а 100BASE-TX — 100BASE-T.
Здесь следует отметить, что сеть Ethernet не отличается от других стандартных сетевых показателей ни оптимальным алгоритмом, ни высокой производительностью. Но благодаря высокой степени стандартизации, большому количеству технических устройств и сильному внедрению производителями Ethernet выделяется среди других стандартных сетей, и поэтому любую другую сетевую технологию сравнивают с Ethernet.
Таблица 2. Параметры спецификации физического уровня Ethernet

Параметры	10Base-5	10Base-2	10Вазе-Т	10Base - F
Максимальная длина сегмента, м	500	185	100	2000
Максимальное расстояние между узлами сети (при использовании повторителей), м	2500	925	500	2500 (10BaseFB для 2740)
Максимальное количество станций в сегменте	100	30	1024	1024
Максимальное количество повторителей между станциями в любой сети	4	4	4	4 ( 10BaseFB для 5)

Параметры 10Base-5 10Base-2 10Vaze-T 10Base-F

Максимальная длина участка, м 500 185 100 2000
Максимальное расстояние между узлами сети (при использовании повторителей), м 2500 925 500 2500 (2740 для 10BaseFB)
Максимальное количество станций в сегменте 100 30 1024 1024
Максимальное количество повторителей между станциями в любой сети 4 4 4 4 (5 для 10BaseFB)

Тип сегментов	Расчет левого базового сегмента	Расчет промежуточного базового сегмента	Расчет правого базового сегмента	Время захвата кадра 1 м	Максимальная длина сегмента
10Base-5	11.8	46.5	169.5	0.0866	500
10Base-2	11.8	46.5	169.5	0.1026	185
10Base-T	15.3	42.0	165.0	0.113	100
10Base-FB	-	24.0	-	0.1	2000
10Base-FL	12.3	33.5	156.5	0.1	2000
FOIRL	7.8	29	152.0	0.1	1000
AUI(>2m)	0	0	0	0.1026	48+2

Таблица-3 представляет собой таблицу для расчета PDV (количество сегментов, общее значение которых превышает все базовые переменные).

Тип сегментов	Предыдущий сегмент	Промежуточный сегмент
10Base-5 или 10Base-2	16	11
10Base-FB	-	2
10Base-FL	10.5	8
10Base-T--	10.5	8

Тип сегмента Расчет левого базового сегмента Расчет промежуточного базового сегмента Расчет правого базового сегмента Время захвата 1м кадров Максимальная длина сегмента

10Base-5 11,8 46,5 169,5 0,0866 500
10Base-2 11,8 46,5 169,5 0,1026 185
10Base-T 15,3 42,0 165,0 0,113 100
10Base-FB — 24,0 — 0,1 2000
10Base-FL 12,3 33,5 156,5 0,1 2000
ФОИРЛ 7,8 29 152,0 0,1 1000
АУИ(>2м) 0 0 0 0,1026 48+2

Для расчета PVV (количество интервалов между кадрами).

Тип сегмента Предыдущий сегмент Промежуточный сегмент
10Base-5 или 10Base-2 16 11
10Base-ФБ - 2
10Base-FL 10,5 8
10Base-T-- 10,5 8

Часто необходимо проверить длину сегмента, а также количество повторителей и общую длину сети и связанные с ними ограничения. Правило «5-4-3» (более 4-х повторителей в соединении до 5-ти сегментов, можно подключить только до 3-х узлов сети, остальные (сегменты подключения) используются как удлинители). Стандарты Coaxial и «4 Hub» не рекомендуются для использования при передаче данных по сетям, состоящим из оптоволокна и кабелей витой пары.

Чтобы граничные сети, состоящие из разных физических уровней, работали должным образом, должны быть выполнены три основных условия:
-Количество станций в сети не должно превышать 1024 (с учетом ограничений для коаксиальных сегментов).
-Двойная задержка распространения сигнала между двумя самыми удаленными станциями сети (Path delay value, PDV) не превышает 575 битных интервалов.
-Расстояние между кадрами увеличено до интервала более 49 секунд. (При отправке кадров станция предоставляет начальный интерфейс с 96-битным интервалом).

Таблица.4. Пример сети Ethernet, состоящей из разных физических стандартов и сегментов.

Расчет: расчет ПДВ состоит из расчета задержки каждого отрезка от пересечения провода на основании таблицы (исходя из приведенной таблицы задержка сигнала умножается на длину 1м отрезка кабеля), после чего необходимо найти сумму этих задержек для левого, правого и промежуточного отрезков.

Пример расчета конфигурации сети:

Например, поскольку сегменты сети, которые необходимо рассчитать, относятся к одному и тому же стандарту (10Base-T), нет необходимости вычислять дважды. Между сегментами 1 и 6 находится 10 концентраторов, и хотя не все сегменты являются сегментами 10Base-FB, сеть не соответствует правилу «концентратор 4», показанному на рисунке 1. Кроме того, общая протяженность сетей составляет 1250 м на левых участках, 745 м на средних и 2575 м на правых участках, что соответствует правилу 2500 м.
Рассчитываем значение ПДВ:
Левый сегмент 1:
11,8 + 100∙0,0866 = 20,46
Левый сегмент 2:
11,8 + 50∙0,1026 = 16,93
Левый сегмент 3:
15,3 + 100∙0,113 = 26,6
Левый сегмент 4:
0 + 1000∙0,1 = 100
Промежуточный сегмент 5:
33,5 + 40∙0,1 = 37,5
Промежуточный сегмент 6:
29 + 300∙0,1 = 59
Промежуточный сегмент 7:
46,5 + 300∙0,0866 = 72,48
Промежуточный сегмент 8:
46,5 + 105∙0,1026 = 57,273
Правый сегмент 9:
165 + 75∙0,113 = 173,475
Правый сегмент 10:
0 + 1000∙0,1 = 100
Правый сегмент 11:
156,5 + 1000∙0,1 = 256,5
Правый сегмент 12:
152 +500∙0,1 = 202

Рассчитываем значение PVV:

1-левый сегмент, 10Base-5: усекается до 16 бит.
2-левый сегмент, 10Base-T: уменьшен до 16 бит.
3-Левый сегмент, 10Base-T: уменьшен на 10,5 бит.
4-Левый сегмент, 10Base-FB уменьшен до 0 бит.

5-й промежуточный сегмент, 10Base-FL: усечен на 8 бит.

Промежуточный сегмент 6, FOIRL: усекается до 0 бит.
7-й промежуточный сегмент, 10Base-5: укорачивается до 11 п.н.
8-промежуточный сегмент, 10Base-2: укорачивается до 11 п.н.