Машинный код и язык ассемблера считаются языками программирования низкого уровня, поскольку абстракция между написанной командой и фактически выполняемым кодом практически отсутствует, а компилятор или интерпретатор не требуется.

Код, написанный на низкоуровневом языке, может быть очень эффективным, но, как правило, непереносимым, поскольку приспособлен для конкретного семейства процессоров.

Программный интерфейс 

API (application program interface) - предназначен для программистов и служит для использования в разрабатываемых про- граммах функции ОС. 

Для реализации API используется синхронное прерывание. Вызов из программы функции ядра ОС состоит в выполнении прерывания. Предварительно в регистры загружаются параметры и в определённый регистр код функции. При выполнении прерывания управление передается ядру ОС. Функция ядра, обрабатывающая прерывание, анализирует код функции и передает управление функции ОС, определяемой этим кодом.

Из чего состоит оперативная память (ОП)

Вся оперативная память делится на СТЕК (STACK) и КУЧУ (HEAP).

Стек - это отведенная область памяти, где хранятся временные данные. Благодаря ему становится возможно вызывать подпрограммы, они же функции. За стеком располагается весь остальной код, который есть в ОП
По другому его называют аппаратным стеком, потому что помимо него, стек еще является структурой данных

Куча - это область памяти, где находятся все работающие на данный момент программы (включая ОС).

Все данные в куче располагаются линейно в строну увеличения адресов. В стеке же все наоборот, он растет в сторону уменьшения адресов. Это необходимо, для того чтобы стек не затирал данные, которые идут за ним, в случае своего переполнения.

Сканер отпечатка пальца в смартфоне работает на основе технологии оптического сканирования или ультразвукового сканирования.

Оптическое сканирование использует световой датчик, чтобы создать изображение отпечатка пальца. Когда пользователь прикладывает палец к сканеру, световой датчик фиксирует изображение папиллярных линий (уникальных узоров и штрихов на пальце) и преобразует их в цифровую форму. Затем цифровые данные используются для создания уникального шаблона отпечатка пальца, который сохраняется и используется для идентификации пользователя.

Ультразвуковое сканирование работает путем использования звуковых волн для создания 3D-изображения отпечатка пальца. Когда палец прикладывается к сканеру, ультразвуковой датчик излучает звуковые волны на палец, которые отражаются обратно и регистрируются датчиком. Затем полученные данные преобразуются в 3D-изображение отпечатка пальца, которое сохраняется для дальнейшей идентификации пользователя.

При каждом последующем сканировании отпечатка пальца, сохраненные данные сравниваются с новым сканированием для проверки подлинности пользователя. Если данные совпадают, то доступ к устройству разрешается. Если данные не совпадают, доступ может быть отклонен.

Что такое TRIM в SSD?

TRIM - это команда, используемая для оптимизации работы SSD и увеличения его производительности.

Когда файлы удаляются с SSD, операционная система помечает соответствующие блоки памяти как "свободные". Однако сам SSD не знает, что эти блоки свободны, и продолжает обрабатывать их как занятые. Это может привести к снижению производительности и ускоренному износу SSD.

С помощью команды TRIM операционная система сообщает SSD, какие блоки памяти теперь содержат свободные данные и могут быть снова использованы. SSD, получив эту информацию, может удалить ненужные данные и освободить место для новых записей. Таким образом, TRIM помогает оптимизировать производительность SSD и продлить его срок службы.

Применение TRIM в SSD также позволяет избежать операции перезаписи данных, которая обычно связана со стиранием и записью новых данных. Это сокращает количество операций чтения и записи и способствует повышению скорости и производительности SSD.

Важно отметить, что TRIM должен быть поддерживаем как операционной системой, так и самим SSD. Без поддержки TRIM, SSD может снижать свою производительность со временем при удалении файлов.

UX/UI - это два ключевых аспекта в разработке пользовательского интерфейса.

UX (User Experience) описывает взаимодействие пользователя с продуктом и охватывает все впечатления пользователя от использования продукта. Цель UX-дизайна - создать максимально удобную и приятную пользовательскую поддержку. Для этого UX-дизайнер анализирует потребности и ожидания пользователей, проводит исследования, разрабатывает пути навигации и структуру информации, а также тестирует и улучшает пользовательский опыт. Ключевые аспекты UX-дизайна включают в себя понимание контекста использования, удобство работы, эффективность, доступность и удовлетворение потребностей пользователей.

UI (User Interface) - это внешний вид и визуальное представление продукта. Он связан с внешним оформлением, включая цвета, шрифты, расположение элементов интерфейса и другие визуальные аспекты. UI-дизайнер отвечает за разработку графических решений, которые делают интерфейс продукта привлекательным, понятным и приятным для пользователя. Он учитывает принципы дизайна, эргономику, удобство использования и цель продукта. UI-дизайн также включает создание иконок, кнопок, форм, анимации и других визуальных элементов.

Таким образом, UX и UI работают вместе, чтобы создать приятное и удобное взаимодействие между пользователем и продуктом. UX-дизайн отвечает за организацию и функциональность, а UI-дизайн - за визуальное оформление и эстетику.

Сетевая операционная система - это ОС, специально разработанная для работы в сетевой среде. Она обеспечивает управление и координацию работы сетевых ресурсов, обмен данных между узлами сети, управление доступом к сети и защиту информации.

Некоторые из популярных сетевых операционных систем:

Windows Server - операционная система для серверов, разработанная компанией Microsoft. Она обеспечивает множество функций для работы в сети, включая управление доменами, файловыми и печатными сервисами, управление доступом и безопасностью.

Linux - популярная сетевая ОС с открытым исходным кодом. Linux поддерживает широкий спектр сетевых протоколов и сервисов, таких как DNS, DHCP, FTP, HTTP и многих других. Он также обеспечивает высокую степень настраиваемости и безопасности.

FreeBSD - ОС с открытым исходным кодом, основанная на BSD-версии UNIX. Она поддерживает широкий спектр сетевых функций, включая маршрутизацию, фильтрацию трафика, протоколы безопасности и многое другое.

Mac OS X Server - ОС для серверов, разработанная Apple. Она обеспечивает широкий спектр функций для работы в сети, включая управление пользователями и группами, файловыми и печатными сервисами, а также поддержку сетевых протоколов и сервисов.

Хаос-инжиниринг - это методология разработки и тестирования программного обеспечения, основанная на создании контролируемого хаоса в распределенных системах. Целью хаос-инжиниринга является проверка устойчивости и надежности системы путем внедрения различных видов сбоев и отказов.

В хаос-инжиниринге, команда разработчиков и инженеров специальным образом настраивает систему, чтобы создать условия, при которых она будет испытывать сбои и отказы. Например, они могут настроить сетевую задержку, отключить сервис, увеличить нагрузку на систему или внести изменения в схему базы данных. Затем они наблюдают и анализируют поведение системы, чтобы определить ее уязвимости и возможные проблемы.

Этот подход позволяет разработчикам обнаруживать проблемы, которые могут возникнуть в реальной среде эксплуатации системы. Они могут принимать меры для предотвращения и устранения этих проблем еще на стадии разработки. Это повышает надежность, устойчивость и эффективность системы, а также позволяет предотвратить возможные сбои и отказы при работе в реальных условиях.

Одним из наиболее известных инструментов для проведения хаос-инжиниринга является Chaos Monkey от Netflix. Этот инструмент автоматически удаляет случайные серверы и сервисы из эксплуатации в рамках идеологии "модель проектирования и управления сбоями". Это помогает Netflix оптимизировать свою систему и достичь высокой степени отказоустойчивости.

Основные отличия между видеокартами GTX и RTX заключаются в следующих аспектах:

Архитектура: GTX использует архитектуру Pascal, а RTX использует более новую архитектуру Turing. Архитектура Turing в RTX видеокартах предлагает более высокую производительность и улучшенные функции по сравнению с архитектурой Pascal в GTX картах.

Трассировка лучей: Это ключевая особенность RTX видеокарт, которая позволяет создавать более реалистичные отражения и освещение в играх и приложениях. Такая возможность отсутствует в GTX видеокартах.

Высокоскоростная память: Некоторые RTX модели используют более быструю память типа GDDR6 или GDDR6X по сравнению с более старыми моделями GTX, которые обычно используют GDDR5X.

Tensor и RT ядра: RTX видеокарты также оборудованы специализированными ядрами Tensor и RT. Ядра Tensor используются для выполнения задач машинного обучения и искусственного интеллекта, а ядра RT используются для обработки трассировки лучей и глобального освещения.

DLSS (Deep Learning Super Sampling): Это еще одна функция, доступная только на RTX видеокартах, которая использует искусственный интеллект для улучшения производительности и качества изображения в играх.

Операционная система реального времени

Операционная система реального времени — тип специализированной операционной системы, основное назначение которой — предоставление необходимого и достаточного набора функций для проектирования, разработки и функционирования систем реального времени на конкретном аппаратном оборудовании.

Их иногда делят на два типа:
1) ОС жёсткого реального времени
Операционная система, которая может обеспечить требуемое время выполнения задачи реального времени даже в худших случаях

2) ОС мягкого реального времени
Система, которая может обеспечить требуемое время выполнения задачи реального времени в среднем

Основное различие систем жёсткого и мягкого реального времени можно охарактеризовать так: система жёсткого реального времени никогда не опоздает с реакцией на событие, система мягкого реального времени не должна опаздывать с реакцией на событие.

Логические элементы компьютера

В основе построения аппаратного обеспечения лежат так называемые вентили. Они представляют собой достаточно простые элементы, которые можно комбинировать между собой, создавая тем самым различные схемы. Одни схемы подходят для осуществления арифметических операций, а на основе других строят различную память ЭВМ.

Вентиль — устройство, выполняющее логическую операцию, преобразуя таким образом множество входных логических сигналов в выходной логический сигнал.

Логика работы вентиля основана на битовых операциях с входными цифровыми сигналами в качестве операндов.

Простейший вентиль представляет собой транзисторный инвертор — то есть вентиль НЕ, а, соединив пару транзисторов различным способом, получают вентили ИЛИ-НЕ и И-НЕ.

CUDA ядра - это функции, которые выполняются на графическом процессоре (GPU) с использованием платформы вычислительных устройств CUDA от NVIDIA. Они используются для распараллеливания и ускорения вычислений, осуществляемых на CPU.

Когда программа инициализирует CUDA ядро, она резервирует ресурсы GPU и передает данные в память GPU. Затем ядра выполняются в параллель на множестве вычислительных ядер GPU, что позволяет существенно ускорить вычисления.

CUDA ядра разбиваются на множество независимых потоков, называемых потоками ядра. Каждый поток выполняет одну и ту же операцию, но с разными данными. Потоки группируются в блоки, каждый из которых может содержать множество потоков. Блоки затем объединяются в сетку блоков, которая представляет собой набор всех блоков, выполняющихся для данной задачи.

Во время выполнения, каждый поток ядра независимо обрабатывает свою часть данных, выполняя последовательность инструкций, определенных в ядре. Результаты обработки сохраняются в память GPU и могут быть возвращены обратно в память CPU.

Методологии программирования представляют собой наборы принципов, правил и практик, которые используются для разработки ПО.

Некоторые из наиболее распространенных методологий программирования и их отличия:

Водопадная модель (Waterfall): Это классическая методология, которая предполагает последовательное выполнение этапов разработки, таких как анализ, проектирование, разработка, тестирование и внедрение. Каждый этап завершается перед переходом к следующему. Водопадная модель подходит для проектов с четкими и стабильными требованиями.

Гибкая методология разработки (Agile): Agile является итеративной и инкрементальной методологией, которая акцентирует внимание на быстрой адаптации к изменениям и взаимодействии с заказчиком. Примеры гибких методологий включают Scrum, Kanban и Extreme Programming (XP). Agile подходит для проектов с изменяющимися требованиями и неопределенными условиями.

Прототипирование: Эта методология основана на создании прототипов для визуализации и проверки функциональности и интерфейса приложения. Прототипирование позволяет заказчику и разработчикам лучше понять требования проекта и внести изменения на ранних этапах разработки.

Спиральная модель (Spiral): Спиральная модель объединяет элементы водопадной модели и прототипирования. Она предполагает итеративное развитие, при котором каждый цикл включает в себя анализ рисков, разработку прототипа и оценку. Спиральная модель подходит для проектов с высокими рисками и неопределенными требованиями.

RAD (Rapid Application Development): RAD - это методология, которая ставит целью быстрое разработку и внедрение приложений. Она основана на сокращении времени разработки путем использования инструментов, библиотек и компонентов, а также активного вовлечения заказчика в процесс разработки.

GitHub и GitLab - веб-платформы для хостинга проектов на Git и совместной работы над ними, однако у них есть несколько отличий:

Владельцы: GitHub принадлежит Microsoft, тогда как GitLab - независимая компания.

Ценовая политика: GitHub предлагает бесплатные тарифы для открытых проектов, но платные планы для частных репозиториев. В то время как GitLab имеет открытый исходный код и предоставляет возможность самостоятельно установить его на собственных серверах.

Функциональность: GitLab предлагает больший набор инструментов для CI/CD, управления задачами, аналитики и мониторинга, чем GitHub.

Расширяемость: GitLab имеет больше гибкости в настройке и расширении функционала платформы за счет возможности добавления плагинов и дополнений.

Сообщество: GitHub имеет более крупное сообщество разработчиков, что делает его популярным выбором для открытых проектов и коллаборации.

Несколько примеров реальной практики применения функциональных языков программирования:

Веб-разработка: функциональные языки, такие как Haskell, Clojure и Scala, используются для создания веб-приложений и API. Они позволяют разработчикам писать более чистый и безопасный код благодаря строгой типизации и функциональным принципам.

Обработка данных: функциональные языки, такие как F#, используются для обработки и анализа больших объемов данных. Они обладают мощными возможностями для работы с потоками данных, параллельными вычислениями и функциями высшего порядка.

Машинное обучение: функциональные языки, такие как Scala и Clojure, используются для разработки алгоритмов машинного обучения и искусственного интеллекта. Они обладают богатыми библиотеками и инструментами для работы с данными и обучения моделей.

Финансовая аналитика: функциональные языки, такие как Erlang и OCaml, используются в финансовой сфере для разработки алгоритмов торговли, анализа рисков и прогнозирования рынка. Они обладают высокой производительностью и надежностью, что важно в финансовых приложениях.

Парадигмы программирования - это различные подходы к проектированию, разработке и реализации ПО. У каждой парадигмы есть свои преимущества и недостатки, и выбор подходящей парадигмы зависит от конкретной задачи и требований проекта.

Основные парадигмы программирования:

- Структурное программирование:
- Разделение программы на модули и функции.
- Использование последовательной и иерархической структуры.
- Преимущества: простота, понятность, легкость отладки.

-Объектно-ориентированное программирование (ООП):
- Организация кода в объекты, которые представляют собой сущности реального мира.
- Инкапсуляция данных и методов в объекты.
- Преимущества: модульность, повторное использование кода, абстракция.

- Функциональное программирование:
- Представление программ как математических функций.
- Отсутствие изменяемых состояний и побочных эффектов.
- Преимущества: математическая точность, параллелизм, легкость тестирования.

- Логическое программирование:
- Использование логических правил для описания проблем.
- Автоматический поиск решений на основе логического вывода.
- Преимущества: декларативность, гибкость, возможность решения сложных проблем.

- Аспектное программирование:
- Разделение функциональности программы на отдельные аспекты, такие как безопасность или логирование.
- Переплетение аспектов с основным кодом во время выполнения.
- Преимущества: модульность, возможность повторного использования, снижение сложности.

Преимущества разных парадигм:

Структурное программирование:
Подходит для простых и линейных задач.
Легко понять и отладить.

ООП:
Моделирование реальных сущностей.
Повторное использование кода и модульность.
Улучшенная организация и читаемость кода.

Функциональное программирование:
Математическая точность и отсутствие побочных эффектов.
Параллелизм и легкость тестирования.

Логическое программирование:
Декларативное описание проблем.
Автоматический поиск решений.

Аспектное программирование:
Улучшенная модульность и возможность повторного использования.
Снижение сложности и повышение читаемости кода.

Выбор парадигмы программирования зависит от следующих факторов:
Требования к проекту и его сложность.
Наличие существующих библиотек и фреймворков.
Опыт и предпочтения разработчиков.
Производительность и эффективность.

Что такое ядро операционной системы?

Как известно, компьютер – не только железо, но и набор работающих на нем программ. Чтобы второе могло эффективно работать на первом, нужно что-то, что скроет сложности работы с железом и предоставит обычным программам и пользователям удобный для них интерфейс.

Ядро операционной системы – это та же программа. Однако, в отличии от других, она всегда загружается первой и потом постоянно "сидит" в определенной области оперативной памяти. То есть она всегда находится в запущенном состоянии и взаимодействует, с одной стороны, с железом, а с другой – с системными и пользовательскими программами.

Если мы представим себе, что ядра нет, то каждая запущенная программа будет сама обращается к железу и обрабатывать сигналы от него. Вроде бы ничего страшного, кроме дублирования кода.

Статический и динамический анализ кода - это два различных подхода к анализу программного кода.

Статический анализ кода - это процесс анализа программного кода без его фактического выполнения. Этот вид анализа позволяет выявить ошибки, потенциальные проблемы, антипаттерны, неэффективный код и другие проблемы до запуска программы.

Примеры программ для статического анализа:

SonarQube - платформа для статического анализа кода и управления качеством.
ESLint - инструмент для анализа JavaScript кода на наличие ошибок и соответствия стандартам.
CheckStyle - инструмент для проверки стиля кода на Java.
Pylint - инструмент для анализа Python кода на соответствие стандартам и возможные проблемы.

Динамический анализ кода - это процесс анализа программного кода во время его выполнения. В результате динамического анализа могут быть обнаружены ошибки, утечки памяти, производительность и другие виды проблем в работе программы.

Примеры программ для динамического анализа:

Valgrind - инструмент для обнаружения утечек памяти, обращения к неинициализированным данным и другим проблемам в коде.
JProfiler - инструмент для профилирования и анализа производительности Java приложений.
InspectCode - инструмент для анализа кода в IDE JetBrains на наличие ошибок и улучшения качества кода.
CodeSonar - инструмент для статического и динамического анализа кода на наличие ошибок и уязвимостей.

Существует множество IT компаний, которые придерживаются различных методологий при разработке программного обеспечения.

Agile (гибкие методологии разработки) - такие компании, как Spotify, Google, Microsoft, Facebook и Airbnb, используют Agile методологии, такие как Scrum, Kanban или XP, для быстрой и гибкой разработки программного обеспечения.

Waterfall (каскадная методология) - компании, такие как IBM, Oracle и SAP, могут использовать каскадную модель разработки для более структурированного и предсказуемого процесса разработки.

DevOps - компании, такие как Amazon, Netflix и Etsy, используют DevOps методологии для интеграции разработки и операций, ускорения процесса развертывания и повышения качества программного обеспечения.

Lean - компании, такие как Toyota, Ericsson и Siemens, могут использовать Lean методологию для оптимизации процессов разработки и устранения излишних трат.

Spiral - компании, такие как Adobe и Microsoft, могут использовать спиральную модель разработки для итеративного и инкрементального подхода к разработке программного обеспечения.

Компьютерная шина

Шина — соединение, служащее для передачи данных между функциональными блоками компьютера. 

В устройстве шины можно различить механический, электрический и логический уровни.
В отличие от соединения точка-точка, к шине обычно можно подключить несколько устройств по одному набору проводников. Каждая шина определяет свой набор разъёмов для физического подключения устройств, карт и кабелей.

Современные компьютерные шины используют как параллельные, так и последовательные соединения и могут иметь параллельные и цепные топологии. В случае USB и некоторых других шин могут также использоваться хабы.

Некоторые виды скоростных шин (Fibre Channel, InfiniBand, скоростной Ethernet, SDH) для передачи сигналов используют не электрические соединения, а оптические.