КИТ конспект лекций

Служебные программы (утилиты) – это вспомогательные программы, предо-

ставляющие пользователю ряд дополнительных услуг по реализации часто выпол-

няемых работ или же повышающие удобство и комфортность работы. К ним отно-

сятся архиваторы, антивирусные программы, программы восстановления данных,

форматирования, защиты данных, драйверы1 и др. Некоторые утилиты входят в со-

став операционной системы, а некоторые поставляются на рынок как самостоя-

тельные программные продукты, например, многофункциональный пакет сервис-

ных утилит Norton Utilities for Windows.

2. Прикладное программное обеспечение (ППО) предназначено для решения задач пользователя. Оно включает:

прикладные программы пользователя – для решения конкретных задач;

библиотеки программ – наборы отдельных программ, каждая из которых реша-

ет некоторую задачу или выполняет функцию;

пакеты прикладных программ (ППП) – это комплексы взаимосвязанных про-

грамм, ориентированные на решение каких-либо классов задач.

Различают следующие типы ППП:

ППП общего назначения – универсальные программные продукты, предназна-

ченные для автоматизации широкого класса задач пользователя. К ним относятся:

текстовые редакторы (например MS Word, Word Perfect, Writer);

табличные процессоры (например MS Excel, Lotus 1-2-3, Quattro Pro);

системы динамических презентаций (например, MS Power Point, Freelance Graphics, Harvard Graphics);

электронные словари и системы перевода (например Prompt, Сократ, Лингво,

Контекст);

системы распознавания текста (например Fine Reader, Cunei Form) и др.

Системы общего назначения часто интегрируются в многокомпонентные па-

кеты для автоматизации офисной деятельности – офисные пакеты – Microsoft Office, OpenOffice и др.

1 Драйверы – специальные программы, которые управляют работой периферийных устройств. Обычно драйверы для различных ОС поставляются вместе с новыми устройствами.

21

редакторы и т.п.

3. Инструментальное программное обеспечение (инструментальные системы):

системы программирования, например Паскаль, Бейсик. Обычно они включают ре-

дактор текстов, обеспечивающий создание и редактирование программ на исход-

ном языке программирования (исходных программ); транслятор (компилятор,

интерпретатор), а также библиотеки подпрограмм; инструментальные среды для разработки приложений, например, C++, Delphi, Visual Basic, Java, которые вклю-

чают средства визуального программирования; системы моделирования, например,

система имитационного моделирования MatLab, системы моделирования бизнес-

процессов BpWin и баз данных ErWin и другие.

4.2 Операционные системы

Операционная система (ОС) является связующим звеном, с одной стороны,

между аппаратурой компьютера и выполняемыми программами, с другой стороны,

между аппаратурой компьютера и пользователем. Образуя прослойку между поль-

зователем и аппаратурой, она освобождает пользователя от трудоемкой работы по организации вычислительного процесса.

В функции операционной системы входят: поддержка диалога с пользовате-

лем; ввод-вывод и управление данными; планирование и организация процесса об-

работки программ; распределение ресурсов (оперативной и кэш-памяти, процессо-

ра, внешних устройств); запуск программ на выполнение; выполнение вспомога-

тельных операций обслуживания и др.

По организации пользовательского интерфейса различают ОС, обеспечиваю-

щие взаимодействие с пользователем посредством командного интерфейса

(например в ОС MS DOS) и графического интерфейса (например в Windows).

По типу аппаратуры различают ОС для планшетных компьютеров, персо-

нальных компьютеров различных платформ (IBM-совместимых, Apple Macintosh),

мини-компьютеров, мэйнфреймов, кластеров и сетей ЭВМ. Эти типы компьютеров могут быть однопроцессорными и многопроцессорными.

ОС включает модуль управления файлами – файловую систему. Он определя-

23

ет структуру хранения файлов и каталогов на диске, правила задания имен файлов,

допустимые атрибуты файлов, права доступа и др.

Файл – это поименованная последовательность любых данных, размещенных во внешней памяти компьютера. Файл может содержать программу, числовые дан-

ные, текст, закодированное изображение и др. В каком-то смысле файл является синонимом понятия документа.

Основным атрибутом файла является его имя. Имя файла – это символьная строка, правила построения которой зависят от конкретной файловой системы.

Например, в файловой системе FAT, используемой в MS DOS, длина имени файла не может превышать 11 символов2, три из которых предназначены для расшире-

ния3. Расширение имени файла иногда называют типом файла. Например, bat, com, exe – исполняемые файлы, для их выполнения можно указать только имя. Именно эти файлы могут быть «стартовыми» файлами компьютерных игр, текстовых ре-

дакторов и т.п.; txt – текстовые файлы.

Атрибутами файла также являются: размер; время создания, изменения и по-

следнего доступа; владелец, создатель файла; пароль и др.

Примеры файловых систем: FAT, NTFS, CDFS, exFAT.

Файловая система FAT (File Allocation Table) представляет собой таблицу размещения файлов. Существует несколько ее разновидностей: FAT12, FAT16, FAT32. Система имеет низкую отказоустойчивость. Ее преимуществом является поддержка большинством ОС.

NTFS (New Technology File System) поддерживает длинные имена файлов (до

255 символов); гарантирует сохранность данных в случае копирования даже при программно-аппаратном сбое или отключении электропитания; превосходит FAT

по скорости работы и эффективности использования ресурсов; обеспечивает по-

строение компьютерных систем от рабочей станции до сервера класса мэйнфрей-

мов; предоставляет средства для разграничения доступа и защиты информации.

CDFS (Compact Disk File System) – файловая система для CD-ROM.

2Здесь символы – это буквы латинского алфавита, цифры, специальные символы: _, $, #, @, |, %, (, ), {, },

", ~, ^.

3Такую систему иногда обозначают 8+3.

24

exFAT – расширенная версия FAT, используемая для флеш-накопителей.

Каждый диск на компьютере имеет уникальное имя. Диски именуются буква-

ми латинского алфавита. Обычно накопителям на дискетах присваиваются имена А: и В:, а винчестеру (накопителю на жестких магнитных дисках) – С:.

Для систематизации файлов на диске создаются папки. Папки создаются пользователем и имеют иерархическую (вложенную) структуру.

На каждом диске может быть несколько каталогов. В каждом каталоге могут присутствовать файлы и другие каталоги.

С папками и файлами могут выполняться операции создания, удаления, копи-

рования и перемещения, а также изменения их свойств и управления доступом.

4.3Операционная система Windows

Внастоящее время большинство ПК в мире работают под управлением ОС

Windows (Windows XP, Windows 7, Windows 8). ПО этого семейства обладают еди-

ным графическим пользовательским интерфейсом; пошаговом выполненим опера-

ций с помощь. Мастеров; многозадачностью; поддержкой работы в сети; наличием средств обмена данными между приложениями (буфер обмена, связывание и встраивание объектов – OLE).

Экран Windows называется Рабочим столом. пользователю предоставляется возможность его настройки. В среде Windows объект – это элемент (файл, папка,

ярлык и др.), который имеет имя и обладает рядом свойств.

Главным объектом Рабочего стола является значок (иконка, пиктограмма) –

графическое представление объекта Windows, обеспечивающее быстрый доступ к нему. На Рабочем столе присутствуют значки стандартных объектов:

Мой компьютер (Компьютер) – отображение все ресурсов компьютера;

Корзина – хранение удаленных файлов, ярлыков, папок с возможностью их по-

следующего восстановления;

Сетевое окружение (Сеть) – обеспечивает доступ к сетевым ресурсам.

Пользователь может размещать на Рабочем столе свои объекты:

папка – хранилище, в котором могут содержаться ярлыки, файлы, значки

25

устройств (диски, принтеры, компьютеры сети) и другие папки4. Папки образуют древовидную структуру, на верхнем уровне иерархии которой находится Рабочий стол, являющийся корневой папкой для всех других папок;

Панель задач предоставляет пользователю удобные средства для работы, на ней располагается кнопка вызова Главного меню Windows [Пуск] и кнопки откры-

тых в текущий момент приложений, а также кнопки и индикаторы специального назначения (например, раскладки клавиатуры, текущего времени и др.;

ярлык – это указатель на объект (папку, программу, документ), который может располагаться на любом компьютере сети. Он представляет собой значок со стрел-

кой в нижнем углу и обеспечивает быстрый доступ к соответствующему объекту.

Изображение ярлыка можно изменять. Значки и ярлыки можно перемещать в лю-

бое место Рабочего стола.

ОС Windows включает разнообразные возможности настройки интерфейса и параметров согласно требованиям пользователя.

В ОС Windows настраиваются: Рабочий стол, текущие дата и время, клавиату-

ра, мышь, опции в меню [Пуск] (команды Главного меню) и многое другое.

Настройки называются пользовательской конфигурацией и сохраняются для каж-

дого зарегистрированного пользователя. При последующей загрузке ОС запраши-

вает имя (учетную запись) и пароль пользователя. В случае совпадения восстанав-

ливается сделанная им ранее конфигурация настроек.

Средствами настройки являются: компоненты системной папки Панель управления, контекстное меню объектов Windows, элементы управления диалого-

вых окон операционной системы и ее приложений. В папке Панель управления

собраны административные утилиты, которые предоставляют один из наиболее удобных и не приводящих к катастрофическим последствиям способов настройки системы, программного и аппаратного обеспечения. Диалоговое окно этой панели активизируется командой Пуск/Панель управления.

Рассмотрим наиболее часто используемые возможности настройки.

Все задачи, связанные с настройкой аппаратных средств выполняются с ис-

4 Понятие папка представляет собой обобщение понятия «каталог».

26

пользованием Мастера оборудования, который вызывается запуском утилиты

Установка оборудования (Диспетчер устройств). С ее помощью можно устанав-

ливать новые аппаратные устройства, осуществлять диагностику аппаратных кон-

фликтов, задавать свойства устройств, отключать устройства.

В ОС Windows автоматизирован процесса установки нового оборудования за счет поддержки механизма plug-and-play (установи и используй), который предпо-

лагает распознавание системой нового устройства и подбор необходимого драйве-

ра (ОС включает множество встроенных драйверов для наиболее распространен-

ных устройств от различных производителей).

Установку и удаление программных продуктов и компонентов операционной системы, офисного пакета Microsoft Office, а также других установленных на ком-

пьютере программ осуществляет утилита Установка и удаление программ (Про-

граммы и компоненты).

Утилита Язык и стандарты (Язык и региональные стандарты) позволяет устанавливать региональные стандарты (отображение чисел, даты, времени, де-

нежных единиц) и выбирать языки ввода.

Утилита Свойства обозревателя (Свойства браузера) позволяет выполнять индивидуальную настройку подключения к Internet.

С помощью утилиты Дата и Время пользователь может установить часовой пояс, текущие дату и время, автоматический переход на летнее время.

Утилита Клавиатура служит для настройки языковой раскладки клавиатуры,

отображения ее индикатора на Панели задач и др.

Утилита Мышь задает вид указателей мыши и параметры работы с ней.

Утилита Экран служит для настройки фона Рабочего стола, оформления эле-

ментов окон, параметров монитора, заставки.

С помощью команды Свойства контекстного меню на объекте Windows (пап-

ке, файле, ярлыке) настраиваются его параметры.

Для удобства навигации по файловой системе используются файловые мене-

джеры, например: Total Commander, FAR Manager, Frigate и др. В операционные системы семейства Windows встроен файловый менеджер Проводник.

27

5 СЕРВИСНОЕ ПО

5.1 Служебные программы

Для формирования на диске магнитной структуры служит программа Форма-

тирование диска. В процессе форматирования диск разбивается на дорожки, сек-

тора и кластеры, кластеры адресуются для дальнейшего хранения данных на диске.

Вызывается в окне Проводника командой Файл/Форматировать. В настоя-

щее время продаются уже отформатированные диски. Но в некоторых случаях воз-

никает необходимость произвести форматирование повторно для устранения по-

вреждений диска и восстановления его магнитной структуры. При этом пользова-

тель должен знать, что форматирование уничтожает всю информацию на диске.

В процессе эксплуатации диска может возникнуть фрагментация файла, т.е.

его разделение на несколько отдельных частей. Это замедляет процесс считывания фалов. Для устранения фрагментации файлов служит служебная программа Де-

фрагментация дисков. В результате ее работы файлы на диске перезаписываются

на цельные участки.

Чтобы запустить программу Дефрагментация дисков следует выполнить ко-

манду Главного меню Программы/ Стандартные /Служебные / Дефрагмента-

ция диска.

5.2 Архиваторы

Для создания архивных копий рационально использовать специально разрабо-

таны программы архивации файлов, которые сжимают информацию.

Принцип работы любого архиватора базируется на поиске в файле «избыточ-

ной» информации и последующем ее кодировании с целью получения минималь-

ного объема.

Степень сжатия файла при архивировании сильно зависит от его формата. Не-

которые форматы данных (например графические .tiff, .gif) предполагают сжатие,

выполняемое программой, создающей файл данного типа. Но даже такие файлы современные архиваторы уменьшают в размерах. Лучше всего сжимаются при ар-

28

хивации текстовые файлы (на 50-70 %), несколько хуже – программы (20-30 %).

Программы-архиваторы позволяют не только экономить место, но и объеди-

нять группы файлов в один архивный файл, что заметно облегчает ведение архи-

вов. Кроме того, они осуществляют контроль правильности хранения и целостно-

сти заархивированных файлов.

К основным функциям архиваторов относятся: архивация указанных файлов или всей папки; извлечение (разархивация) отдельных или всех файлов из архива в текущую папку (или в указанный каталог); просмотр содержимого архива (состав,

свойства упакованных файлов, структура каталога и т.д.); проверка целостности архива; восстановление поврежденных архивов; ведение многотомных архивов; со-

здание самораспаковывающихся архивов, разархивация которых не требует нали-

чия на компьютера исходного архиватора, и др. Кроме того, возможна защита ин-

формации в архивном файле с помощью пароля.

В настоящее время широко распространены архиваторы WinZip, WinRar.

5.3 Антивирусные программы

Компьютерный вирус – программа, ориентированная на существование и размножение в файле за счет его несанкционированного изменения, т.е. заражения,

а также выполнения нежелательных действий на компьютере. Заражение подозре-

вается, если: ОС не загружается; некоторые программы перестают работать или начинают работать неправильно; на экран выводятся посторонние символы, сооб-

щения; работа на компьютере существенно замедляется; некоторые файлы оказы-

ваются испорченными или исчезают; изменяется размер и др. атрибуты файлов;

увеличивается количество файлов на диске и т.д. Объекты вирусной атаки: загруз-

чик ОС, главная загрузочная запись диска, драйверы устройств, ПО и документы.

Основными источниками заражения являются электронная почта, сеть Интер-

нет, локальная сеть, съемные диски (флеш-карты, CD, DVD).

Для профилактики заражения вирусами необходима периодическая проверка на наличие вирусов обновленными версиями антивирусных программ, проверка данных извне; резервное копирование данных и жесткое разграничение доступа.

29

По среде обитания вирусы делятся на:

файловые – в основном заражают исполняемые файлы (типа .com и .exe);

системные – заражают модули операционной системы, драйверы устройств,

таблицы размещения файлов и таблицы разделов;

загрузочные – внедряются в сектор начальной загрузки.

файлово-загрузочные – повреждают загрузочные секторы дисков и файлы.

Средой обитания сетевых вирусов являются компьютерные сети. В настоящее время это наиболее распространенный тип вирусов, которые передаются чаще все-

го в виде присоединенных файлов почтовых сообщений.

По степени воздействия вирусы подразделяются на безвредные, неопасные,

опасные и разрушительные.

По особенностям алгоритма различают вирусы: репликаторы – быстро раз-

множаются и заполняют оперативную память своими копиями; черви – обитают в компьютерных сетях и рассылают свои копии по компьютерам сети; троянские кони –маскируются под полезные программы, но дополнительно выполняют раз-

рушительные действия (например сбор конфиденциальной информации – паролей,

имен) вплоть до уничтожения системы; логические бомбы – встраиваются в про-

граммные комплексы и бездействуют до наступления определенного события, по-

сле чего реализуются заложенные в них функции; стелс-вирусы – вирусы-

невидимки – перехватывают обращения ОС к пораженным файлам и секторам дис-

ков и подставляют вместо своего тела незараженные объекты; макровирусы –

используют возможности макроязыков, встроенных в офисные пакеты.

По способу заражения среды обитания вирусы подразделяются на: резидент-

ные – постоянно размещается в оперативной памяти, перехватывает обращения ОС к другим объектам и заражают их; нерезидентные вирусы – активны ограниченное время и память не заражают.

Антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения и ликвидации последствий заражения вирусом. Они могут контролировать обраще-

ния к жесткому диску и предупреждать пользователя о подозрительной активно-

сти, а также обеспечивают надежную защиту почтовых сообщений от вирусов.

30