Общая психология и история психологии

Тема 3. Системное программное обеспечение ЭВМ.

1. Операционные системы.

Как уже отмечалось, системное программное обеспечение ориентировано на управление работой вычислительной системы в целом. Основным представителем системного программного обеспечения является операционная система (ОС).

Операционная система представляет собой совокупность программ, которые выполняют следующие основные функции:

· Управление ресурсами компьютера и выполнением программ

· Организация данных в удобной для обработки форме

· Организация интерфейса.

Первые компьютеры не имели операционных систем. Программы и данные вводились в их оперативную память непосредственно оператором ЭВМ. Запуск программы на выполнение осуществлялся также оператором. Результаты работы программы считывался или оперативной памяти, или р регистров (внутренней памяти) процессора. Очевидно, что такая работа с компьютером была во-первых, длительной и неудобной, во-вторых, требовала серьезной подготовки в области вычислительной техники, а в-третьих, достаточно дорогой. Поэтому возникла потребность в переложение части функций управления работой ЭВМ на саму ЭВМ. Так появились первые ОС.

Современные операционные системы работают в диалоговом режиме. Это означает, что компьютер находится в постоянном взаимодействии с пользователем и техническими устройствами. Возможность такой работы основана на прерываниях. Сущность прерывания заключается в том, что процессор выполняет задачи до тех пор, пока не возникает сигнал от внешнего устройства для. Процессор может либо сразу переключиться на обработку этого сигнала, или отложить его обработку до завершения выполнения текущих действий. Например, если натискувались клавиши алфавитно-цифровой группы, а процессор выполнял какую-то программу, то на экране монитора соответствующие символы появятся только после завершения работы программы. В данном случае прерыванием, связанное с вводом данных, было обработано сразу, а прерывание, связанное с выводом символов - только после завершения программы. Таким образом обработки сигналов гораздо удобнее, чем постоянный опрос процессором внешних устройств с целью установления их состояния. Например, если телефон не был бы оборудован звонком, наверное, нам пришлось бы постоянно поднимать трубку, чтобы определить, хочет ли кто-нибудь связаться с нами.

Работа со всеми внешними устройствами основана на прерываниях. Нажатия клавиш клавиатуры пользователем генерирует прерывание. Вывод информации на дисплей или принтер, обмен данными с запоминающими устройствами также основан на прерываниях. Однако, приведенная функция лишь одна из многих, яки выполняются операционной системой.

Для реализации указанных выше функций операционная система имеет следующие составляющие:

· Драйверы внешних устройств;

· Ядро операционной системы;

· Командный процессор.

Драйвер - это программа, которая осуществляет управление работой внешнего устройства. Для стандартных внешних устройств (клавиатуры, монитора, накопителей) большинство драйверов реализованные или в базовой системе ввода-вывода, которая расположена в постоянной памяти, или в соответствующем файле драйверов. Однако в некоторых случаях драйверы могут предоставляться в виде отдельных файлов.

Ядро операционной системы предназначено для организации файловой системы. Как известно, данные записываются на носитель по секторам. Для обработки данных нам нужно было бы знать адреса всех секторов, которые принадлежат тем или иным данным. Для избавления этого неудобства данные записываются в виде файлов. Сама операционная система следит за тем, какие секторы принадлежат файловые, а свободные (для записи следующей порции данных), лишая нас тем самым рутинной работы по размещению данных.

Командный процессор выполняет функции организации диалога с пользователем. То есть, он интерпретирует команды, подающий пользователь, выполняет их, и организует вывод сообщений о выполнении этих команд.

Данные располагаются на носителях. Каждому носителю отвечает свое логическое имя, которое состоит из латинской буквы и символа двоеточие. Накопители гибких дисков имеют имена А: и В :, винчестер - С :, CDROM -D: и так далее. Винчестер может быть разделен на несколько частей, каждая из которых может иметь свое имя. При этом существуют такие согласования:

· Если накопитель гибких дисков один, то он имеет имя А:

· Разделы винчестера имеют имена, начинающиеся с С: (С :, D :, E: ...);

· Накопитель CDROM последнее имя в списке имен.

Центральным понятием файловой системы есть файл. Файл - это совокупность данных на внешнем носителе, имеет имя. Наличие имени для файла обязательная. Иногда случается ситуация, когда данные по каким-то причинам теряют имя. Такие данные не являются файлом, и вважаться недоступными для пользователя, хотя могут быть записаны на носителе. Каждый файл имеет имя и расширение. Расширение показывает принадлежность файла определенной группе (программам, служебным файлам, документам и т.д.).Расширение содержит до трех символов и может отсутствовать. Имя файла однозначно идентифицирует файл в определенной группе. В старых операционных системах, таких, как MSDOS, имя могло содержать до 8 латинских символов или цифр. При этом запрещалось использовать символы национального алфавита и некоторые служебные символы, такие, как пропуск, кома. Современные ОС (такие, как WINDOWS) сняли это ограничение, и могут использовать имена файлов, содержащие до 255 символов практически любого алфавита.

Таблица 3.1. Примеры имен файлов.

ОС MSDOS

WINDOWS

правильно

неправильно

document. dat

programma.bas

document.dat

program.exe

A B.doc

programma.bas

file.pas

spr. docum

Программа по информатики.doc

doc_14.rtf

arh.my.arj

Тема 19 Лекция

zwit2000

 

 

1_ Menu .T

 

 

 

Файлы обязательно регистрируются в каталогу, который содержит имя файла и некоторую служебную информацию о нем. Каталог может быть корневым и дочерним (подкаталогом). Корневой каталог всегда есть на диске. Он один, а потому им нет. Дочерние каталоги создаются пользователем. Каждый с ним должен иметь имя. Правила для ввода имен такие же, как и для файлов. Совокупность каталогов, которые нужно пройти, чтобы добраться нужного файла, называют маршрутом. Имя файла состоит из имени диска, маршрута, имени файла и его расширение. На рис 1.3 приведен фрагмент файловой системы диска E: Для удобства представления информации каталоги выделены прописными буквами, а имена файлов - маленькими.  

Рис 3.1.Фрагмент файловой системы.

Так, полное имя файла arhiv1.arj имеет вид: E: \ ARH \ arhiv1.arj, а для файла lection2.txt - E: \ DOCUMENT \ TEXT \ lection2.txt. Соответственно, маршруты этих файлов имеют вид E: \ ARH \ и E: \ DOCUMENT \ TEXT \ соответственно.

За размещением файлов на диске используется таблица размещения файлов. Она указывает на то, какие именно секторы принадлежат каждому файлу.

2. Сервисные системы.

Операционная система не может обеспечить реализацию всех полезных функций обработки данных, иначе она была бы громоздкой и неудобной в использовании. Кроме того, список этих функций постоянно обновляется. Для улучшения работы с операционной системой и дополнения ее новыми возможностями предназначены сервисные системы.Среди наиболее распространенных видов сервисных систем выделим:

· Программы-оболочки;

· Программы сервисного обслуживания дисков;

· Программы-архиваторы;

· Программы-антивирусы.

Программы-оболочки предназначены для улучшения интерфейса ОС. Работа с ними заключается в использовании для подачи команд разнообразных меню и комбинаций клавиш.Кроме того, оболочки расширяют возможности ОС по работе с файловой системой. Наиболее известными оболочками является Norton Commander, Volkov Commander, Dos Navigator, Windows Commander.

Программы сервисного обслуживания дисков как правило решают такие задачи, как дефрагментацию диска и удаления логических ошибок.

В результате постоянного обновления файлов на диске создается такая ситуация, когда файлы физически становятся разбиты на цепочки секторов, расположенных в разных местах диска. Такое явление называют фрагментацией диска. Это приводит негативных последствий: повышается вероятность разрушения целостности файла, ускоряется выход из строя винчестера. Для избавления этих недостатков используются программы дефрагментации файлов. При этом параллельно оказываются дефектные участки диска. Такую работу можно провести с помощью программы Speedisk.exe.

Логические ошибки случаются в результате сбоев в работе вычислительной системы. Если дефектный сектор принадлежит некоторому файлу, то ОС способна обработать такой файл, и он считается потерянным. Для поиска логических ошибок и восстановления утраченных файлов используется программа Ndd.exe (Norton Disk Doctor).

Иногда в результате сбоев в работе вычислительной системы на диске могут появляться так называемые "потерянные" сектора. Это участки диска, которые не принадлежат ни одному из файлов, но замечены операционной системой, как занятые. Для выявления таких участков используется программа Chkdsk.com.

Программы-архиваторы предназначенные для обработки компьютерных архивов. Архивный файл (архив) представляет собой файл, содержащий данные за счет перекодировки занимают меньший объем. Компьютерные архивы используются при:

· Передачи данных по электронной почте;

· Сохранении копии особо ценных данных;

· Более экономном использовании внешних носителей информации.

Основными операциями с архивами являются:

¨ создание архивов;

¨ дополнение архивов;

¨ извлечение файлов из архива, в том числе и выборочный;

¨ просмотр содержимого архива;

¨ создание архива, самораспаковывающийся;

¨ создание архива с паролем.

Основными характеристиками архиваторов является:

· Степень сжатия файлов;

· Скорость работы;

· Сервис (набор функций архиватора).

Среди наиболее распространенных программ-архиваторов отметим Arj.exe, Rar.exe, Pkzip.exe / Pkunzip.exe.

Программы -антивирусы предназначены для обнаружения и обезвреживания компьютерных вирусов. Компьютерный вирус представляет собой программу, которая способна к самораспространению и приносит убытки пользователю. При этом следует отметить, что:

во-первых, вирус не является файлом и в каталогу не регистрируется, поэтому визуально определить его практически невозможно. Он представляет собой последовательность машинных команд и поэтому способен выполняться, как программа;

во-вторых, под самораспространению будем понимать тот факт, что вирус может распространяться, поражать другие файлы и выполнять разрушительные действия незаметно для пользователя и без его желанию. с другой стороны, любые действия вируса изначально инициируются пользователем путем запуска на выполнение пораженной программы;

в-третьих, не все вирусы приносят вред: существуют и такие, которые ничего не делают, кроме самораспространению. Но тот факт, что файлы пользователя пораженные вирусом будем считать моральным ущербом.

Вирусы подразделяются на следующие группы:

программные;

загрузочные;

комбинированные;

макровирусы.

Программные вирусы представляют собой блоки кода, которые внедрены в программы (com- или exe- файлы). Они активизируются тогда, когда пораженный файл запускается на выполнение.

Загрузочные вирусы поражают специальную область на носителе - загрузочная запись. Загрузка ОС начинается с записи загрузки, таким образом вирус сразу попадает в оперативную память, после чего начинает свои разрушительные действия.

Комбинированные вирусы поражают и файлы, и записи загрузки.

Макровирусы стали "популярными" в последнее время в связи с развитием офисных технологий. Дело в том, что документ, подготовленный с помощью офисной программы, имеет достаточно сложную структуру и может содержать в своем составе макросы - микропрограммы, которые автоматизируют выполнение некоторых действий при обработке документа. Именно к таким части документа и подсоединяются макровирусы.

Вирусы могут быть резидент ними и нерезидент ними. Первые при перехвате управления загружаются в оперативную память и находятся там постоянно, выполняя разрушительные действия и поражая другие файлы. Другие действуют только во время выполнения пораженной программы.

В последнее время все большее распространение получают полиморфные вирусы, которые модифицируют свое тело, усложняя тем самым свое выявление и обезвреживание.

"Троянские" вирусы явят собой обычные файлы, которые вместо легальных действий выполняют уровней ни функции. Они не способны к самораспространению и переносятся самим пользователем путем копирования.

Основными убытками, которые наносят вирусы, являются:

· Физическое уничтожение данных (удаление файлов, форматирования диска и т.д.);

· Кодирования файлов;

· Психологическое воздействие на пользователя (несанкционированные аудио и видео эффекты);

· Блокировки работы устройств компьютера;

· Периодическое "зависание" компьютера.

Если при работе с ПК имеют место указанные выше эффекты, то следует немедленно проверить носители на наличие вирусов.

Способами защиты данных от поражения вирусами являются:

· Ограничение доступа посторонних лиц к компьютеру;

· Ограничение работы со сторонними носителями информации;

· Недопустимость запуска программ подозрительного происхождения;

· Регулярная проверка носителей на наличие вирусов.

Надежным способом защиты данных от потери данных в результате поражения вирусом является регулярное резервное копирование данных.

В последнее время одним из основных источников распространения вирусов является сеть Internet и электронная почта. Поэтому рекомендуется не устанавливать на свой компьютер программы, которые предлагаются на некоторых страницах Internet; не открывать несанкционированные электронные письма; не предоставлять свой электронный адрес подозрительным и неизвестными лицам.

Классификация антивирусных средств:

· Детекторы;

· Полифаги;

· Ревизоры;

· Иммунизаторы.

Детекторы как правило проводят диагностику носителей на наличие "подозрительных" на пораженность файлов. Конечную работу по обезвреживанию вируса выполняют другие программы.

Полифаги находят и обезвреживают вирусы. Если файл не подлежу "лечению", то его рекомендуется удалить. Как правило, поиск осуществляется по известной базе вирусов, которая присутствует в каждой программе.

Ревизоры позволяют контролировать все возможные способы поражения компьютера вирусом. Сюда входят и операции с файловой системой. Их недостатком является большая частота ложных срабатываний.

Иммунизаторы используются для обработки файлов и секторов загрузки с целью предотвращения их поражения вирусом. Эффективность таких действий невысокая, поскольку таким образом можно защитить данные лишь от конкретного вируса, а их на данных время известно несколько тысяч. Кроме того, некоторые антивирусы воспринимают такие файлы как пораженные и стараются их "вылечить", чем понятно, только портят их.

В последнее время антивирусные программы совмещают функции выявления и обезвреживания вирусов. При этом поиск может осуществляться эвристическими методами, то есть на предмет наличия в файле кода, характерного для вируса. Следует также помнить, что антивирусные программы не гарантируют стопроцентной защиты информации - всегда найдется вирус, который обойдет все возможные программные средства.

Порядок проверки файлов на наличие вирусов:

1. Перезагрузить ПК из "чистой" системной дискеты (т.е., дискеты, которая заведомо не содержит вирусов).

2. Скачать атнивирусну программу "чистой" Диктат и проверить все носители на наличие вирусов. Если вирус невозможно обезвредить, пораженный файл рекомендуется удалить.

Обобщение по теме.

Системное программное обеспечение ориентировано на управление работой вычислительной системы в целом. Основным представителем системного программного обеспечения является операционная система (ОС).

Операционная система представляет собой совокупность программ, которые выполняют следующие основные функции:

· Управление ресурсами компьютера и выполнением программ

· Организация данных в удобной для обработки форме

· Организация интерфейса.

Для реализации указанных выше функций операционная система имеет следующие составляющие:

· Драйверы внешних устройств;

· Ядро операционной системы;

· Командный процессор.

Драйвер - это программа, которая осуществляет управление работой внешнего устройства. Для стандартных внешних устройств (клавиатуры, монитора, накопителей) большинство драйверов реализованные или в базовой системе ввода-вывода, которая расположена в постоянной памяти, или в соответствующем файле драйверов.

Ядро операционной системы предназначено для организации файловой системы. Как известно, данные записываются на носитель по секторам. Для обработки данных нам нужно было бы знать адреса всех секторов, которые принадлежат тем или иным данным. Для избавления этого неудобства данные записываются в виде файлов.

Командный процессор выполняет функции организации диалога с пользователем. Он интерпретирует команды, подающий пользователь, выполняет их, и организует вывод сообщений о выполнении этих команд.

Центральным понятием файловой системы есть файл. Файл - это совокупность данных на внешнем носителе, имеет имя. Наличие имени для файла обязательная. Каждый файл имеет имя и расширение. Расширение показывает принадлежность файла определенной группе (программам, служебным файлам, документам и т.д.). Оно содержит до трех символов и может отсутствовать. Имя файла однозначно идентифицирует файл в определенной группе. В старых операционных системах, таких, как MSDOS, имя могло содержать до 8 латинских символов или цифр. Современные ОС (такие, как WINDOWS) сняли это ограничение, и могут использовать имена файлов, содержащие до 255 символов практически любого алфавита.

Для улучшения работы с операционной системой и дополнения ее новыми возможностями предназначены сервисные системы. Среди наиболее распространенных видов сервисных систем выделяют:

· Программы-оболочки;

· Программы сервисного обслуживания дисков;

· Программы-архиваторы;

· Программы-антивирусы.

Программы-оболочки предназначены для улучшения интерфейса ОС. Работа с ними заключается в использовании для подачи команд разнообразных меню и комбинаций клавиш.Кроме того, оболочки расширяют возможности ОС по работе с файловой системой.

Программы сервисного обслуживания дисков как правило решают такие

Программы-архиваторы предназначенные для обработки компьютерных архивов. Архивный файл (архив) представляет собой файл, содержащий данные за счет перекодировки занимают меньший объем.

Программы - антивирусы предназначены для обнаружения и обезвреживания компьютерных вирусов. Компьютерный вирус представляет собой программу, которая способна к самораспространению и приносит убытки пользователю.

Антивирусные средства подразделяются на:

· Детекторы;

· Полифаги;

· Ревизоры;

· Иммунизаторы.

Детекторы как правило проводят диагностику носителей на наличие "подозрительных" на пораженность файлов. Конечную работу по обезвреживанию вируса выполняют другие программы.

Полифаги находят и обезвреживают вирусы. Как правило, поиск осуществляется по известной базе вирусов, которая присутствует в каждой программе.

Ревизоры позволяют контролировать все возможные способы поражения компьютера вирусом. Сюда входят и операции с файловой системой.

Иммунизаторы используются для обработки файлов и секторов загрузки с целью предотвращения их поражения вирусом. Эффективность таких действий невысокая, поскольку таким образом можно защитить данные лишь от конкретного вируса, а их на данных время известно несколько тысяч. В последнее время антивирусные программы совмещают функции выявления и обезвреживания вирусов. При этом поиск может осуществляться эвристическими методами, то есть на предмет наличия в файле кода, характерного для вируса. Следует также помнить, что антивирусные программы не гарантируют стопроцентной защиты информации - всегда найдется вирус, который обойдет все возможные программные средства.

Порядок проверки файлов на наличие вирусов:

1. Перезагрузить ПК из "чистой" системной дискеты (т.е., дискеты, которая заведомо не содержит вирусов).

2. Скачать атнивирусну программу "чистой" Диктат и проверить все носители на наличие вирусов. Если вирус невозможно обезвредить, пораженный файл рекомендуется удалить.

 

Литература: [1], [2], [6].

Вопрос темы:

· Общие известно мосту о языке Паскаль;

· Типы данных;

· Запись арифметических выражений;

· Структура программы на языке Паскаль.

 

Основные сроки темы: алфавит языка программирования, лексема, разделитель, зарезервированное слово, тип данных, идентификатор, константа, переменная, скалярная величина, структурированная величина.

 

Змiст

Нові надходження

Всього підручників:

292