Управление памятью – одна из главных задач ОС. Она критична как для программирования, так и для системного администрирования. Я постараюсь объяснить, как ОС работает с памятью. Концепции будут общего характера, а примеры я возьму из Linux и Windows на 32-bit x86. Сначала я опишу, как программы располагаются в памяти.

Каждый процесс в многозадачной ОС работает в своей «песочнице» в памяти. Это виртуальное адресное пространство, которое в 32-битном режиме представляет собою 4Гб блок адресов. Эти виртуальные адреса ставятся в соответствие (mapping) физической памяти таблицами страниц, которые поддерживает ядро ОС. У каждого процесса есть свой набор таблиц. Но если мы начинаем использовать виртуальную адресацию, приходится использовать её для всех программ, работающих на компьютере – включая и само ядро. Поэтому часть пространства виртуальных адресов необходимо резервировать под ядро.



Это не значит, что ядро использует так много физической памяти – просто у него в распоряжении находится часть адресного пространства, которое можно поставить в соответствие необходимому количеству физической памяти. Пространство памяти для ядра отмечено в таблицах страниц как эксклюзивно используемое привилегированным кодом, поэтому если какая-то программа пытается получить в него доступ, случается page fault. В Linux пространство памяти для ядра присутствует постоянно, и ставит в соответствие одну и ту же часть физической памяти у всех процессов. Код ядра и данные всегда имеют адреса, и готовы обрабатывать прерывания и системные вызовы в любой момент. Для пользовательских программ, напротив, соответствие виртуальных адресов реальной памяти меняется, когда происходит переключение процессов:

Это перевод статьи Тима Урбана, автора блога Wait But Why, оригинал находится здесь.

Это вторая из четырех частей рассказа о компаниях Илона Маска. О том, с чего все началось и какое отношение имеет Маск ко всему этому — начните с 1-ой части.

Содержание курса

• Статья 1: алгоритм Брезенхэма
• Статья 2: растеризация треугольника + отсечение задних граней
• Статья 3: Удаление невидимых поверхностей: z-буфер
• Статья 4: Необходимая геометрия: фестиваль матриц
  
  • 4а: Построение перспективного искажения
  • 4б: двигаем камеру и что из этого следует
  • 4в: новый растеризатор и коррекция перспективных искажений
• Статья 5: Пишем шейдеры под нашу библиотеку
• Статья 6: Чуть больше, чем просто шейдер: просчёт теней

Улучшение кода

• Статья 3.1: Настала пора рефакторинга
• Статья 3.14: Красивый класс матриц

---

Official translation (with a bit of polishing) is available here.

---

Постановка задачи

Цель этого цикла статей — показать, как работает OpenGL, написав его (сильно упрощённый!) клон самостоятельно. На удивление часто сталкиваюсь с людьми, которые не могут преодолеть первоначальный барьер обучения OpenGL/DirectX. Таким образом, я подготовил краткий цикл из шести лекций, после которого мои студенты выдают неплохие рендеры.

Итак, задача ставится следующим образом: не используя никаких сторонних библиотек (особенно графических) получить примерно такие картинки:



Внимание, это обучающий материал, который в целом повторит структуру библиотеки OpenGL. Это будет софтверный рендер, я не ставлю целью показать, как писать приложения под OpenGL. Я ставлю целью показать, как сам OpenGL устроен. По моему глубокому убеждению, без понимания этого написание эффективных приложений с использованием 3D библиотек невозможно.

Как построить график по n точкам? Самое простое — отметить их маркерами на координатной сетке. Однако для наглядности их хочется соединить, чтобы получить легко читаемую линию. Соединять точки проще всего отрезками прямых. Но график-ломаная читается довольно тяжело: взгляд цепляется за углы, а не скользит вдоль линии. Да и выглядят изломы не очень красиво. Получается, что кроме ломаных нужно уметь строить и кривые. Однако тут нужно быть осторожным, чтобы не получилось вот такого:

Пишу статью для того самого себя, когда был школьником.



15 июля в Чианг-Мае (Таиланд) завершилась 56-я Международная математическая олимпиада. Первое место заняли США, второе — Китай, третье — Южная Корея, четвертое — Северная Корея, пятое — Вьетнам, шестое — Австралия, седьмое — Иран.

На Международной математической олимпиаде каждую страну представляют не более шести школьников. Они должны решить шесть задач, за каждую из которых можно получить максимум семь баллов. Медали получает примерно половина участников, между ними золотые, серебряные и бронзовые награды распределяются в соотношении 1:2:3. Последний раз первое место на этой олимпиаде российские школьники занимали в 2007 году.

Есть мнение, что задача 6 «была самая сложная задача за всю историю Международной математической олимпиады, которая впервые была проведена в 1959 году».

Кто-нибудь сможет решить хоть что-нибудь?

Фото: Владимир Аносов/РГ

По-настоящему трагическая история произошла с 26-летним кубанским учёным Дмитрием Лопатиным. Он изобрёл гибкие солнечные фотоэлементы новой конструкции с использованием перовскита вместо кремния, которые эффективно работают даже на закате, в облачную погоду и в туман. При этом они в пять раз дешевле в производстве, чем обычные фотоэлементы.

Но в процессе разработки Дмитрий заказал по почте один литр растворителя гамма-бутиролактон, который, как позже выяснилось, является ещё и психотропным веществом.

Господа! Я рад сообщить, что наконец-то все желающие могут загрузить бесплатный учебник на более чем 1600 страниц, над переводом которого работало более полусотни человек из ведущих университетов, институтов и компаний России, Украины, США и Великобритании. Это был реально народный проект и пример международной кооперации.

Учебник Дэвида Харриса и Сары Харрис «Цифровая схемотехника и архитектура компьютера», второе издание, 2012, сводит вместе миры программного обеспечения и аппаратуры, являясь одновременно введением и в разработку микросхем, и в низкоуровневое программирование для студентов младших курсов. Этот учебник превосходит более ранний вводный учебник «Архитектура компьютера и проектирование компьютерных систем» от Дэвида Паттерсона и Джона Хеннесси, причем соавтор предыдущего учебника Дэвид Паттерсон сам рекомендовал учебник от Харрисов как более продвинутый. Следуя новому учебнику, студенты строят реализацию подмножества архитектуры MIPS, используя платы с ПЛИС / FPGA, после чего сравнивают эту реализацию с индустриальными микроконтроллерами Microchip PIC32. Таким образом вводится вместе схемотехника, языки описания аппаратуры Verilog и VHDL, архитектура компьютера, микроархитектура (организация процессорного конвейера) и программирование на ассемблере — в общем все, что находится между физикой и высокоуровневым программированием.

Как загрузить? К сожалению, не одним кликом. Сначало надо зарегистрироваться в пользовательском коммьюнити Imagination Technologies, потом зарегистрироваться в образовательных программах на том же сайте, после чего наконец скачать:

После того, как я воплотил свою давнишнюю мечту и все-таки (хотя и с опозданием почти на 30 лет) построил Радио 86РК, некоторое время мне казалось, что на этой части моей истории поставлена вполне достойная точка.

Тем не менее, обнаружилось, что болезнь до конца не вылечена, и она вернулась еще более острым рецидивом. Наверное, сказались как неожиданно успешный опыт постройки 86РК, так и то, что у меня в ходе данного процесса образовалось довольно большое количество весьма притягательно выглядящих инструментов, приборов и деталей, которым очень хотелось найти применение.
В конце концов ломка стала нестерпимой, и мне пришлось снова взяться за паяльник, а также вспомнить некоторые другие навыки из прошлого. Что из этого получилось, можно увидеть вместе с некоторым количеством картинок и очень (повторяю – ОЧЕНЬ) большим количеством букв (и даже не букв, а страниц) дальше…

Около года назад мы опубликовали подборку интересных фантастических сериалов. В январе поэкспериментировали с новинками фантастической литературы и даже настольными играми из всё той же фантастики. Давайте теперь поговорим о полнометражных фантастических фильмах.

Полнометражная фантастика — тема необъятная. Количество снятых за всю историю кинематографа фантастических фильмов наберётся великое множество. Поэтому мы решили ограничиться некими временными рамками, скажем, последними десятью годами.

Сегодня появилась в сети игра для программистов — Operation Go. На мой взгляд, это очень качественно сделанная игра, в которой нужно проходить миссии, понимая, разбирая и дописывая код на Go. Всё это с сюжетом, развитием и фабулой, хорошим саундтреком, интересно и затягивающе. Вы выступаете в роли агента секретной службы, которому регулярно приходится сталкиваться с решением проблем при помощи кода.

Очень круто сделано, правда. Попробуйте и будьте готовы открыть для себя некоторые новые аспекты Go или стандартной библиотеки. В некоторых уровнях нужна математическая соображалка. Ну и английский, само собой.

Я бы такие игрушки на собеседованиях ставил кандидатам и смотрел, как человек решает.



Анонс на reddit: www.reddit.com/r/golang/comments/2veiht/operation_go_a_routine_mission
Автор — Andy Brewer

Здравствуйте!
Всего месяц назад в издательстве Addison-Wesley вышла книга Александра Степанова — русско-американского учёного в области IT — «From Mathematics to Generic Programming».



Наверняка многие знакомы с его работой «Начала программирования», выходившей в 2011 году в «Вильямсе».

Рад сообщить, что реверс-инжениринг КР580ВМ80А полностью завершен. Получена полная принципиальная схема и Verilog-модель. В невероятно короткие сроки схему восстановил Vslav 1801BM1 (1801ВМ1@gmail.com).

Оказалось, в КР580ВМ80А ровно 4758 транзисторов (а не 6000 или 4500, как иногда ошибочно упоминают).

Топология КР580ВМ80А похожа, но не идентична i8080. Тем не менее, отличий в реализации опкодов КР580ВМ80А не было обнаружено.

Verilog-модель успешно прошла зубодробительный тест качества симуляции и как Verilog-модель, и как FPGA заменяя реальный КР580ВМ80А в "Специалисте".

Файлы: Главная модель Verilog, схема, Полный пакет файлов.

Компьютерные игры – хороший пример того, насколько долго человек может сохранять внимание на одной задаче. Почему бы нам не воспользоваться этим на благо изучения языка?

В статье хочу поделиться своим мнением о том, какие типы игр подходят для изучения языка, и привести список тех, которые мне показались эффективными. Надеюсь, в будущем появится больше игр, пригодных для этих целей. А еще лучше, если разработчики начнут закладывать возможность изучения языка в основу геймплея. Уверен, это увеличило бы спрос на игры, учитывая, что многие расценивают их как способ бездарно убить время.

Аббревиатура OFDM расшифровывается как Orthogonal frequency-division multiplexing. В русскоязычной литературе встречается несколько различных переводов, несущих, в принципе, один смысл: OFDM — это механизм мультиплексирования (уплотнения) посредством ортогональных поднесущих.

В статье описаны плюсы и минусы механизма OFDM. Рассмотрен принцип функционирования с физико-математической позиции. Статья содержит вводное описание радиофизических терминов, необходимых для понимания материала широкому кругу читателей.

Иллюстраций: 18, символов: 27 399, строк кода: 99.

Данный цикл из 5 статей рассчитан на тех, кому стало мало возможностей привычных «тинек» и ардуинок, но все попытки перейти на более мощные контроллеры оканчивались неудачей или не приносили столько удовольствия, сколько могли бы. Все ниженаписанное проговаривалось мной много раз на «ликбезе» программистов нашей студии (которые часто сознавались, что переход с «тинек» на «стмки» открывает столько возможностей, что попадаешь в ступор, не зная за что хвататься), поэтому смею надеяться, что польза будет всем. При прочтении подразумевается, что читающий — человек любопытный и сам смог найти и поставить Keil, STM32Cube и понажимать кнопки «ОК». Для практики я использую оценочную плату STM32F3DISCOVERY, ибо она дешевая, на ней стоит мощный процессор и есть куча светодиодиков.

Каждая статья рассчитана на «повторение» и «осмысление» где-то на один околовечерний час, ибо дом, семья или отдых…

Введение

Я долго думал о том, чтобы выбрать какой-либо математический объект, интересный не только с точки зрения дискретной математики, но и функционального анализа, и попытаться запрограммировать его.

Этим объектом стали так называемые топологические пространства. Естественно, конечный объём представления объектов в памяти компьютера не позволяет с абсолютной точностью смоделировать имеющиеся в математике топологические пространства, а значит, остаётся довольствоваться конечными топологиями.

К счастью, это один из тех объектов, для которых конечность не только позволяет оперировать стандартными математическими понятиями, но и упрощает некоторые из них. Тем более довольно интересно исследовать объекты, для которых у нас нет никакой возможности померить расстояние между точками. Да, да, вы не ослышались. В общей топологии такой возможности у нас нет.

Но обо всём по порядку.

Идея

Я смотрю большое количество фильмов.После того как уровень английского стал достаточным, чтобы смотреть их с субтитрами на языке оригинала (в 99% случаев это английские), я начал постоянно сталкиваться с проблемой что одно-два слова всплывет которые я не знаю, приходилось лезть в словарь либо переключаться на русские субтитры, что омрачало просмотр. Сначала я подумал что было бы не плохо заранее узнать какие неизвестные мне слова попадутся и заучить их, но впоследствии выяснилось что таких слов для каждого фильма набиралось около 200, что существенно усложняло процесс заучивания. Так я пришел к идее подставления переведенного слова непосредственно во время просмотра фильма. Вышло как-то так:

Мы уже давно хотели сделать подобный пост, но всё ждали подходящего случая. И вот он подвернулся — Новый год, время подведения всевозможных итогов и создания рейтингов. И мы решили вспомнить о вечном — о фантастической литературе. Вряд ли найдётся среди нас хоть кто-то, кто не любит фантастику. Какой же айтишник не хранит в душе, в укромном уголке, воспоминания о книгах, которые когда-то потрясли его воображение своими вымышленными историями?!

И если в суете будней вы подзабросили чтение книг, то это вы зря. Высокие технологии пока не задушили писательское ремесло (надеемся, этого и не произойдёт), и ежегодно выходит немало интересных книг, достойных того, чтобы выкроить полчаса-час в день на чтение. Быть может, эти книги станут для вас некой отправной точкой. Кстати, в конце ноября теперь уже прошлого года Урсула Ле Гуин сказала:

«Наступают трудные времена, когда мы будем нуждаться в голосах писателей, которые смогут предложить альтернативы нашей сегодняшней жизни. Которые сквозь наше пронизанное страхом общество и навязчивые технологии смогут увидеть другие виды бытия, и, может быть, даже дадут нам надежду. Мы будем нуждаться в писателях, поэтах и мечтателях, помнящих о свободе реалистах».

Как любому C++ разработчику, следящему за новинками в отрасли и стандартами в частности, мне стало интересно, насколько полно вообще поддерживается стандарт C++ 11 (а также 1y и 1z) разными компиляторами? Да, существуют разные сводные таблицы, но чаще всего это сравнение двух компиляторов или двух версий одного компилятора, либо сводная таблица, но уже устаревшая, либо вообще неполный список. В общем, сел я да и сделал полную таблицу (на основе списка Clang-a и GCC) по четырем компиляторам: Clang, GNU C++, MSVC и Intel C++.

Судя по комментариям, многих людей интересуют не только параметры светодиодных ламп, но и теория их внутреннего устройства. Потому я решил немного поговорить об основах схемотехнических решений, чаще всего применяемых в этой области.