Интерфейс беспроводной связи Bluetooth

Bluetooth — недорогая технология небольшого радиуса действия, позволяющая использовать радиочастоты для организации связи между лаптопами, мобильными телефонами, сетевыми точками входа и другими устройствами. Bluetooth можно применять для быстрого создания беспроводных сетей. Технология предоставляет стандартный способ соединения друг с другом любых устройств, способных обмениваться данными.

Одна небольшая микросхема, реализующая Bluetooth, позволит отказаться от кабелей при соединении устройств всех типов, от лаптопов до наушников и принтеров. Согласно прогнозам, еще до конца нынешнего года Bluetooth появится в дорогих мобильных телефонах и, как вариант комплектации, в лаптопах.

Bluetooth позволит без лишних трудностей отправить с лаптопа страницу на печать или подключиться к мобильному телефону для выхода в Internet по беспроводному соединению. При этом сам телефон может находиться у пользователя в кармане, а переговоры можно будет вести с помощью беспроводной головной гарнитуры.

Однако Bluetooth способна больше чем на организацию двухточечных бескабельных соединений. Сторонники технологии утверждают, что в 2001 году последует вторая волна приложений. В частности, Bluetooth можно будет применять для быстрого объединения нескольких устройств в локальную сеть. Представьте себе встречу руководителей, на которой те объединяют свои карманные компьютеры в сеть, чтобы сверить повестку дня или обменяться виртуальными визитными карточками. Лаптоп докладчика может по беспроводному соединению передавать слайды на ЖК-проектор.

Bluetooth можно будет также применять для организации соединения с точками доступа к Internet или локальным сетям — находясь вблизи соответствующего оборудования, сотовый телефон или карманный компьютер мог бы обмениваться данными с сетью на вполне приличной скорости 721 Кбит/с.

Bluetooth была предложена два года назад компаниями Ericsson, IBM, Intel, Nokia и Toshiba, сформировавшими альянс Bluetooth Special Interest Group (SIG). С момента образования к нему присоединилось около 2000 компаний. Технология названа в честь правившего в X в. датского короля Гаральда Блаатанда, который объединил Скандинавию. Логотип Bluetooth составляют руны, обозначающие инициалы короля.

Bluetooth представляет собой радиочастотный приемопередатчик, работающий в режиме расширенного спектра; для каждого пакета данных частота передачи изменяется, смена происходит примерно 1600 раз в секунду. Bluetooth-соединения не создают помех друг для друга за счет скачкообразного изменения несущей частоты в определенном диапазоне — скачков по частоте — и малого радиуса действия, обусловленного низким энергопотреблением. Bluetooth сочетает в себе аппаратную спецификацию и программную основу для взаимодействия; и то и другое реализуется в одной микросхеме.

11. Построение схем на ЛЭ. Построение логических устройств на ЛЭ.

В этом устройстве в качестве переключателя используется автоматический ключ. Когда тока на нем нет, пластинка замыкает контакты и лампочка горит. Если на ключ подать напряжение, то вследствие явления электромагнитной индукции пластинка прижимается и цепь размыкается. Лампочка не горит.

Вывод: третья первая схема действительно реализует логическую операцию «НЕ».

Недостатками контактных схем являлись их низкая надежность и быстродействие, большие размеры и потребление энергии. Поэтому попытка использовать такие схемы в ЭВМ не оправдала себя. Появление вакуумных и полупроводниковых приборов позволило создавать логические элементы с быстродействием от 1 миллиона переключений в секунду. Именно такие электронные схемы нашли свое применение в качестве элементной базы ЭВМ. Вся теория, изложенная для контактных схем, была перенесена на электронные схемы. Элементы, реализующие базовые логические операции, назвали базовыми логическими элементами или вентилямии характеризуются они не состоянием контактов, а наличием сигналов на входе и выходе элемента.

Их названия (конъюнктор, дизъюнктор, инвертор) и условные обозначения являются стандартными и используются при составлении и описании логических схем компьютера.

Почему необходимо уметь строить логические схемы?

Дело в том, что из вентилей составляют более сложные схемы, которые позволяют выполнять арифметические операции и хранить информацию. Причем схему, выполняющую определенные функции, можно построить из различных по сочетанию и количеству вентилей. Поэтому значение формального представления логической схемы чрезвычайно велико.

Логические схемы необходимо строить из минимально возможного количества элементов, что в свою очередь, обеспечивает большую скорость работы и увеличивает надежность устройства.

Заполненная таблица:

Конъюнкция

Дизъюнкция

Инверсия

Схема 1

Схема 2

Схема 3

Х	Y	Результат

X	Y	Результат

X	Результат

Конъюнктор

Дизъюнктор

Инвертор

Полусумматор. Сумматор.

17.Современные технологии параллельного программирования

MPI - message passing interface - библиотека функций, предназначенная для поддержки работы параллельных процессов в терминах передачи сообщений.

Номер процесса - целое неотрицательное число, являющееся уникальным атрибутом каждого процесса.

Атрибуты сообщения - номер процесса-отправителя, номер процесса-получателя и идентификатор сообщения. Для них заведена структура MPI_Status, содержащая три поля: MPI_Source (номер процесса отправителя), MPI_Tag (идентификатор сообщения), MPI_Error (код ошибки); могут быть и добавочные поля.

Идентификатор сообщения (msgtag) - атрибут сообщения, являющийся целым неотрицательным числом, лежащим в диапазоне от 0 до 32767.
Процессы объединяются в группы, могут быть вложенные группы. Внутри группы все процессы перенумерованы. С каждой группой ассоциирован свой коммуникатор. Поэтому при осуществлении пересылки необходимо указать идентификатор группы, внутри которой производится эта пересылка. Все процессы содержатся в группе с предопределенным идентификатором MPI_COMM_WORLD.

При описании процедур MPI будем пользоваться словом OUT для обозначения "выходных" параметров, т.е. таких параметров, через которые процедура возвращает результаты.

OpenMP

Одним из наиболее популярных средств программирования компьютеров с общей памятью, базирующихся на традиционных языках программирования и использовании специальных комментариев, в настоящее время является технология OpenMP. За основу берется последовательная программа, а для создания ее параллельной версии пользователю предоставляется набор директив, процедур и переменных окружения. Стандарт OpenMP разработан для языков Фортран, С и С++. Поскольку все основные конструкции для этих языков похожи, то рассказ о данной технологии мы будем вести на примере только одн

ого из них, а именно на примере языка Фортран.

Система Линда

Идея построения системы Linda исключительно проста, а потому красива и очень привлекательна. Параллельная программа есть множество параллельных процессов, и каждый процесс работает согласно обычной последовательной программе. Все процессы имеют доступ к общей памяти, единицей хранения в которой является кортеж. Отсюда происходит и специальное название для общей памяти - пространство кортежей. Каждый кортеж это упорядоченная последовательность значений.

18. Обзор архитектуры современных многоядерных процессоров.

Процессоры Intel® Core™ и Intel® Xeon®

Сегодня все процессоры производства Intel делятся, прежде всего, по на-значению: для настольных систем, ноутбуков, серверов и рабочих станций и т. д. Затем в каждом классе выделяют серии процессоров, отличающиеся между собой по некоторым ключевым характеристикам.

В классе настольных и мо-бильных систем сегодня «царству-ют» представители семейства Intel® Core™2, в серверном сегменте – процессоры Intel® Xeon®, при этом и те, и другие построены на микро-архитектуре Intel® Core™, при-шедшей в 2006 г. на смену архитек-

туре Intel® NetBurst™.

Рис. 1.5.АрхитектураIntel® Core™

Особенностям микроархитектуры Intel® Core™, позволившей компа-нии Intel существенно потеснить своего основного конкурента – компанию AMD, посвящено множество материалов и публикаций. Не ставя перед со-бой задачу подробного ее обсуждения, кратко отметим лишь ключевые моменты, выделяемые самими разработчиками.

Wide Dynamic Execution. Если основой повышения производитель-ности процессоров архитектуры NetBurst была тактовая частота, то в архи-тектуре Core на первое место вышло число инструкций за такт (с учетом увеличения этого показателя за счет наращивания числа ядер): IPC каждо-го ядра в этой архитектуре равно 4, таким образом пиковая производитель-ность четырехъядерных процессоров, например, равна «16 на тактовую частоту».

Advanced Smart Cache. Кэш второго уровня в архитектуре Core яв-ляется общим на каждую пару ядер (четырехъядерные процессоры Intel сегодня фактически представляют собой два двухъядерных, размещенных на одном кристалле), что позволяет как динамически менять его «емкость» для каждого ядра из пары, так и использовать преимущества совместного использования ядрами данных, находящихся в кэше. Кроме того, в случае активного использования всего одного ядра, оно «задаром» получает кэш вдвое большего размера, чем было бы в случае отдельного кэша второго уровня на каждое ядро.

Advanced Digital Media Boost. По сравнению с NetBurst в архитек-

туре Core была значительно улучшена работа с векторными расширениями SSE. С точки зрения конечного пользователя основным из этих улучшений, помимо добавления новых команд, стала способность процессоров выпол-нять SSE-инструкции за один такт вместо двух в NetBurst.

Intelligent Power Capacity. Процессоры на архитектуре Core получи-

ли возможность как интерактивного отключения незадействованных в данный момент подсистем, так и «динамического» понижения частоты ядер, что дало возможность существенно снизить тепловыделение (Thermal Design Power, TDP), что особенно положительно сказалось на процессорах для настольных и мобильных систем. Так, двухъядерный Pentium D с час-тотой 2,8 ГГц имел TDP 130 Вт, тогда как четырехъядерный Core 2 Quad Q9300 с частотой 2,5 ГГц – всего 95 Вт.

Кроме того, необходимо отметить существенно уменьшившийся по сравнению с 31 -стадийным в последних процессорах архитектуры NetBurst конвейер – его длина в архитектуре Core составляет 14 стадий, плюс «че-стную» 64-разрядность, плюс в очередной раз доработанное предсказание ветвлений, плюс многое, оставшееся за кадром…

Приведем технические данные текущих лидеров в классе настольных и серверных процессоров.