По своему назначению компьютер — универсальное техническое средство для работы человека с информацией.

Семейство и хронология ОС

1. 1)Самая 1-я ОС –Unix (1969). Она ориентирована на работу в больших локальных и глобальных сетях;многозначность;многопользовательская.

2).ОС класса M.windows – многозначная; многопользовательская; реализован перенос инф. с винчестера на диск.

3)ОС Linux - многозначная; многопользовательская, поддерживает различные типы файловых систем, обеспечивает поддержку полного семейства протоколов TCP/IP для работы в сети. 1991 – финским студентом разработана впервые.

Антивирусные программы: определение, разновидности

(антивирус) — любая программа для обнаружения компьютерных вирусов, а также нежелательных (вредоносных) программ и восстановления зараженных (модифицированных) ими файлов, для профилактики — предотвращения заражения файлов или операционной системы вредоносным кодом. Виды и методы защиты совершенствовались параллельно с развитием вирусов. современный мир вредоносных объектов вынуждает включать практически все основные типы антивирусов, которые правильнее было бы назвать компонентами или составляющими, нежели самостоятельными приложениями:

1.сканеры – основной элемент любого антивируса, осуществляет пассивную защиту. По запросу пользователя или заданному распорядку производит проверку файлов в выбранной области системы. Вредоносные объекты выявляет путем поиска и сравнения программного кода вируса. Примеры программных кодов содержатся в сигнатурах (характерных последовательностей байтов для известных вирусов).к недостаткам данных программ относится беззащитность перед вирусами, не имеющими постоянного программного кода и способными видоизменяться при сохранении основных функций, сканеры не могут противостоять разновидностям одного и того же вируса, что требует от пользователя постоянного обновления антивирусных баз.наиболее уязвимое место этого инструмента – неспособность обнаруживать новые и неизвестные вирусы;2.мониторы – в совокупности со сканерами образуют базовую защиту компьютера. На основе имеющихся сигнатур проводят проверку текущих процессов в режиме реального времени, при попытке просмотра или запуска файла. Бывают файловые мониторы, для почтовых клиентов и специальные для отдельных приложений. Как правило, последние представлены модулями проверки файлов Microsoft Office. Основное их достоинство – способность обнаруживать вирусы на самой ранней стадии активности;3.ревизоры – сохраняют в отдельную базу данные о состоянии на определенный момент критических для работы областей системы. Впоследствии сравнивает текущие файлы с зарегистрированными ранее, позволяя таким образом выявлять любые подозрительные изменения. Преимущество ревизоров заключается в низких аппаратных требованиях и высокой скорости работы. ревизору не требуется антивирусная база, восприятие и различие производятся только на уровне неизменности изначальных файлов. Это позволяет эффективно восстанавливать систему, поврежденную деятельностью вредоносных модулей. Недостаток ревизоров состоит в невозможности оперативно реагировать на появление вируса в системе.при проверке исключаются новые файлы, чем пользуются многие вирусы, заражающие только заново создаваемые файлы;4.вакцины (иммунизаторы) – имитируют заражение файлов определенными вирусами.настоящие вирусы сталкиваются со своими «собратьями» и прекращают попытки заражения. но некоторые вирусы вообще не проверяют, заражена система или нет,способы проверки у разных вирусов могут существенно отличаться. В настоящее время данный тип программ практически не используется.

Классификация ОС

По особенностям алгоритмов управления ресурсами:

· Однозадачные и многозадачные

· Однопользовательские и многоп-ие

· Однопроцессорные и многопроцессорные системы

· Локальные и сетевые.

Поддержка многозадачности. По числу одновременно выполняемых задач операционные системы могут быть разделены на два класса:

однозадачные (например, MS-DOS, MSX) и

многозадачные (OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95).

Однозадачные ОС в основном выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Однозадачные ОС включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем.

Многозадачные ОС, кроме вышеперечисленных функций, управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства.

Поддержка многопользовательского режима. По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на:

однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x, ранние версии OS/2);

многопользовательские (UNIX, Windows NT).

Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Следует заметить, что не всякая многозадачная система является многопользовательской, и не всякая однопользовательская ОС является однозадачной.

Вытесняющая и невытесняющая многозадачность. Важнейшим разделяемым ресурсом является процессорное время. Способ распределения процессорного времени между несколькими одновременно существующими в системе процессами (или нитями) во многом определяет специфику ОС. Среди множества существующих вариантов реализации многозадачности можно выделить две группы алгоритмов:

невытесняющая многозадачность (NetWare, Windows 3.x);

вытесняющая многозадачность (Windows NT, OS/2, UNIX).

Основным различием между вытесняющим и невытесняющим вариантами многозадачности является степень централизации механизма планирования процессов. В первом случае механизм планирования процессов целиком сосредоточен в операционной системе, а во втором - распределен между системой и прикладными программами.

Поддержка многонитевости. Важным свойством операционных систем является возможность распараллеливания вычислений в рамках одной задачи. Многонитевая ОС разделяет процессорное время не между задачами, а между их отдельными ветвями (нитями).

Многопроцессорная обработка. Другим важным свойством ОС является отсутствие или наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки - мультипроцессирование. Мультипроцессирование приводит к усложнению всех алгоритмов управления ресурсами.

Многопроцессорные ОС могут классифицироваться по способу организации вычислительного процесса в системе с многопроцессорной архитектурой: асимметричные ОС и симметричные ОС. Асимметричная ОС целиком выполняется только на одном из процессоров системы, распределяя прикладные задачи по остальным процессорам. Симметричная ОС полностью децентрализована и использует весь пул процессоров, разделяя их между системными и прикладными задачами.

Комп. Сеть

Компьютерная сеть - совокупность взаимосвязанных через каналы передачи данных компьютеров, обеспечивающих пользователей средствами обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети:

аппаратных,

программных,

информационных.

информационных.

Локальные

Связывает абонентов одного или нескольких близлежащих зданий одного предприятия

- витая пара

- коаксиальный кабель

- оптоволоконный кабель

- радиоканал

инфракрасный канал

Глобальные

Объединяет абонентов, расположенных по всему миру

- оптический кабель

- телефонные линии

спутниковые каналы

Файловая система FAT

Ядром ОС является модуль, обеспечивающий управление файлами. Основная задача файловой системы – обеспечение взаимодействия прогр-м и устр-в хранения инф-ии, определяет структуру хранения файлов и каталогов на диске.

FAT– структура диска фат. Системная область состоит из 3х частей:

1.Загрузочный сектор – размещается на каждом диске лог-м секторе с номером 0, он содержит данные о формате диска, а так же короткую программу, используемую в начальной загрузке ОС.

2.Таблица размещения файлов (file a location table) - распологается сразу за загруз-м сектором, и содержит описание порядка расположения всех файлов в секторах данного диска, а так же информацию о деффектных участках диска, за фат таблицей следует ее полная копия.

3.Корневой каталог – содержится перечень файлов и директорий.(/) за корневым каталогом располагается данные.

Достоинства – высокая скорость работы, низкие требования к оперативной памяти, эфф-я работа с файлами среднихи малых размеров.

Недостатки – низкаяа щашита от сбоев системы, неэфф-я работа с файлами больших размеров, снижени быстродействия при фрагментации.

Метод Хаффмана

Архивация информации – такое преобразование инф-ии, при кот-м объем информации уменьшается, а кол-во остается прежним.

Степень сжатия файлов, хар-ся коэф-м сжатия – отношение объема сжатого файла, к объему исходного файла, выраженного в %.

Существующие методы сжатия можно разделить на 2а класса:

-упаковка без потерь информации (обратимый алгоритм)

-упаковка с потерей информации (необратимый алгоритм).

Рассмотрим алгоритмы упаковки без потерь:

Алгоритм Хаффмана

При упаковке по методу Хаффмана часто встречающиеся символы кодируются короткими последовательностями, а более редкие символы – длинными последовательностями. К сжатому файлу прикладывается таблица соответствия имеющихся символов и кодов, заменяющих этих символов.

Виды памяти

1. Оперативная память

Оперативная память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory — память с произвольным доступом) — это быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.

Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как, когда машина выключается, все, что находилось в ОЗУ, пропадает.

Раздел 1. 2. Кэш-память

Кэш (англ. cache), или сверхоперативная память — очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью.

Раздел 2. 3. Специальная память

К устройствам специальной памяти относятся постоянная память (ROM), перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory), память CMOS RAM, питаемая от батарейки, видеопамять и некоторые другие виды памяти.

Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом "зашивается" в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.

Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого с дискеты.

Прежде всего в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером.

Важнейшая микросхема постоянной или Flash-памяти — модуль BIOS. Роль BIOS двоякая: с одной стороны это неотъемлемый элемент аппаратуры, а с другой строны — важный модуль любой операционной системы.

Для хранения графической информации используется видеопамять.

Видеопамять (VRAM) — разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения. Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам — процессору и дисплею.

Структура и архитектура ПК

Подархитектурой ЭВМ понимается совокупность общих принципов организации аппаратно-программных средств и их характеристик, определяющая функциональные возможности ЭВМ при решении соответствующих классов задач.

Архитектура ЭВМ охватывает широкий круг проблем, связанных с построением комплекса аппаратных и программных средств и учитывающих множество факторов. Среди этих факторов важнейшими являются: стоимость, сфера применения, функциональные возможности, удобство эксплуатации, а одним из главных компонентов архитектуры являются аппаратные средства.

Архитектуру вычислительного средства следует отличать от его структуры. Структура вычислительного средства определяет его конкретный состав на некотором уровне детализации (устройства, блоки узлы и т. д.) и описывает связи внутри средства во всей их полноте. Архитектура же определяет правила взаимодействия составных частей вычислительного средства, описание которых выполняется в той мере, в какой это необходимо для формирования правил их взаимодействия. Она регламентирует не все связи, а наиболее важные, которые должны быть известны для более грамотного использования данного средства.

Так, пользователю ЭВМ безразлично, на каких элементах выполнены электронные схемы, схемно или программно реализуются команды и т. д. Важно другое: как те или иные структурные особенности ЭВМ связаны с возможностями, предоставляемыми пользователю, какие альтернативы реализованы при создании машины и по каким критериям принимались решения, как связаны между собой характеристики отдельных устройств, входящих в состав ЭВМ, и какое влияние они оказывают на общие характеристики машины. Иными словами, архитектура ЭВМ действительно отражает круг проблем, относящихся к общему проектированию и построению вычислительных машин и их программного обеспечения.

Файловая система

Вся информация в компьютере хранится в файлах, с которыми и работает операционная система. Файл это поименованная последовательность байтов, место постоянного хранения различных видов информации.Файлы организованы в каталоги, также называемые директориями или папками. Каталог - это файл, который хранит сведения о других файлах: имя, размер, дату создания, адрес файла на диске.Любой каталог может содержать произвольное число подкаталогов, в каждом из которых могут храниться файлы и другие каталоги.

На каждом диске существует главный или корневой каталог, в котором располагаются все остальные каталоги, называемые подкаталогами и некоторые файлы. Таким образом, создается иерархическая структура. Каталог, с которым в настоящий момент работает пользователь, называется текущим.

Файлы и каталоги являются самыми важными объектами файловой системы. Файловая система — регламент, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях. Она определяет формат физического хранения файлов. Конкретная файловая система определяет размер имени файла, максимально возможный размер файла, набор атрибутов файла.

Способ, которым данные организованы в байты, называется форматом файла. чтобы прочесть файл, надо знать, как байты представляют числа (формулы, текст) в каждой ячейке; чтобы прочесть файл текстового редактора, надо знать, какие байты представляют символы, а какие шрифты или поля, а также другую информацию.

Все файлы условно можно разделить на - текстовые и двоичные.

Текстовые - наиболее распространенный тип данных. Для хранения каждого символа чаще всего отводится один байт, а кодирование выполняют с помощью специальных кодировочных таблиц. Но чисто текстовые файлы встречаются все реже.документы содержат рисунки и диаграммы. В результате появляются форматы, представляющие собой различные комбинации текстовых, графических и других форм данных.

Двоичные файлы, не так просто просмотреть и в них, обычно множество непонятных символов. Эти файлы не предназначены для чтения человеком. Примеры:исполняемые программы и файлы с графическими изображениями.

файл на диске имеет обозначение из 2 частей: имени и расширения, разделенных точкой. Расширение — необязательная последовательность символов, добавляемых к имени файла для идентификации типа файла., с помощью которого пользователь или ПО компьютера может определить тип данных в файле.

ОС или менеджер файлов могут устанавливать соответствия между расширениями файлов и приложениями. Когда пользователь открывает файл с зарегистрированным расширением, автоматически запускается соответствующая этому расширению программа. Некоторые расширения показывают, что файл сам является программой. Зачастую расширение файла отображается для пользователя пиктограммой.

33 Устройство ввода-вы́вода — компонент типовой архитектуры ЭВМ, предоставляющий компьютеру возможность взаимодействия с внешним миром и, в частности, с пользователями и другими компьютерами.

Подразделяются на:Устройство вводаУстройство вывода

Устройства ввода-вывода — компоненты ЭВМ с переносными носителями (дисководы), двунаправленные интерфейсы (различные порты компьютера, различные сетевые интерфейсы)

Устройства ввода

Клавиатура, Мышь, трекбол и тачпад, Планшет, Джойстик, Сканер,Цифровые фото, видеокамеры, веб-камеры,Микрофон

Устройства вывода

Монитор,Принтер,Акустическая система

Устройства ввода/вывода

Стример,Дисковод,Сетевая плата,Модем

34 Основные операции, которые необходимо иногда проводить с жесткими дисками:

Разбиение на разделы. На жесткий диск может быть установлено одновременно несколько операционных систем. жесткий диск должен быть разбит на разделы, т.е. независимые области на диске, в каждом из которых может быть создана своя файловая система. Наиболее простой и традиционно используемой программой для этих целей в Windows является программа FDisk.

Форматирование. Оно делится на низкоуровневое (физическое), которое выполняется производителями и делит поверхности магнитных пластин на дорожки и сектора и высокоуровневое (логическое) - разбиение на кластеры и размещении на диске файловой системы, выполняется стандартной программой ОС Windows Format (

Проверка диска на наличие логических и физических ошибок. Если каким-то образом соответствие между тем, что записано в загрузочной области диска, и тем, что на самом деле находится на диске, нарушено, последствия могут быть непредсказуемы. Это может возникнуть вследствие сбоев ОС, и другого ПО. В частности, велика вероятность возникновения ошибок при некорректном завершении работы компьютера, при зависании системы и т.д. Обнаружить возникшие проблемы и предотвратить неприятности поможет стандартная программа Windows Проверка диска или ScanDisk. Но эта программа недостаточно мощна и функциональна. Поэтому при серьезных проблемах необходимо использовать более мощные средства (например, Norton Disk Doctor(NDD) из пакета Norton Utilities фирмы Symantec).

Дефрагментация. Как известно, с точки зрения быстродействия винчестер одно из самых слабых мест системы. К счастью, помогает тот факт, что данные, которые расположены "подряд", считать можно намного быстрее. Что значит "подряд"? Каждый файл на диске занимает определенное пространство. Это пространство разбито на блоки - кластеры. Каждый кластер принадлежит определенному файлу. Хорошо, если кластеры одного файла следуют подряд, но так бывает не всегда. Файлы на диске постоянно создаются и уничтожаются. Операционная система не всегда может выделить файлу место таким образом, чтобы его кластеры шли друг за другом. То есть файл может занимать несколько кластеров, разбросанных по разным местам диска. В этом случае говорят, что файл фрагментирован. При этом скорость чтения и записи файла замедляется заметно. Если на диске образуется много таких файлов, то скорость работы системы заметно падает. Для решения этой проблемы помогает стандартная программа Windows Дефрагментация диска или Defrag. Опять же можно порекомендовать использовать более мощное средство дефрагментации (например, Norton Speed Disk из Norton Utilities).

Очистка диска. При регулярной работе на компьютере иногда накапливается некоторый пользовательский и системный "мусор", который полезно периодически расчищать и ликвидировать. Для этого существует много различных программ, а в Windows существует утилита - Очистка диска.