4. Обработка. Обработка информации - преобразование информации из одного вида в другой, осуществляемое по строгим формальным правилам.

Примеры обработки информации
Примеры	Входная информация	Выходная информация	Правило
Таблица умножения	Множители	Произведение	Правила арифметики
Определение времени полета рейса "Москва-Ялта"	Время вылета из Москвы и время прилета в Ялту	Время в пути	Математическая формула
Отгадывание слова в игре "Поле чудес"	Количество букв в слове и тема	Отгаданное слово	Формально не определено
Получение секретных сведений	Шифровка от резидента	Дешифрованный текст	Свое в каждом конкретном случае
Постановка диагноза болезни	Жалобы пациента + результаты анализов	Диагноз	Знание + опыт врача

Обработка информации по принципу "черного ящика" - процесс, в котором пользователю важна и необходима лишь входная и выходная информация, но правила, по которым происходит преобразование, его не интересуют и не принимаются во внимание.

"Черный ящик" - это система, в которой внешнему наблюдателю доступны лишь информация на входе и на выходе этой системы, а строение и внутренние процессы неизвестны.

5. Использование. Информация используется при принятии решений.

 Достоверность, полнота, объективность полученной информации обеспечат вам возможность принять правильное решение.

 Ваша способность ясно и доступно излагать информацию пригодится в общении с окружающими.

 Умение общаться, то есть обмениваться информацией, становится одним главных умений человека в современном мире. Компьютерная грамотность предполагает:

 знание назначения и пользовательских характеристик основных устройств компьютера;

 Знание основных видов программного обеспечения и типов пользовательских интерфейсов;

 умение производить поиск, хранение, обработку текстовой, графической, числовой информации с помощью соответствующего программного обеспечения. Информационная культура пользователя включает в себя:

 понимание закономерностей информационных процессов;

 знание основ компьютерной грамотности;

 технические навыки взаимодействия с компьютером;

 эффективное применение компьютера как инструмента;

 привычку своевременно обращаться к компьютеру при решении задач из любой области, основанную на владении компьютерными технологиями;

 применение полученной информации в практической деятельности.

6. Защита. Защитой информации называется предотвращение:

 доступа к информации лицам, не имеющим соответствующего разрешения (несанкционированный, нелегальный доступ);

 непредумышленного или недозволенного использования, изменения или разрушения информации. Более подробно о защите информации мы остановимся далее. Под защитой информации, в более широком смысле, понимают комплекс организационных, правовых и технических мер по предотвращению угроз информационной безопасности и устранению их последствий.

27)

Носитель информации ( data medium ) - материальный объект или среда, предназначенный для хранения данных. В последнее время носителями информации называют преимущественно устройства для хранения файлов данных в компьютерных системах, отличая их от устройств для ввода-вывода информации и устройств для обработки информации. Классификация носителей информации Цифровые носители информации - компакт-диски, дискета, карты памяти Аналоговые носители информации - магнитофонная и бабинна кассеты По форме сигнала, используемый для записи данных, различают аналоговые и цифровые носители. Для перезаписи информации с аналогового носителя на цифровой или наоборот необходимо сигнала. По назначению различают носители Для использования на различных устройствах Вмонтированы в определенное устройство По устойчивости записи и возможностью перезаписи: Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ), содержание которых не может быть изменен конечным пользователем (например, CD-ROM, DVD-ROM ). ПЗУ в рабочем режиме допускает только считывание информации. Записываемые устройства, в которые конечный пользователь может записать информацию только один раз (например, CD-R, DVD-R,DVD + R, BD-R ). Перезаписываемые устройства (например, CD-RW, DVD-RW, DVD + RW, BD-RE, магнитная лента и т.п.). Оперативные устройства обеспечивают режим записи, хранения и считывания информации в процессе ее обработки. Быстрые, но дорогие ОЗУ ( SRAM, статические ОЗУ) строятся на основе триггеров, медленные, но дешевые разновидности ( DRAM, динамические ОЗУ) строятся на основе конденсатора. В обоих видах оперативной памяти информация исчезает после отключения от источника тока. Динамические ОЗУ требуют периодического обновления содержимого - регенерации. По физическому принципу перфорационные (с отверстиями или вырезами) - перфокарта, перфолента магнитные - магнитная лента, магнитные диски оптические - оптические диски CD, DVD, Blu-ray Disc магнитооптические - магнитооптический компакт-диск (CD-MO) электронные (используют эффекты полупроводников) - карты памяти, флэш-память По конструктивным (геометрическими) особенностями Дисковые (магнитные диски, оптические диски, магнитооптические диски) Ленточные (магнитные ленты, перфоленты ) Барабанные (магнитные барабаны) Карточные ( банковские карты, перфокарты, флеш-карты, смарт-карты ) Иногда носителями информации также называют объекты, чтение информации из которых не требуют специальных устройств - например бумажные носители. Емкость носителя информации Емкость цифрового носителя означает количество информации, которую на него можно записать, ее измеряют в специальных единицах - байтах, а также в их производных -килобайтах, мегабайтах и т.д., или же в кибибайтах, мебибайтах подобное. Например, емкость распространенных CD -носителей составляет 650 или 700 МБ, DVD-5 - 4,37 ГБ, двухслойных DVD 8,7 гб, современных жестких дисков - до 10 Тб (на 2009 год).

28)

Электро́нная по́чта (англ. email, e-mail, от англ. electronic mail) — технология и предоставляемые ею услуги по пересылке и получению электронных сообщений (называемых «письма» или «электронные письма») по распределённой (в том числе глобальной) компьютерной сети.

Электронная почта по составу элементов и принципу работы практически повторяет систему обычной (бумажной) почты, заимствуя как термины (почта, письмо, конверт, вложение, ящик, доставка и другие), так и характерные особенности — простоту использования, задержки передачи сообщений, достаточную надёжность и в то же время отсутствие гарантии доставки.

Достоинствами электронной почты являются: легко воспринимаемые и запоминаемые человеком адреса вида имя_пользователя@имя_домена (например somebody@example.com); возможность передачи как простого текста, так и форматированного, а также произвольных файлов; независимость серверов (в общем случае они обращаются друг к другу непосредственно); достаточно высокая надёжность доставки сообщения; простота использования человеком и программами.

Недостатки электронной почты: наличие такого явления, как спам (массовые рекламные и вирусные рассылки); теоретическая невозможность гарантированной доставки конкретного письма; возможные задержки доставки сообщения (до нескольких суток); ограничения на размер одного сообщения и на общий размер сообщений в почтовом ящике (персональные для пользователей).

В настоящее время любой начинающий пользователь может завести свой бесплатный электронный почтовый ящик, достаточно зарегистрироваться на одном из интернет-порталов.

В скором будущем электронная почта будет доступна не только в латинских доменных зонах, но и в кириллической зоне .РФ

В зоне .рф пока не полностью отлажены процессы использования электронной почты. В полноценном виде почта на кириллице работает только в нескольких почтовых системах. Но и с этим неудобством разработчики обещают справиться в скором времени.^[1

29)

Информационное законодательство — основной источник информационного права

Под источниками информационного права понимаются внешние формы выражения информационно-правовых норм. Основу источников информационного права составляют нормативные правовые акты информационного законодательства, которое ныне активно развивается. По уровню принятия нормативных правовых актов информационного законодательства и их действию в пространстве можно выделить федеральные акты, акты субъектов Российской Федерации и акты органов местного самоуправления, Федеральный уровень источников информационного права представляется информационно-правовыми нормами Конституции РФ, федеральными конституционными законами, федеральными законами, указами и нормативными распоряжениями Президента РФ, постановлениями и нормативными распоряжениями Правительства РФ, нормативными правовыми актами федеральных министерств и ведомств. Источники информационного права на уровне субъектов РФ — это законы и иные нормативные правовые акты высших органов государственной власти субъектов Российской Федерации и нормативные правовые акты органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации. Источники информационного права на уровне органов местного самоуправления представляются нормативными правовыми актами этих органов, принимаемыми в порядке применения норм федерального уровня и уровня субъектов Российской Федерации. Структура информационного законодательства может быть представлена следующей совокупностью информационных правовых норм и актов информационного законодательства: информационно-правовые нормы международных актов;

информационно-правовые нормы Конституции РФ; нормативные правовые акты отрасли информационного законодательства; информационно-правовые нормы в составе других отраслей законодательства. Полнота правового регулирования информационных отношений в информационной сфере может быть достигнута только в том случае, если совокупность информационно-правовых норм актов информационного законодательства «перекроет» все множество отношений матрицы информационных правоотношений применительно ко всем возможным объектам информационных правоотношений и субъектам, действующим в информационной сфере. А поскольку информация проникает во все области и направления деятельности гражданина, специалиста, руководителя, юридических лиц, государства, то и информационно-правовые нормы, составляющие информационное законодательство, как бы пронизывают все законодательство РФ как по вертикали (по видам нормативных правовых актов и по уровню их принятия), так и по горизонтали (по отраслям российского законодательства). «Вертикальная» структура информационного законодательства, как и всего законодательства РФ, строится исходя из принципа верховенства закона: нормы вышестоящего по иерархии акта обладают более высокой юридической силой и, как правило, являются определяющими для соответствующих норм всех нижестоящих актов. Наличие иерархии актов обусловлено тем, что на практике реализация правовых норм федерального закона нередко требует принятия правовых актов Президента РФ, Правительства РФ, актов субъектов Федерации, иных нижестоящих по иерархии актов. Система актов дополняется актами органов местного самоуправления, как бы исполняющих предписания норм вышестоящих актов в конкретных условиях. Такая иерархия актов выстраивается с учетом распределения предметов ведения в информационной сфере Российской Федерацией и субъектов Российской Федерации (предметы ведения Российской Федерации, предметы совместного ведения Российской Федерации и субъектов Российской Федерации, предметы ведения субъектов Российской Федерации) в соответствии со ст. 71, 72 и 76 Конституции РФ. Что же касается информационного законодательства, то здесь имеется особенность, обусловливающая необходимость принятия дополнительных правовых актов упомянутой иерархии. В информационном законодательстве пока еще имеются не урегулированные правом отношения. А поскольку создание федеральных законов, ликвидирующих эти пробелы, требует значительного времен и, органы исполнительной власти РФ и ее субъектов нередко принимают правовые акты для урегулирования соответствующих отношений до принятия необходимых федеральных законов. Так, Президентом РФ и Правительством РФ по вопросам правовой информатизации принят ряд актов, устанавливающих государственную политику в этой области и в значительной мере затрагивающих отношения, которые должны были бы регулироваться федеральным законом «О правовой информации». «Горизонталь» структуры информационного законодательства выстраивается исходя из того, что оно включает в свой состав не только нормы, входящие в блок специальных нормативных актов по институтам информационного права, но и нормы других отраслей законодательства РФ. Анализ зарубежного опыта и проведенные в России исследования в этом направления лишний раз подтверждают, что информационное законодательство — комплексная отрасль , включающая как некоторые отрасли законодательства целиком и специальные нормативные акты, полностью посвященные проблемам информации, так и отдельные информационно-правовые нормы в актах других отраслей законодательства. В целях унификации банков данных правовой информации, а также обеспечения автоматизированного обмена правовой информацией между федеральными органами государственной власти, органами государственной власти субъектов Российской Федерации, органами прокуратуры РФ и органами местного самоуправления Указом Президента РФ от 15 марта 2000 г. № 511 «О Классификаторе правовых актов» утвержден «Классификатор правовых актов». Приводим разделы этого Классификатора по вопросам информационного законодательства. РАЗДЕЛ 120.000.000 «ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАТИЗАЦИЯ»: 120.010.000 Общие положения в сфере информации и информатизации 120.020.000 Управление в сфере информации и информатизации (см. также 010.150.040, 020.010.040, 020.010.050) 120.030.000 Информационные ресурсы. Пользование информационными ресурсами 120.030.010 Общие положения 120.030.020 Документирование информации. Делопроизводство 120.030.030 Обязательный экземпляр документов 120.030.040 Архивный фонд. Архивы (см. также 200.030.040) 120.030.050 Информационные ресурсы по категориям доступа (см. также 030.130.060, 160.030.040) 120.030.060 Информация о гражданах (персональные данные) 120.030.070 Правовая информация 120.030.080 Предоставление информации. Информационные услуги (см. также 080.120.070, 110.010.050) 120.040.000 Информатизация. Информационные системы, технологии и средства их обеспечения 120.040.010 Информатизация 120.040.020 Информационные системы, технологии и средства их обеспечения 120.050.000 Средства массовой информации (см. 130.040.000) 120.060.000 Реклама 120.070.000 Информационная безопасность. Защита информации и прав субъектов в области информационных процессов и информатизации (см. также 160.040.030) В этом Классификаторе пока еще информационное законодательство систематизировано не полностью. Здесь отсутствуют связи с разделами гражданского права (раздел 030.000.000), аккумулирующими акты, посвященные интеллектуальной собственности. Тем не менее при сравнении этого классификатора с действовавшим ранее «Общеправовым классификатором отраслей законодательства» , утвержденным Указом Президента РФ от 16 декабря 1993 г. № 2171 «Об общеправовом классификаторе отраслей законодательства», явно прослеживается тенденция к интеграции направлений информационного законодательства (см. раздел 010.315.000 Общеправового классификатора). Расширенная структура информационного законодательства отражает как его реальное состояние, так и соображения по развитию этого законодательства в направлении постепенного перехода к кодифицированному акту в информационной сфере — Информационному кодексу РФ. Эту структуру можно представить следующим образом: 1. Информационно-правовые нормы международных актов. 2. Конституция Российской Федерации (конституционные информационно-правовые нормы). 3. Акты отрасли информационного законодательства: Общая часть законодательство о реализации права на поиск, получение, передачу и использование информации; законодательство о гражданском обороте информации (в стадии формирования); законодательство о документированной информации (об информационных ресурсах, информационных продуктах, информационных услугах); законодательство о создании и применении информационных систем, их сетей, иных информационных технологий и средств их обеспечения; законодательство об информационной безопасности; Особенная часть законодательство об интеллектуальной собственности (информационные аспекты); законодательство о средствах массовой информации; законодательство о библиотечном деле; законодательство об архивном фонде и архивах; законодательство о государственной тайне; законодательство о коммерческой тайне; законодательство о персональных данных. 4. Отрасли законодательства РФ, акты которых включают (или должны включать) отдельные информационно-правовые нормы: конституционное и административное законодательство (в части закрепления информационных прав и свобод и установления компетенции государственных структур по формированию информационных ресурсов и предоставлению информации из них потребителям информации); гражданское законодательство (в части учета особенностей информации как объекта информационного правоотношения) (в стадии формирования); законодательство о предприятиях и предпринимательской деятельности и о добросовестной конкуренции (в связи с появлением новых возможностей осуществления предпринимательства в сетях) (в стадии формирования); законодательство о труде (в части новых форм и видов трудовой деятельности в информационных сетях) (в стадии формирования); законодательство об ответственности за правонарушения в информационной сфере (уголовная, административная и гражданско-правовая ответственность). Вопросы доступа к источникам права сегодня решаются достаточно просто. Известно, что активно действуют автоматизированные справочные системы правовой информации, такие, как Гарант, Кодекс, КонсультантПлюс, ЮСИС и другие подобные системы .

30)

Трансляторы предназначены для преобразования программ, написанных на языках программирования, в программы на машинном языке. Программа, подготовленная на каком-либо языке программирования, называется исходным модулем. В качестве входной информации трансляторы применяют исходные модули и формируют в результате своей работы объектные модули, являющиеся входной информацией для редактора связей. Объектный модуль содержит текст программы на машинном языке и дополнительную информацию, обеспечивающую настройку модуля по месту его загрузки и объединение этого модуля с другими независимо оттранслированными модулями в единую программу.

 

Трансляторы делятся на два класса: компиляторы и интерпретаторы. Компиляторы переводят весь исходный модуль на машинный язык. Интерпретатор последовательно переводит на машинный язык и выполнят операторы исходного модуля

(У интерпретаторов два основных недостатка. Первый - низкая скорость работы интерпретируемых программ.)

Преимущество интерпретатора перед компилятором состоит в том, что программа пользователя имеет одно представление - в виде текста. При компиляции одна и та же программа имеет несколько представлений - в виде текста и в виде выполняемого файла.

 

Компоновщик, или редактор связей - системная обрабатывающая программа, редактирующая и объединяющая объектные (ранее оттраслированные) модули в единые загрузочные, готовые к выполнению программные модули. Загрузочный модуль может быть помещен ОС в основную память и выполнен.

31)

Основные понятия СУБД. Объекты СУБД

Формы, отчеты и страницы доступа к данным предназначены для типовых процессов обработки данных – просмотра, обновления, поиска по заданным критериям, получения отчетов. Эти объекты приложений конструируются из графических элементов, называемых элементами управления. Основные элементы управления служат для связи объектов с записями таблиц, являющихся источниками данных.

Для автоматизации доступа к объектам и их взаимодействия используется  программный код. Только с помощью программного кода получается полноценное приложение пользователя, функции которого доступны через меню, панель инструментов и формы. Для создания программного кода используются модули на языке программирования Visual Basic for Application (VBA) и макросы.

Каждый объект и элемент управления имеет набор свойств. Определяя свойства, можно настраивать объекты и элементы управления. С каждым объектом и элементом управления связывается набор событий, которые могут обрабатываться макросами и процедурами на VBA, входящими в состав модулей.

Объекты представлены в окне базы данных Access . все операции по работе с объектами собственно базы данных и приложений начинаются в этом окне.

Объекты СУБД

Таблицы создаются пользователем для хранения данных об одной сущности – одном информационном объекте модели данных предметной области. Таблица состоит из полей (столбцов) и записей (строк). Каждое поле содержит одну характеристику информационного объекта предметной области. В записи собранны сведения об одном экземпляре информационного объекта.

База данных Access может включать до32768 объектов (включая формы, отчеты и т.д.). одновременно может открываться до 2048 таблиц. Таблицы можно импортировать из баз данных dBase, FoxPro, Paradox и других приложений, из базы данных архитектуры клиент-сервер, таких как Microsoft SQL Server, или из электронных таблиц, таких как Excel и Lotus 1-2-3. база данных Access позволяет работать с таблицами перечисленных источников путем организации связи с ними.

Запросы. Запросы на выборку служат для выборки нужных данных из одной или нескольких связанных таблиц. Результатом выполнения запроса является таблица, которая может быть использована наряду с другими таблицами базы данных при обработке данных. В запросе можно указать, какие поля выбранных таблиц нужно выбрать, как на их основе сформировать записи и выбрать нужные. Запрос может формироваться с помощью QBE-запросов (Query By Example, Запрос по образцу)или посредством инструкции SQL. Запросы действия позволяют обновлять, удалять или добавлять данные в таблицы, а также создавать новые таблицы на основе уже существующих.

Схемы данных , определяют с помощью каких полей таблицы связываются между собой, как будет выполняться объединение данных этих таблиц, нужно ли проверять связную целостность при добавлении и удалении записей, изменении ключей таблиц. Схемы данных на панели объектов в окне базы данных отображаются только в проектах Access, работающих с базами данных сервера. Для их отображения в базах данных Access используется команда Сервис/Схема данных.

Формы являются основным средством создания  диалогового интерфейса приложения пользователя. Форма может создаваться для ввода и просмотра взаимосвязанных данных базы на экране в удобном виде, соответствующем привычному для пользователя документу. Кнопочные формы могут использоваться  для создания панелей  управления в приложении. В формы могут вставляться рисунки, диаграммы, звуковые фрагменты, видео. Форма может включать подчиненные формы. В форму могут включаться процедуры обработки событий, которые позволяют управлять процессом ввода, просмотра и корректировки данных. Такие процедуры хранятся в модуле формы.

Отчеты предназначены для форматирования выходных документов любых форматов, содержащих результаты решения задач пользователя, и вывода их на печать. Использование графических объектов позволяет дополнять данные отчета иллюстрациями.

Страницы доступа к данным  являются диалоговыми Web – страницами, которые поддерживают динамическую связь с базой данных и позволяют просматривать, редактировать и вводить данные в базу, работая в окне браузера.

Макросы позволяют автоматизировать некоторые действия в приложении пользователя. Макрос является программой, состоящей из последовательности макрокоманд, которая выполняется при наступлении некоторого события в объекте приложения или его элементе управления. Создание макросов осуществляется в диалоговом режиме путем выбора нужных макрокоманд и задании параметров, используемых ими при выполнении.

Модули содержат процедуры на языке Visual Basic for Applications. Могут создаваться процедуры-подпрограммы, процедуры-функции, которые разрабатываются пользователем для реализации нестандартных функций в приложении пользователя, и процедуры для обработки событий. Использование процедур позволяет создать законченное приложение, которое имеет собственный графический интерфейс, позволяющий запросить выполнение всех функций приложения.

32)

Представление данных в памяти ЭВМ

Для представления информации в памяти ЭВМ (как числовой так и не числовой) используется двоичный способ кодирования.

Элементарная ячейка памяти ЭВМ имеет длину 8 бит (1 байт). Каждый байт имеет свой номер (его называют адресом). Наибольшую последовательность бит, которую ЭВМ может обрабатывать как единое целое, называют машинным словом. Длина машинного слова зависит от разрядности процессора и может быть равной 16, 32 битам и т.д.

Для кодирования символов достаточно одного байта. При этом можно представить 256 символов (с десятичными кодами от 0 до 255). Набор символов персональных компьютеров чаще всего является расширением кода ASCII (American Standart Code of Information Interchange - стандартный американский код для обмена информацией).

В некоторых случаях при представлении в памяти ЭВМ чисел используется смешанная двоично-десятичная система счисления, где для хранения каждого десятичного знак нужен полубайт (4 бита) и десятичные цифры от 0 до 9 представляются соответствующими двоичными числами от 0000 до 1001. Например, упакованный десятичный формат, предназначенный для хранения целых чисел с 18-ю значащими цифрами и занимающий в памяти 10 байт (старший из которых знаковый), использует именно этот вариант.

Другой способ представления целых чисел - дополнительный код. Диапазон значений величин зависит от количества бит памяти отведенных для их хранения. Например, величины типа Integer лежат в диапазоне от -32768 (-2¹⁵) до 32677 (2¹⁵-1) и для их хранения отводится 2 байта: типа LongInt - в диапазоне от -2³¹ до 2³¹-1 и размещаются в 4 байтах: типа Word - в диапазоне от 0 до 65535 (2¹⁶-1) используется 2 байта и т.д.

Как видно из примеров, данные могут быть интерпретированы как числа со знаком, так и без знаков. В случае представления величины со знаком самый левый (старший) разряд указывает на положительное число, если содержит нуль, и на отрицательное, если - единицу.

Вообще, разряды нумеруются справа налево, начиная с нуля.

Дополнительный код положительного числа совпадает с его прямым кодом. Прямой код целого числа может быть представлен следующим образом: число переводиться в двоичную систему счисления, а затем его двоичную запись слева дополняют таким количеством незначащих нулей, сколько требует тип данных, к которому принадлежит число. Например, если число 37₍₁₀₎ = 100101₍₂₎ объявлено величиной типа Integer, то его прямым кодом будет 0000000000100101, а если величиной типа LongInt, то его прямой код будет 00000000000000000000000000100101. Для более компактной записи чаще используют шестнадцатеричный код. Полученные коды можно переписать соответственно как 0025₍₁₆₎ и 00000025₍₁₆₎.

Дополнительный код целого отрицательного числа может быть получен по следующему алгоритму:

33) ---

34)

ысокоуровневый язык программирования — язык программирования, разработанный для быстроты и удобства использования программистом. Основная черта высокоуровневых языков — это абстракция, то есть введение смысловых конструкций, кратко описывающих такие структуры данных и операции над ними, описания которых на машинном коде (или другом низкоуровневом языке программирования) очень длинны и сложны для понимания.

Так, высокоуровневые языки стремятся не только облегчить решение сложных программных задач, но и упростить портирование программного обеспечения. Использование разнообразных трансляторов и интерпретаторов обеспечивает связь программ, написанных при помощи языков высокого уровня, с различными операционными системами и оборудованием, в то время как их исходный код остаётся, в идеале, неизменным.

Такого рода оторванность высокоуровневых языков от аппаратной реализации компьютера помимо множества плюсов имеет и минусы. В частности, она не позволяет создавать простые и точные инструкции к используемому оборудованию. Программы, написанные на языках высокого уровня, проще для понимания программистом, но менее эффективны, чем их аналоги, создаваемые при помощи низкоуровневых языков. Одним из следствий этого стало добавление поддержки того или иного языка низкого уровня (язык ассемблера) в ряд современных профессиональных высокоуровневых языков программирования.

Примеры: C++, C#, Java, JavaScript, Python, PHP, Ruby, Perl, Паскаль, Delphi, Лисп. Языкам высокого уровня свойственно умение работать с комплексными структурами данных. В большинстве из них интегрирована поддержка строковых типов, объектов, операций файлового ввода-вывода и т. п.

Первым языком программирования высокого уровня считается компьютерный язык Plankalkül, разработанный немецким инженером Конрадом Цузе ещё в период 1942—1946 годах. Однако транслятора для него не существовало до 2000 года. Первым в мире транслятором языка высокого уровня является ПП (Программирующая Программа), он же ПП-1, успешно испытанный в 1954 году. Транслятор ПП-2 (1955 год, 4-й в мире транслятор) уже был оптимизирующим и содержал собственный загрузчик и отладчик, библиотеку стандартных процедур, а транслятор ПП для ЭВМ Стрела-4 уже содержал и компоновщик (linker) из модулей. Однако, широкое применение высокоуровневых языков началось с возникновением Фортрана и созданием компилятора для этого языка (1957).

Переносимость программ

Распространено мнение, что программы на языках высокого уровня можно написать один раз и потом использовать на компьютере любого типа. В действительности же это верно только для тех программ, которые мало взаимодействуют с операционной системой, например, выполняют какие-либо вычисления или обработку данных. Большинство же интерактивных (а тем более мультимедийных) программ обращаются к системным вызовам, которые сильно различаются в зависимости от операционной системы. Например, для отображения графики на экране компьютера программы под Microsoft Windows используют функции Windows API, которые отличаются от используемых в системах, поддерживающих стандарт POSIX. Чаще всего для этих целей в них используется программный интерфейс X-сервера.

К настоящему времени создан целый ряд программных библиотек (например, библиотека Qt или wxWidgets), скрывающих несоответствия системных вызовов различных операционных систем от прикладных программ. Однако такие библиотеки, как правило, не позволяют полностью использовать все возможности конкретных операционных систем.

Новые тенденции

Новой тенденцией является появление языков программирования немного более высокого уровня (ультра-высокоуровневых, не путать с сверхвысокоуровневыми). Такого рода языки характеризуются наличием дополнительных структур и объектов, ориентированных на прикладное использование. Прикладные объекты, в свою очередь, требуют минимальной настройки в виде параметров и моментально готовы к использованию. Использование ультра-высокоуровневых языков программирования снижает временные затраты на разработку программного обеспечения и повышает качество конечного продукта за счет, опять таки, уменьшения объёма исходных кодов.

35)

Интерфейс может быть понятным и непонятным, дружественным или нет. Современные виды интерфейсов:

1) командный интерфейс – пользователь дает команды компьютеру, который их выполняет и выдает результат пользователю. Командный интерфейс реализован в виде пакетной технологии и технологии командной строки;

2) WIMP-интерфейс (WIMP от: Window – окно; Image – образ; Menu – меню; Pointer – указатель) – диалог пользователя с компьютером ведется при помощи графических образов: меню, окон и других элементов. Интерфейс реализован на двух уровнях технологий: простой графический интерфейс и WIMP-интерфейс;

3) SILK-интерфейс (SILK от: Speech – речь; Image – образ; Language – язык; Knowlege – знание) – разговор пользователя с компьютером. Интерфейс наиболее приближен к обычной, человеческой форме общения. При этом компьютер определяет команды, анализируя человеческую речь и находя в ней ключевые фразы. Результат выполнения команд компьютер преобразует в понятную человеку форму. Этот вид интерфейса наиболее требователен к аппаратным ресурсам компьютера, поэтому его применяют в основном для военных целей.

Основными технологиями реализации интерфейсов являются следующие (рис.1.3).

1. Пакетная технология. Исторически технология появилась первой и существовала уже на релейных машинах Зюса и Цюзе (Германия, 1937 г.). На вход компьютера подавалась последовательность символов, в которых по определенным правилам указывалась последовательность запущенных на выполнение программ. После выполнения очередной программы запускалась следующая программа и т. д. Машина по определенным правилам находила команды и данные. Например, в качестве такой последовательности выступали: перфолента, стопка перфокарт, последовательность нажатия клавиш электрической пишущей машинки (типа CONSUL). Машина выдавала свои сообщения на перфоратор, алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ), ленту пишущей машинки. Такая машина представляла собой шкаф, в который постоянно подавалась информация, и который постоянно информировал о своем состоянии. Пользователь имел малое влияние на работу машины. Он мог лишь приостановить работу машины, сменить программу и вновь запустить ЭВМ.

 

 

Рис. 1.3. Взаимодействие типов операционных систем, поль­зо­вательских интерфейсов и основных технологий их реализации

2. Технология командной строки. Информация пользователя для компьютера передается посредством клавиатуры. Компьютер выводит информацию на алфавитно-цифровой дисплей (монитор). Комбинацию «монитор + клавиатура» назвали терминалом или консолью. Команды набираются в командной строке, которая представляет собой символ приглашения и мигающий прямоугольник – курсор. При нажатии клавиши на месте курсора появляются символы, и курсор смещается вправо, неправильно набранный символ стирается нажатием клавиши Delete (del). Команда заканчивается нажатием клавиши Enter (Return), после чего осуществляется переход в начало следующей строки, в позиции которой компьютер выдает на монитор результаты своей работы. Затем процесс повторяется. Технология командной строки уже работала на монохромных алфавитно-цифровых дисплеях.

Поскольку вводить позволялось только буквы, цифры и знаки препинания, то технические характеристики дисплея были не существенны. В качестве монитора можно было использовать телевизионный приемник или трубку осциллографа. Преобладающим видом файлов при работе с командным интерфейсом были текстовые файлы, которые можно было создавать при помощи клавиатуры. На время наиболее широкого использования интерфейса командной строки приходится появление операционной системы UNIX и первых восьмиразрядных персональных компьютеров с многоплатформенной операционной системой CP/M.

3. Технология графического интерфейса. Идея графического интерфейса возникла в середине 70-х гг. ХХ в., когда в исследовательском центре Xerox Palo Alto Research Center (PARC) была разработана концепция визуального интерфейса. Предпосылкой графического интерфейса явилось уменьшение времени реакции компьютера на команду, увеличение объема оперативной памяти, развитие технической базы компьютеров. Аппаратным основанием концепции явилось появление алфавитно-цифровых дисплеев, которые стали поддерживать новые эффекты: мерцание символов, инверсию цвета (смена начертания белых символов на черном фоне черными символами на белом фоне), подчеркивание символов. Эффекты распространились не на весь экран, а только на один или более символов. Следующим шагом явилось создание цветного дисплея, позволяющего выводить вместе с этими эффектами символы в 16 цветах на фоне с палитрой (т. е. цветовым набором) из 8 цветов.

Первая система с графическим интерфейсом 8010 Star Information System группы PARC появилась в начале 1981 г. Первоначально интерфейс использовался только в программах. Постепенно он стал переходить и на операционные системы, используемые сначала на компьютерах Atari и Apple Macintosh, затем и на IBM-совместимых компьютерах. Под влиянием новых концепций проходил процесс по унификации использования клавиатуры и мыши прикладными программами. Графический интерфейс пользователя за время своего развития с 1974 г. по настоящее время прошел две стадии.

Простой графический интерфейс. На первом этапе графический интерфейс очень походил на технологию командной строки, за исключением следующих отличий:

–   при отображении символов допускалось выделение части символов цветом, инверсным изображением, подчеркиванием и мерцанием, благодаря чему повысилась выразительность изображения;

–   в зависимости от конкретной реализации графического интерфейса курсор мог представляться мерцающим прямоугольником или некоторой областью, охватывающей несколько символов, которая отличалась от других невыделенных частей;

–   нажатие клавиши Enter не всегда приводило к выполнению команды и переходу к следующей строке, так как реакция на нажатие любой клавиши во многом зависела от того, в какой части экрана находился курсор;

–   кроме клавиши Enter, на клавиатуре стали использовать клавиши управления курсором и манипуляторы (мышь, трекбол и др., рис. 1.4), которые позволяли быстро выделять нужную часть экрана и перемещать курсор.

 

 Рис. 1.4. Виды манипуляторов для работы с графическим интерфейсом: а – мышь; б – трекбол (для настольных компьютеров); в – трекбол (в портативном компьютере); г – сенсорная панель; д – трекпойнт (между клавишами с буквами G, H и B)

Отличительные особенности интерфейса: выделение областей экрана; переопределение клавиш клавиатуры в зависимости от контекста; использование манипуляторов и клавиш управления курсором; широкое использование цветных мониторов. Появление интерфейса совпадает с широким распространением операционной системы MS-DOS, которая внедрила этот интерфейс и улучшила характеристики отображения символов и другие параметры монитора. Примеры использования интерфейса: файловая оболочка Nortron Commander, текстовый редактор Multi-Edit, редакторы: Лексикон и ChiWriter, текстовый процессор Microsoft Word for Dos.

WIMP-интерфейс стал вторым этапом в развитии графического интерфейса, его характерные особенности:

–   работа с программами, файлами и документами происходит в окнах – частях экрана, очерченных рамкой;

–   программы, файлы, документы, устройства и другие объекты представляются в виде значков – иконок, которые при открытии превращаются в окна;

–   действия с объектами осуществляются с помощью меню, которое стало основным элементом управления;

–   одним из основных элементов управления стал манипулятор, которым указывают на область экрана, окна или иконки, выделяют ее и посредством меню или с использованием других технологий осуществляют управление ими.

Для реализации WIMP-интерфейсу требуются: цветной растровый дис­плей с высоким разрешением, манипулятор и программы, ориентированные на данный вид интерфейса, которые предъявляют повышенные требования к производительности компьютера, объему его памяти, пропускной способности шины и т. п. В настоящее время WIMP-интер­фейс является стандартом.

4. Речевая технология возникла в середине 90-х гг. ХХ в. после появления недорогих звуковых карт. По этой технологии команды подаются голосом путем произнесения специальных зарезервированных слов – команд. Основными командами являются:

«Проснись» – включение голосового интерфейса;

«Отдыхай» – выключение речевого интерфейса;

«Открыть» – переход в режим вызова той или иной программы, имя программы называется в следующем слове;

«Буду диктовать» – переход из режима команд в режим набора текста голосом;

«Режим команд» – возврат в режим подачи команд голосом и др.

Слова должны выговариваться четко, в одном темпе. Между словами обязательна пауза. Из-за неразвитости алгоритма распознавания речи такие системы требуют индивидуальной предварительной настройки на каждого конкретного пользователя. Речевая технология является простейшей реализацией SILK-интерфейса.

5. Биометрическая технология (мимический интерфейс). Технология возникла в конце 90-х гг. XX в. Для управления компьютером используется выражение лица человека, направление его взгляда, размер зрачка и другие признаки. Для идентификации пользователя применяется рисунок радужной оболочки его глаз, отпечатки пальцев и другая уникальная информация. Изображения считываются с цифровой видеокамеры, а затем с помощью специальных программ распознавания образов из этого изображения выделяются команды. Эта технология используется в программных продуктах и приложениях для идентификации пользователя компьютера.

6. Технология семантического интерфейса (общественного интерфейса). Технология возникла в конце 70-х гг. XX в. с развитием искусственного интеллекта и основана на семантических сетях. Данный вид интерфейса включает в себя: интерфейс командной строки, графический, речевой и мимический интерфейсы. Основная его отличительная черта – отсутствие команд при общении с компьютером. Запрос формируется на естественном языке в виде связанного текста и образов. По своей сути интерфейс является моделированием общения человека с компьютером.

36)---

37”)

аке́т прикладны́х програ́мм (аббр. ППП, англ. application package^[1]) или паке́т програ́мм — набор взаимосвязанных модулей, предназначенных для решения задач определённого класса некоторой предметной области. По смыслу ППП было бы правильнее назвать пакетом модулей вместо устоявшегося термина пакет программ. Отличается от библиотеки тем, что создание библиотеки не ставит целью полностью покрыть нужды предметной области, так как приложение может использовать модули нескольких библиотек. Требования же к пакету программ жёстче: приложение для решения задачи должно использовать только модули пакета, а создание конкретного приложения может быть доступно непрограммистам^[2].

Пакетному подходу можно противопоставить создание «универсальной» программы. Такая программа может участвовать в решении различных задач, тогда как в пакетном подходе несколько модулей пакета объединяются для решения одной задачи. Разница может показаться небольшой (из пакета программ можно, добавив управляющую надстройку, сделать «универсальную» программу, или наоборот, использовать некоторые модули «универсальной» программы в качестве ППП). Тем не менее с точки зрения архитектуры ППП более удобен для расширения и модификации, так как развитие ППП может происходить за счёт добавления новых модулей, не затрагивающих работоспособность ранее отлаженных модулей^[2].

Содержание 1 Цепочечный подход 2 Каркасный подход 3 Виды пакетов 4 Примечания 5 Литература и ссылки

Цепочечный подход

Проще всего проиллюстрировать пакетный подход на примере конвейера в Unix. Система Unix содержит большое количество небольших программ, выполняющих конкретную функцию. В конвейере входящие в цепочку программы могут обрабатывать некоторые данные^[3].

В следующем примере данные об объёмах хранящихся в текущем каталоге подкаталогов вычисляются (команда du), сортируются (sort), выбираются 10 занимающих наибольший объём (tail), отбрасывается первое поле с числом (cut) и результат печатается на принтере (lpr):

du . | sort -n | tail -n 10 | cut -f 2- | lpr

Цепочечный подход в ряде случаев можно автоматизировать, поручив построение цепочки системным средствам пакета^[3]. Помимо перечислительного механизма к созданию цепочки (явное задание входящих в цепочку модулей), возможен ассоциативный механизм, при котором модуль включается системными средствами в формируемую программу на основании некоторого атрибута. В случае, когда пользователь задаёт известные и искомые величины, восстановление цепочки средствами системы называется автоматическим планированием вычислений. Несмотря на некоторые достоинства и отдельные успехи (системы ПРИЗ и СПОРА), автоматическое планирование вычислений не получило массового развития по причине бедности цепочки как конфигурационного ориентира^[4].

Каркасный подход

При накоплении опыта программирования в любой предметной области со временем вырабатывается представления о рациональной модульной организации, накапливается набор модулей, которые сильно не изменяются при переходе от одной версии программ к другой, а также находятся постоянные места для сменных модулей. В результате вырисовывается архитектура приложения, состоящая из постоянного компонента — каркаса, имеющего гнёзда для размещения сменных модулей^[5]. Разумеется, гнёзда и сменные модули имеют согласованные спецификации.

Задание конкретной конфигурации для пользователя упрощается. Гнёзда каркаса — отражение характеристик решаемой задачи, в сменные модули — допустимые значения этих характеристик^[5].

Например, в каркасе с двумя вариантными гнёздами может описать конфигурацию расчёта, не касаясь алгоритма задачи: Материал ← Алюминий, Точность ← Двойная.

В отличие от цепочечного, каркасный подход даёт больше свободы в проектировании структуры формируемой программы, что является предпочтительным для большинства предметных областей^[5].

Виды пакетов

Можно выделить следующие виды ППП^[6]:

Общего назначения. Примеры: текстовый процессор, электронные таблицы, графический редактор, СУБД

Офисные пакеты. Для обеспечения деятельности офиса. Включают органайзеры, средства OCR и т. п.

Проблемно-ориентированные. Для предметных областей, в которых возможна типизация структур данных, алгоритмов обработки и функций управления. Примеры: бухгалтерский учёт, управление персоналом.

САПР

Настольная издательская система

Системы искусственного интеллекта. Системы с диалогом на естественном языке, экспертные системы и т. п.

38)

4.3.2. Прикладные программы

Вспомогательные программы [support environment ] - Набор программ (средств программного обеспечения), предназначенных для разработки и написания новых программ. Могут включать в себя:

текстовый редактор ;

транслятор для трансляции программ в машинные коды при создании загрузочных модулей (имеющих в имени файла расширение - *.exe);

интерактивные отладчики для поиска ошибок;

словари данных для записи сведений об использовании данных и др.

Примерами реализации такого рода программных средств могут служить автоматизированные системы программирования Turbo C, Turbo Pascal, Clipper и др.

Некоторые виды прикладных программ и связанные с ними термины:

Редактор текстов , текстовый редактор [text editor, word processor ] - Обобщенное наименование программ, предназначенных для создания, редактирования, вывода на экран и печать, а также сохранения в виде файлов различного рода документов и данных. Текстовые редакторы различаются по своему назначению (см., например, ниже - редактор программ), сложности или способа оформления и, соответственно, их функциональным возможностям. По второму признаку в частности можно выделить встроенные текстовые редакторы, которые являются составной частью других программных продуктов, например, систем программирования (см. “Вспомогательные программы ” ). Более развитые текстовые редакторы , например, Лексикон 5.0 (фирмы Микроинформ, позднее – Арсеналъ , Россия), Microsoft Word, Microsoft Word for Windows и др., представляют собой пакеты прикладных программ, которые наряду с перечисленными выше операциями позволяют производить форматирование текста (по всему документу и его части), формировать различные стили оформления документов, пользоваться большим количеством шрифтов, выделять (курсивом, подчеркиванием, жирным шрифтом и другими средствами) участки текста, набирать текст в виде колонок, включать в тексты иллюстрации, формировать различного рода указатели и ссылки, вводить верхние и нижние колонтитулы страниц, производить автоматизированный поиск элементов текста и исправление ошибок, копировать и переносить в другой документ любые участки текста а также многое другое, что делает их близкими к настольным издательским системам и т.д. Например, в последних версиях текстового редактора Лексикон (Лексикон – Верба 1.0) установлена также система криптозащиты документов и электронной цифровой подписи. Такие редакторы часто также называют текстовыми процессорами [word processors ]. Подробнее о последних версиях текстовых процессоров см. - [412, 487, 632, 634, 657].

Табличный редактор , электронная таблица [table editor ] - Обобщенное наименование прикладных программ, предназначенных для решения широкого круга вычислительных задач (экономических, бухгалтерских, инженерных, статистических и т.д.) на больших массивах данных, представляемых в табличной форме. Наиболее широкое распространение и мировое признание получили табличные редакторы Excel фирмы Microsoft, Lotus 1,2,3 и Quattro Pro фирмы Novell, Equate фирмы Holostost Inc., QuickFigure Pro фирмы Pelican Ware Inc., Лексикон XL 5.0 фирмы Арсеналъ (Россия), совмещающий функции текстового и табличного редакторов, и др.

Редактор программ , редактор текстов программ [program editor ] - Разновидность текстового редактора, предназначенного для создания и редактирования программ на определенном языке программирования. Часто такие редакторы встроены в операционные системы или в специализированные вспомогательные программы (см. выше). Редакторы программ позволяют производить: диалоговый просмотр текста; редактирование строк программы; копирование и перенос блоков текста; копирование одной программы или ее части в указанное место другой программы; контекстный поиск и замену подстрок текста; автоматический поиск строки, содержащей ошибку; проверять синтаксическую правильность написания программ; сохранение программы в виде файла; распечатку программы и ее части и т.д.

Система программирования [programming system ] - Комплекс средств, предназначенных для автоматизации процессов программирования, который включает в себя: язык программирования , редактор программ , компилятор или интерпретатор программ, а также набор вспомогательных средств (например, библиотек подпрограмм) и документации, обеспечивающих и облегчающих подготовку программных продуктов. Примерами систем программирования могут служить Turbo C, Turbo C++ и Turbo Pascal (разработки фирмы Borland), Microsoft C, Quick C и Microsoft Basic (фирмы Microsoft), VIP-BASIC v.1.5.Mainstay (для ПК серии Macintosh ) и др.

Система распознавания текстов [text recognition system ] – Комплекс программных средств, предназначенный для перевода сканированных текстовых материалов из графической формы в цифровую (символьную). Одной из наиболее популярных систем этого класса является семейство программ Fine Reader фирмы ABBYY . Выпущенные в 2000 и 2001 гг. версии системы Fine Reader 5.0 и 6.0, помимо традиционно выполняемых операций весьма точного распознавания текстов, составленных на многих языках мира, также поддерживают работу встроенного редактора. Последний обеспечивает сопоставление распознанного текста с увеличинным изображением оригинала, проверку орфографии, самообучение новым символам, заполнение специально подготовленных форм документов, сетевые режимы работы и т.д. [634, 661].

Clip art - “ Клипарт” - иллюстративная вставка, графический фрагмент, аппликация и т.п., заготовленная в “библиотеке клипартов”, являющейся приложением к текстовым и графическим редакторам, а также настольным издательским системам.

API (Application Programming Interface) – “ Интерфейс прикладного программирования ” -

Набор (“библиотека”) стандартных процедур, программных прерываний, вызовов, форматов данных и других средств, которые должны использовать прикладные программы для реализации своих функций;

Спецификация, позволяющая переносить исходные тексты программ на ЭВМ с отличающимися процессорами, где они после перекомпиляции смогут сразу выполняться.

Понятия и термины, связанные с прикладными программами:

Прикладная программа , приложение [application program] - Программа, предназначенная для решения задач или класса задач, связанных с обработкой данных в определенной области деятельности. Термин используется для того, чтобы отличить такого рода программы от программ непосредственно управляющих ЭВМ и входящих в состав общего программного обеспечения .

Аплет [applet], мобильный код – Небольшая программа-приложение (“приложеньице”) к другой более развитой прикладной программе. Также - небольшая компьютерная программа, которая может передаваться с сервера на компьютер-клиент и выполнятся на нем. Появление “аплетов” и широкое развитие их разновидностей связывают с Web -технологией и, в частности, с версией браузера Internet Explorer 4.0 для реализации на Web -странице задач, связанных с анимацией и приданием им интерактивных свойств при взаимодействии с другими пользователями Интернет, в том числе и с неблаговидными целями. Наиболее распространёнными типами мобильных кодов являются Java и ActiveX . Широкое распространение использования мобильных кодов наряду с их полезностью увеличивает степень риска несанкционированного доступа к файловой системе ПК, включая кражу информации и стирание данных с жёсткого диска. Подробнее о мобильном коде, проблемах и способах защиты от него см. - [300, 542, 543].

Дополнительные модули [plug-ins ] – Сравнительно небольшие программы, расширяющие возможности основного прикладного программного обеспечения. Например, применительно к Web -технологии, дополнительные модули часто используются для расширения возможности браузеров при работе с мультимедийными данными, со звуком и видео [300].

Киллер-приложение [killer application] - Прикладная программа, представляющая настолько высокий интерес для пользователей, что они приобретают компьютер специально, чтобы работать с нею. Примером может служить программа PageMaker , предназначенная для настольных издательских систем, благодаря которой многие компьютеры Macintosh фирмы Apple стали продаваться специально для полиграфических целей.

Интерфейс прикладных программ , ИПП [API - Applications Program Interface ] - Стандартная программная среда, включающая сервисные программы , протоколы и другое сопровождение, при помощи которого могут быть написаны прикладные программы, совместимые с операционной системой и имеющие одинаковый пользовательский интерфейс .

Резидентная программа [mamory resident] - Программа, остающаяся в оперативной памяти ЭВМ после завершения своей работы. Она может быть быстро вызвана при помощи горячего ключа (см. ниже).

Горячий ключ [hot key ] - Клавиша или набор последовательно нажатых клавиш, запускающих резидентную программу. Выбор горячих ключей производится таким образом, чтобы они не мешали работе при нажатии соответствующих клавиш в регулярно используемых приложениях (“прикладных программах”).

Электронный ключ , донгл [dongle ] – Программно-аппаратное устройство, защищающее прикладные программы от несанкционированного использования. Обычно подсоединяется к последовательному или параллельному порту ЭВМ (например, между портом и кабелем принтера или модема). Помимо этого существуют варианты электронных ключей для USB, PCMCIA и в виде внутренней платы для шин ISA/MCA . Программа, использующая электронный ключ не будет работать в его отсутствие. Изобретение электронного ключа относят к началу 70-х годов и связывают с именем Дэна Максвелла, который впервые предложил использовать его с большой ЭВМ фирмы Data General для защиты новой операционной системы, а затем, в конце 70-х и начале 80-х гг. реализовал это техническое решение соответственно на ПК фирм Apple и IBM PC . В соответствии с другой версией, изобретение электронного ключа принадлежит программисту Дону Голлу ( Don Gall ), с которым также связывают наименование этого устройства. В настоящее время электронный ключ считается самым надежным средством защиты, в частности потому, что в его конструкции используются заказные интегральные схемы, реализующие различные алгоритмы преобразования данных и предоставляющие возможность распространителю ключа и пользователю устанавливать и менять уникальные идентификаторы (“ключи”), взлом которых становится практически невозможным. Ведущие производители донглов фирмы Aladdin и Rainbow Technologies. Подробнее см. - [441, 673].

Цифровая подпись , электронная подпись , электронная цифровая подпись, ЭЦП [digital signature] - Криптографическое средство – аналог подписи, позволяющий подтвердить подлинность электронного документа. "Подпись" представляет собой уникальную последовательность битов, жёстко связанную с конкретным документом. Её структура зависит от двух аргументов: текста документа и секретного ключа. Всякое изменение одного из них ведёт к искажению цифровой подписи. Считается, что из-за сложной привязки к указанным аргументам электронную подпись невозможно подделать. Один из принципов его реализации основан на использовании т.н. “hash-функции” и в частности - MD5. Последняя выполняет специальное преобразование битов в файле и генерирует в его конце псевдослучайное 128-битное число, соответствующее количеству бит в записи. MD5 может использоваться для файлов любой длины. Если два файла отличаются хотя бы на один бит, значение числа MD5 будет иным. И наоборот, если два файла имеют одно и то же характеризующее их число, то вероятность того, что это разные файлы бесконечна мала. После вычисления этого числа, оно шифруется с использованием открытого ключа собственника записи в файле, что и представляет собой цифровую подпись. Перед тем, как проверить подпись, пользователь дешифрирует её с использованием своего открытого ключа. Если полученное значение числа совпадает с исходным, то это означает, что запись в файле не изменялась и цифровая подпись считается аутентичной. Достоинством использования MD5 в качестве цифровой подписи является высокая скорость вычислений для больших файлов, однако, стопроцентной гарантии того, что код может быть вскрыт дать невозможно Подробнее см. - [4 87, 589, 673, 676].

Watermark - “ Водяной знак ” : код, включенный в цифровой материал с целью установления владельца. Он может быть как видимым, так и не видимым для пользователя.

WYSIWYG [What You See Is What You Get ] – “Что видишь, то и получаешь” – свойство прикладных программ (редакторов, средств разработки Web -страниц их приложений и др.), облегчающее подготовку текстовых, графических и других документов и приложений.

Загрузчик [loader ] - 1. Программа, выполняющая загрузку; 2. Обрабатывающая программа, выполняющая загрузку объектных модулей программы в основную память ЭВМ и редактирование связей между ними.

Компоновщик [linker] - Загрузчик (см. выше), выполняющий в ходе загрузки компоновку единой программы из независимо транслируемых программ.

39)

Систе́мное програ́ммное обеспе́чение — это комплекс программ, которые обеспечивают управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой - приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д.

Операционные системы

Основная статья: Операционная система

Операционная система - комплекс системных программ, расширяющий возможности вычислительной системы, а также обеспечивающий управление её ресурсами, загрузку и выполнение прикладных программ, взаимодействие с пользователями. В большинстве вычислительных систем ОС являются основной, наиболее важной (а иногда единственной) частью системного ПО.

Функции ОС

Основные функции (простейшие ОС):

Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение.

Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).

Управление оперативной памятью (распределение между процессами, виртуальная память).

Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, компакт-диск и т. д.), организованным в той или иной файловой системе.

Пользовательский интерфейс.

Сетевые операции, поддержка стека протоколов.

Понятие операционной системы

Существуют две группы определений ОС: «совокупность программ, управляющих оборудованием» и «совокупность программ, управляющих другими программами». Обе они имеют свой точный технический смысл, который, однако, становится ясен только при более детальном рассмотрении вопроса о том, зачем вообще нужны операционные системы.

Есть приложения вычислительной техники, для которых ОС излишни. Например, встроенные микрокомпьютеры содержатся сегодня во многих бытовых приборах, автомобилях (иногда по десятку в каждом), сотовых телефонах и т. п. Зачастую такой компьютер постоянно исполняет лишь одну программу, запускающуюся по включении. И простые игровые приставки — также представляющие собой специализированные микрокомпьютеры — могут обходиться без ОС, запуская при включении программу, записанную на вставленном в устройство «картридже» или компакт-диске. Тем не менее, некоторые микрокомпьютеры и игровые приставки всё же работают под управлением особых собственных ОС. В большинстве случаев, это UNIX-подобные системы (последнее особенно верно в отношении программируемого коммутационного оборудования: файрволов, маршрутизаторов).

Основные идеи ОС

Предшественником ОС следует считать служебные программы (загрузчики и мониторы), а также библиотеки часто используемых подпрограмм, начавшие разрабатываться с появлением универсальных компьютеров 1-го поколения (конец 1940-х годов). Служебные программы минимизировали физические манипуляции оператора с оборудованием, а библиотеки позволяли избежать многократного программирования одних и тех же действий (осуществления операций ввода-вывода, вычисления математических функций и т. п.).

В 1950-60-х годах сформировались и были реализованы основные идеи, определяющие функциональность ОС: пакетный режим, разделение времени и многозадачность, разделение полномочий, реальный масштаб времени, файловые структуры и файловые системы.

Встроенные программы

Встроенные программы или firmware - это программы, "зашитые" в цифровые электронные устройства. В ряде случаев (например, BIOS IBM-PC совместимых компьютеров) являются по сути частью операционной системы, хранящейся в постоянной памяти. В достаточно простых устройствах вся операционная система может быть встроенной. Многие устройства современных компьютеров имеют собственные "прошивки", осуществляющие управление этими устройствами и упрощающие взаимодействие с ними.

Утилиты

Основная статья: Утилита

Утилиты (англ. utility или tool) — программы, предназначенные для решения узкого круга вспомогательных задач.

Иногда утилиты относят к классу сервисного программного обеспечения

Утилиты используются для

Мониторинга показателей датчиков и производительности оборудования — мониторинг температур процессора, видеоадаптера; чтение S.M.A.R.T. жёстких дисков;

Управления параметрами оборудования — ограничение максимальной скорости вращения CD-привода; изменение скорости вращения вентиляторов.

Контроля показателей — проверка ссылочной целостности; правильности записи данных.

Расширения возможностей — форматирование и/или переразметка диска с сохранением данных, удаление без возможности восстановления.

Типы утилит

Дисковые утилиты

Дефрагментаторы

Проверка диска — поиск неправильно записанных либо повреждённых различным путём файлов и участков диска и их последующее удаление для эффективного использования дискового пространства.

Очистка диска — удаление временных файлов, ненужных файлов, чистка «корзины».

Разметка диска — деление диска на логические диски, которые могут иметь различные файловые системы и восприниматься операционной системой как несколько различных дисков.

Резервное копирование — создание резервных копий целых дисков и отдельных файлов, а также восстановление из этих копий.

Сжатие дисков — сжатие информации на дисках для увеличения вместимости жёстких дисков.

Утилиты работы с реестром

Утилиты мониторинга оборудования

Тесты оборудования

Системы программирования

К этой категории относятся системные программы, предназначенные для разработки программного обеспечения:

ассемблеры — компьютерные программы, осуществляющие преобразование программы в форме исходного текста на языке ассемблера в машинные команды в виде объектного кода.

трансляторы - программы или технические средства, выполняющее трансляцию программы.

компиляторы — Программы, переводящие текст программы на языке высокого уровня, в эквивалентную программу на машинном языке.

интерпретаторы — Программы (иногда аппаратные средства), анализирующие команды или операторы программы и тут же выполняющие их

компоновщики (редакторы связей) — программы, которые производят компоновку — принимают на вход один или несколько объектных модулей и собирают по ним исполнимый модуль.

препроцессоры исходных текстов — это компьютерные программы, принимающие данные на входе, и выдающие данные, предназначенные для входа другой программы, например, такой, как компилятор

Отла́дчик (debugger)- является модулем среды разработки или отдельным приложением, предназначенным для поиска ошибок в программе.

текстовые редакторы — компьютерные программы, предназначенные для создания и изменения текстовых файлов, а также их просмотра на экране, вывода на печать, поиска фрагментов текста и т. п.

специализированные редакторы исходных текстов — текстовые редакторы для создания и редактирования исходного кода программ. Специализированный редактор исходных текстов может быть отдельным приложением, или быть встроен в интегрированную среду разработки (IDE).

библиотеки подпрограмм — сборники подпрограмм или объектов, используемых для разработки программного обеспечения.

Редакторы графического интерфейса

Системы управления базами данных

Основная статья: СУБД

Систе́ма управле́ния ба́зами да́нных (СУБД) — специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных.

Так как системы управления базами данных не являются обязательным компонентом вычислительной системы, зачастую их не относят к системному программному обеспечению. Часто СУБД осуществляют лишь служебную функцию при работе других видов программ (веб-серверы, серверы приложений), поэтому их не всегда можно отнести к прикладному программному обеспечению. Поэтому СУБД иногда относят к промежуточному программному обеспечению (Middleware)

Основные функции СУБД

управление данными во внешней памяти (на дисках);

управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;

журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;

поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).