Как стать автором
Обновить
-1
0.1

Пользователь

Отправить сообщение

Домашний веб-сервер для чайников

Время на прочтение14 мин
Количество просмотров278K

Привет, Хабр! Относительно недавно после пары лет перерыва в айти, потраченных на изучение японского языка, мне пришлось срочно обновлять свои знания на работе. Ну знаете, искать возможности исполнить все хотелки начальника, как и положено эникею. Меня ждало много увлекательных открытий, но при этом, как водится, и немало боли и борьбы с непонятками. Docker, контейнеры, реверс DNS и реверс прокси, получение TLS сертификатов. В какой-то момент я наконец дошёл до удобного решения, которым я теперь хочу поделиться.

В своё время домашний сервер очень облегчил бы мне понимание Docker’а, да и удобство работы с ним неслабо бы повысил. Поэтому возникла идея написать эту статью, после прочтения которой любой человек даже с поверхностными знаниями в информационных технологиях сможет поставить себе постоянно доступный домашний сервер на базе Docker Swarm с удобной веб-мордой, простым получением TLS-сертификатов и Heroku-подобным функционалом (для чего будем использовать PaaS CapRover). 

Статья, в общем-то, рассчитана на новичков, обладающих какими-то техническими знаниями — школьников старших классов, студентов и просто любителей — а потому вряд ли будет интересна серьёзным профессионалам.

Читать далее
Всего голосов 24: ↑22 и ↓2+23
Комментарии29

Регулярные выражения (regexp) — основы

Время на прочтение21 мин
Количество просмотров997K

Регулярные выражения (их еще называют regexp, или regex) — это механизм для поиска и замены текста. В строке, файле, нескольких файлах... Их используют разработчики в коде приложения, тестировщики в автотестах, да просто при работе в командной строке!

Чем это лучше простого поиска? Тем, что позволяет задать шаблон.

Например, на вход приходит дата рождения в формате ДД.ММ.ГГГГГ. Вам надо передать ее дальше, но уже в формате ГГГГ-ММ-ДД. Как это сделать с помощью простого поиска? Вы же не знаете заранее, какая именно дата будет.

Читать далее
Всего голосов 50: ↑42 и ↓8+43
Комментарии77

Алгоритмы на кристалле (анонс книги)

Время на прочтение7 мин
Количество просмотров13K
Я начал работать над книгой.
Уже опубликованы:
Глава 1(начало): Вычислительная модель.
Глава 1(продолжение): Быстродействие элементарных схем.

Нет, этот шаг – не безумие, но моя попытка бороться с ним. Попытка сконцентрироваться на чем-то разумном, заставить свой мозг снова думать, преодолеть моральную травму и начать хоть как-то смотреть в будущее. Быть может, этот труд станет лекарством не только для меня.

О чем и для кого эта книга


Я собираюсь рассказать об удивительном мире, где для решения любой алгоритмической задачи вы имеете право построить какую-угодно вычислительную машину и как угодно по своему желанию ее запрограммировать. Больше никаких чужих правил, чужих архитектур и чужих языков программирования – полная свобода фантазии и изобретательства. Это мир, в котором вы сами решаете, какую именно микросхему реализовать на полупроводниковом кристалле. Чтобы вам в этом помочь, я постарался собрать некий базовый набор приёмов того, как проектировать эффективные логические цифровые схемы.

Основной акцент повествования сделан на математическую и алгоритмическую стороны решаемых задач. Это скорее не «еще одно» руководство по проектированию электронных схем, а учебник по очень специфическому способу реализации алгоритмов. Я надеюсь, что его содержание заинтересует и увлечет широкий круг любителей математики и программирования, даже если они раньше никогда и не сталкивались с разработкой микросхем. В то же время я старался подобрать материал так, чтобы и типичный hardware-разработчик мог легко в нем разобраться и с пользой применить в своем ремесле.
Читать дальше →
Всего голосов 46: ↑44 и ↓2+57
Комментарии51

Путешествие через вычислительный конвейер процессора

Время на прочтение16 мин
Количество просмотров135K
Так как карьера программиста тесно связана с процессором, неплохо бы знать как он работает.

Что происходит внутри процессора? Сколько времени уходит на исполнение одной инструкции? Что значит, когда новый процессор имеет 12, или 18, или даже 31-уровневый конвейер?

Программы обычно работают с процессором, как с чёрным ящиком. Инструкции входят и выходят из него по порядку, а внутри совершается некая вычислительная магия.

Программисту полезно знать, что происходит внутри этого ящика, особенно, если он будет заниматься оптимизацией программ. Если вы не знаете какие процессы протекают внутри процессора, как вы сможете оптимизировать под него?

Эта статья рассказывает, как устроен вычислительный конвейер x86 процессора.
Читать дальше →
Всего голосов 160: ↑159 и ↓1+158
Комментарии43

std::stringstream и форматирование строк

Время на прочтение3 мин
Количество просмотров239K
Ввод и вывод информации — критически важная задача, без выполнения которой любая программа становится бесполезной. В C++ для решения данной задачи традиционно применяются потоки ввода-вывода, которые реализованы в стандартной библиотеке IOStream.

Плюсами такого подхода являются:
— универсальность: не важно, с чем связан поток, — ввод-вывод с консоли, файла, сокета, процесса происходит одинаково;
— прозрачность: программисту не нужно явно указывать тип вводимого или выводимого объекта;
— расширяемость: программист может добавить поддержку ввода-вывода в поток для любого своего объекта, просто перегрузив соответствующие операторы.

В библиотеке IOStream есть также класс stringstream, который позволяет связать поток ввода-вывода со строкой в памяти. Всё, что выводится в такой поток, добавляется в конец строки; всё, что считыватся из потока — извлекается из начала строки.

Он позволяет делать весьма забавные вещи, например, осуществлять преобразование типов:

Читать дальше →
Всего голосов 38: ↑31 и ↓7+24
Комментарии32

Нововведения языка SystemVerilog

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров32K
image

В данной статье показаны некоторые нововведения языка SystemVerilog в области организации данных по сравнению с Verilog-2001 для синтезируемого подмножества языка.

История SystemVerilog довольна длина и туманна. Начавшись после принятия стандарта Verilog-95, она вылелась в Verilog-2001. Однако язык не слишком подходил для верификации, инженеры использовании языки семейства «E» — VERA, Testbuider. В современном виде SystemVerilog появился после 2005 года. Сейчас средства синтеза и моделирование такие как Quartus II, ISE, ModelSim/QuestaSim уверенно поддерживают SystemVerilog. Стандарт называется IEEE 1800-2012.

Прим. Эта статья давно написана, но не опубликована. Надеюсь будет полезна начинающим.
Читать дальше →
Всего голосов 21: ↑20 и ↓1+19
Комментарии9

FPGA для программиста, конечные автоматы (verilog)

Время на прочтение12 мин
Количество просмотров27K

Стиль описания конечного автомата как образ мышления


Когда нужно преодолеть врожденную параллельность FPGA, и появляется желание заставить схему работать последовательно, по алгоритму, на помощь приходят конечные автоматы, про которые написано не мало академических и практических трудов.

Например, очень популярной является работа: Clifford E. Cummings, The Fundamentals of Efficient Synthesizable Finite State Machine Design using NC-Verilog and BuildGates. Всякий раз, когда специалисты решают обсудить, как правильно писать конечные автоматы, кто-то обязательно достает эту публикацию.

Статья стала настолько авторитетной, что многие даже не стараются анализировать аргументы автора. В частности, бытует мнение, что профессионалы всегда используют двухчастный способ описания конечных автоматов, имеется ввиду, описание конечных автоматов в 2 always блока. Это утверждение продолжает вызывать жаркие споры, и я хочу пояснить различия в описаниях конечного автомата с разным количество always блоков.

В беседах с коллегами я понял, что споры о том, как надо писать конечные автоматы в 1 или 2, 3 always блока, связаны с разным представлением (осознанием) реализуемого алгоритма, разным типом мышления. Попробую показать это на примере.

Я полагаю, что эта статья не первая статья о FSM и Verilog в вашей жизни, поэтому я не буду объяснять ни что такое конечный автомат, ни как он описывается на Verilog, а перейду сразу к делу.
Читать дальше →
Всего голосов 31: ↑29 и ↓2+27
Комментарии27

DMA для новичков или то, что вам нужно знать

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров140K
Всем привет, сегодня мы с вами поговорим о DMA: именно о той технологии, которая помогает вашему компьютеру воспроизводить для вас музыку, выводить изображение на экран, записывать информацию на жесткий диск, и при этом оказывать на центральный процессор просто мизерную нагрузку.
Если вам интересно, добро пожаловать под кат...
Всего голосов 83: ↑79 и ↓4+75
Комментарии30

Что нам стоит чип построить? Об экономике создания микропроцессоров

Время на прочтение12 мин
Количество просмотров17K

В вопросе развития отечественной микроэлектронной индустрии один из ключевых вопросов – экономический. Ведь разработка микропроцессоров – удовольствие  не из дешевых. В данной статье я попытаюсь на базовом уровне разобрать сколько стоит разработка современного general-purpose CPU  и какие партии необходимы отечественным дизайн-центрам, чтобы выйти на окупаемость.

Себестоимость микропроцессора, который в итоге дойдёт до вашего компьютера/ноутбука/сервера, можно грубо разделить на 3 составные части:

Читать далее
Всего голосов 33: ↑31 и ↓2+44
Комментарии41

Микроэлектроника в России до и после 24.02.2022

Время на прочтение14 мин
Количество просмотров333K

В свете последних событий (для потомков: гуглим Россия, Украина, 24 февраля 2022), приведших к введению санкций против России в сфере высоких технологий и, в частности, микроэлектроники, я часто слышу вопрос: а что дальше? В каком сейчас состоянии российское микроэлектронное производство? Россия сможет создать полностью локальное производство чипов?

Так сможет или нет?
Всего голосов 350: ↑344 и ↓6+428
Комментарии658

Заказные блоки в микросхемах (Silicon IP): как это работает

Время на прочтение22 мин
Количество просмотров43K
В каждой статье на Хабре, посвященной отечественным микропроцессорам, так или иначе поднимается вопрос лицензионных IP-блоков и того, насколько их наличие и отсутствие уменьшает ценность, отечественность или безопасность разработки. При этом очень многие комментаторы не слишком хорошо понимают предмет обсуждения, поэтому давайте попробуем разобраться, как же именно работает лицензирование в микроэлектронной индустрии, чем хороши и чем плохи лицензированные блоки, и в чем состоит процесс разработки микросхемы, если большая часть блоков в ней куплена.


Читать дальше →
Всего голосов 66: ↑65 и ↓1+64
Комментарии149

UART и с чем его едят

Время на прочтение10 мин
Количество просмотров886K
После Vogue истерии появилось множество вопросов, как подключить плату к компьютеру. И многие люди даже не понимают, что же такое UART. И я решил рассказать здесь какой это мощный инструмент.

image
Роутер превращается в компьютер, если к нему по UART подключить клавиатуру и дисплей

От телеграфа к COM-порту


Протокол UART (Universal asynchronous receiver/transmitter) или, по-русски, УАПП (универсальный асинхронный приемопередатчик) — старейший и самый распространенный на сегодняшний день физический протокол передачи данных. Наиболее известен из семейства UART протокол RS-232 (в народе – COM-порт, тот самый который стоит у тебя в компе). Это, наверное, самый древний компьютерный интерфейс. Он дожил до наших дней и не потерял своей актуальности.

Надо сказать, что изначально интерфейс УАПП появился в США как средство для передачи телеграфных сообщений, и рабочих бит там было пять (как в азбуке Морзе). Для передачи использовались механические устройства. Потом появились компьютеры, и коды ASCII, которые потребовали семь бит. В начале 60-х на смену пришла всем известная 8-битная таблица ASCII, и тогда формат передачи стал занимать полноценный байт, плюс управляющие три бита.
Читать дальше →
Всего голосов 198: ↑192 и ↓6+186
Комментарии97

HD-видео на компьютере: CPU, DXVA, Hi10P, плееры

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров123K
     

Казалось бы, такая обыденная задача, как воспроизведение видео не должна вызывать никаких проблем, но по прежнему это не совсем так.

Т.к. речь идет о HD-видео, то потребуется высокая производительность декодера. Например, если декодериуем на CPU, то на потоках 30-35 MBps на Intel Core2 Duo E8500 3.2 GHz уже начинают выпадать кадры. Процессор довольно быстрый, разница в производительности по сравнению с ядром Sandy Bridge на той-же частоте будет порядка 20%. Качественно пережатый full-HD фильм может создать проблемы, не говоря уж об оригинальных потоках с Blu-ray, там поток может достигать 45 MBps. Обладатели ноутбуков обычно имеют процессоры послабее, да и настольные системы не у всех с мощными CPU. Еще один случай, где CPU становится узким местом – это deinterlacing. Deintrlacing необходим при просмотре потоков спутниковых HD каналов, потоки там с разумным bitrate (обычно 10-15 MBps), но программный deintarlace съедает все остатки ресурсов. Причем качественный deinterlace, без замыливания и с сохранением fps, тяжелы для CPU. Единственный выход – использовать аппаратное декодирование, которое предлагают современные GPU. Про видео со спутниковых каналов следует отметить, что они бывают частично поврежденными, т.к. прием не всегда идеален, поэтому важно, чтобы плеер стабильно переваривал такие “срывы” потока.
Читать дальше →
Всего голосов 65: ↑51 и ↓14+37
Комментарии164

Экран с бесконечным количеством пикселей

Время на прочтение9 мин
Количество просмотров55K
image

На прошлой неделе я обновил свои мониторы. Выбросил Apple Cinema Display и на их место взял 4К-мониторы от Dell. Как печатнику, мне понравился предыдущий апгрейд с чёрно-белых до grayscale-мониторов в 90-х годах. Но 4К – ещё лучше. Дисплеи высокого разрешения уже пришли на смартфоны и планшеты. Приятно, что они появляются и у ноутбуков и декстопов. Шрифты выглядят чудесно.

Хотя – хорошие шрифты выглядят чудесно. Плохие выглядят хуже – они уже не спрячутся за плохо различимыми гранями грубых пикселей. Если вы работаете с текстом – читаете, пишете, программируете, рисуете (а это охватывает чуть ли не все профессии), то апгрейд на 4К стоит того.

image

Но что есть «4К»? С лёгкой руки маркетологов, это экран размера 3840 на 2160 пикселей (3840 – это ну почти 4000). По каждой из сторон разрешение в два раза больше, чем у HDTV, то есть 1920х1080.

Спервоначалу люди говорили, что у 4К-экранов «в два раза больше пикселей». На самом деле, если вы удвоите количество пикселей линейно, это всё равно, что вы разрежете каждый пиксель как по вертикали и по горизонтали. То есть, на экране 4К в 4 раза больше пикселей, чем у HDTV.

И, что характерно, на этом останавливаться никто не собирается, на горизонте уже дисплеи 7680 х 4320, известные как 8К. С другой стороны, разрешение, воспринимаемое человеческим глазом, имеет границы. Переход на 4К заметен. На 8К – менее заметен. В какой-то момент нужно будет перестать делить пиксели.

Но что, если они не перестанут? Что, если они будут делить пиксели бесконечно? Сколько тогда пикселей будет на экране?

а) по количеству положительных целых чисел
б) меньше
в) больше

Если вам не интересна математика, тогда итог статьи такой: купите 4К-монитор. Не стоит благодарности.
Читать дальше →
Всего голосов 77: ↑52 и ↓25+27
Комментарии126

Ход конём по битам. Шахматный Bitboard

Время на прочтение3 мин
Количество просмотров13K
Добрый день. Эту статью я написал специально для студентов курса «Алгоритмы для разработчиков» в OTUS и сегодня хочу поделиться ею со всеми читателями нашего блога.

Шахматный конь стоит на шахматной доске и задумчиво смотрит в шахматную даль.
Сколько разных ходов он может сделать?

image

Хвала изобретателю шахмат, на доске 64 клетки.
Хвала архитектору компьютеров — у типа ulong тоже 64 бита.
Это же надо было случиться такому совпадению!
Напрашивается гениальная идея — хранить всю доску в одном целом числе! Для этого решения существует даже специальный термин — Bitboard — битовая доска.

Так как же быстро найти количество ходов шахматного коня, используя эту идею?
Читать дальше →
Всего голосов 45: ↑43 и ↓2+41
Комментарии19

Как делать парсинг текста голым хардвером, без процессора и без софтвера

Время на прочтение13 мин
Количество просмотров39K
Кто-то парсирует текстовый файл программой на Питоне, другой пишет скрипт с регулярными выражениями на Перле, Си-программист стыдливо возится с буферами и указателями, иногда применяя Yacc и Lex.

А можно ли парсировать текст голым железом? Вообще без программы?

— А как это?, — спросил меня знакомый, — С помощью Ардуино?

— Внутри Ардуино стоит вполне фон-неймановский процессор и работает программа, — ответил я, — Нет, еще более голое железо.

— А-а-а-а, этот, микрокод?, — догадался мой товарищ и взглянул на меня победно.

— Нет, термин «микрокод» использовался для специфической организации процессоров в 1970-е годы, потом его использование сошло на нет, — ответил я и добавил, — Правда есть еще микрооперации в интеловских процессорах, в которые перекодируется x86, но это тоже другое. Нет, я имею в виду парсинг текста устройством, состоящим из логических элементов И-ИЛИ-НЕ и Д-триггерами, как на картинке ниже.

— Невозможно! — воскликнул мой приятель, — в таком устройстве где-то сбоку должен сидеть процессор и хитро подмигивать!

— Почему это невозможно?, — парировал я, — Вот машину Тьюринга знаешь? Парсирует текст на ленте, а сбоку никакие интелы и ардуино не подмигивают.

— Нуу, машина Тьюринга, — протянул приятель, — это абстракция, типа Демона Максвелла.

— Никакой абстракции, сейчас увидишь работающую схему, парсирующую текст, — сказал я и прибавил, — но сначала расскажу, зачем мне вообще это понадобилось.

mfp_srec_parser_fragment
Читать дальше →
Всего голосов 87: ↑83 и ↓4+79
Комментарии33

Гениальность микропроцессоров RISC-V

Время на прочтение11 мин
Количество просмотров55K
image

Войны между RISC и CISC, проходившие в конце 1990-х, уже давно отгремели, и сегодня считается, что разница между RISC и CISC совершенно не имеет значения. Многие заявляют, что наборы команд несущественны.

Однако на самом деле наборы команд важны. Они накладывают ограничения на типы оптимизаций, которые можно легко добавлять в микропроцессор.

Недавно я подробнее изучил информацию об архитектуре набора команд (instruction-set architecture, ISA) RISC-V и вот некоторые из аспектов, которые по-настоящему впечатлили меня в ISA RISC-V:

  1. Это небольшой и простой в изучении набор команд RISC. Очень предпочтителен для тех, кому интересно получать знания о микропроцессорах.
  2. Благодаря своей простоте, открытости и связи с университетскими профессорами он с большой вероятностью будет доминировать как архитектура, выбираемая для обучения процессорам в вузах.
  3. Его продуманная структура позволяет разработчикам CPU создавать высокопроизводительные микропроцессоры на основе ISA RISC-V.
  4. Благодаря отсутсвию лицензионных отчислений и нацеленности на простую аппаратную реализацию увлечённый любитель может, в принципе, создать за приемлемое время собственную конструкцию процессора RISC-V.
Читать дальше →
Всего голосов 70: ↑70 и ↓0+70
Комментарии41

Как разрабатываются и производятся процессоры: проектирование ЦП

Время на прочтение9 мин
Количество просмотров36K
image

Теперь, когда мы знаем, как работают процессоры на высоком уровне, настало время углубиться в разбор процесса проектирования их внутренних компонентов. Это вторая статья из серии, посвящённой разработке процессоров. Рекомендую изучить для начала первую часть, чтобы вы понимать изложенные ниже концепции.

Часть 1: Основы архитектуры компьютеров (архитектуры наборов команд, кэширование, конвейеры, hyperthreading)
Часть 2: Процесс проектирования ЦП (электрические схемы, транзисторы, логические элементы, синхронизация)
Часть 3: Компонование и физическое производство чипа (VLSI и изготовление кремния)
Часть 4: Современные тенденции и важные будущие направления в архитектуре компьютеров (море ускорителей, трёхмерное интегрирование, FPGA, Near Memory Computing)

Как вы возможно знаете, процессоры и большинство других цифровых устройств состоят из транзисторов. Проще всего воспринимать транзистор как управляемый переключатель с тремя контактами. Когда затвор включён, электрический ток может течь по транзистору. Когда затвор отключён, ток течь не может. Затвор похож на выключатель света в комнате, только он гораздо меньше, быстрее и может управляться электрически.

Существует два основных типа транзисторов, используемых в современных процессорах: pMOS (PМОП) и nMOS (NМОП). nMOS-транзистор пропускает ток, когда затвор (gate) заряжен или имеет высокое напряжение, а pMOS-транзистор пропускает ток, когда затвор разряжен или имеет низкое напряжение. Сочетая эти типы транзисторов комплементарным образом, мы можем создавать логические элементы КМОП (CMOS). В этой статье мы не будем подробно разбирать особенности работы транзисторов, но коснёмся этого в третьей части серии.
Читать дальше →
Всего голосов 33: ↑33 и ↓0+33
Комментарии8

Политкорректность проникает в Россию через книги про проектирование чипов на SystemVerilog для не-начинающих

Время на прочтение11 мин
Количество просмотров20K
Наконец-то в России вышел учебник по SystemVerilog уровнем выше чем для начинающих. Учебник описывает технологии и приемы, которые спрашивают на интервью в NVidia, Intel, AMD, Apple и другие электронные компании: использование concurrent assertions и functional coverage, что сейчас требуют не только от инженеров по верификации, но и от дизайнеров микросхем; алгоритм работы симулятора с дельта-циклами; вменяемое объяснение static timing analysis; схемы коммуникации аппаратных блоков через аппаратные очереди; реализацию этих коммуникаций с помощью конечных автоматов с трактами данных и т.д.

В главе про последнее российского читателя может озадачить упоминание «политкорректной системы». Что бы это значило? Это вероятно намек на казус, который произошел в округе Лос-Анжелес в 2003 году. Чиновники Лос-Анджелеса попросили производителей, поставщиков и подрядчиков прекратить использование терминов «master/slave» («хозяин» и «раб») в отношении компьютерного оборудования, так как одному из работников округа эти термины напомнили про рабовладельческое прошлое.

Сейчас авторы технической литературы избегают терминов master/slave. В современной Америке работают и афро-американские инженеры (например София Мвокани из Камеруна — на фото слева), и использование старых терминов выглядит архаично, как выглядели бы например термины «пан/холоп» в украинской технической литературе вместо принятых «провідний/ведений» (рус. «ведущий/ведомый»).

Это не первый раз, когда в российском электронном образовании появляется тема борьбы афро-американцев за гражданские права. Например Татьяна Волкова, известный специалист по образованию в электронике, носит маечку с эмблемой «Черных Пантер», калифорнийского движения, которое в свое время сочло мирный протест недостаточным, и занялось вооруженным протестом.



Полное изображение эмблемы под кожанкой Татьяны Александровны — под катом, но в основном я буду рассказывать про дельта-циклы и конечные автоматы:
Читать дальше →
Всего голосов 43: ↑32 и ↓11+21
Комментарии47

Программирование ПЛИС. Изучение явления «дребезг контактов» и метод избавления от него

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров48K
Мы продолжаем изучение ПЛИС и языка VHDL. В данной статье, ориентированной на новичков, мы изучим явление «дребезг контактов» и рассмотрим способ избавления от него.

Итак, цель работы: Изучить явление «дребезг контактов», создать проект в Xilinx ISE Project Navigator: При нажатии на кнопку значение регистра увеличивается на 1.

Читать дальше →
Всего голосов 18: ↑18 и ↓0+18
Комментарии31

Информация

В рейтинге
3 994-й
Зарегистрирован
Активность