14.Вычислительный процесс и его реализация с помощью ос. Основные функции ос.

Вычислительный процесс и его реализация с помощью ОС

Любая прикладная программа – это в конечном итоге набор команд процессора. Этот набор строит компилятор. Очевидно, что во многих программах будут одинаковые фрагменты, особенно касающиеся обращений к устройствам. Для того чтобы программист не задумывался о тонких вопросах обращения к устройствам, операционная система предлагает независимый слой программного обеспечения,  набор системных вызовов.

По требованию пользователя (или некоторой программы) операционная система начинает выполнять программу. Для этого ей надо загрузить исполняемый код в оперативную память (считать файл с внешнего носителя), выделив при этом некоторое место, не занятое ею самой или другими программами. Далее ОС следит за выполнением процесса, обрабатывая  системные вызовы. В случае если операционная система многозадачная, она регулирует доступ процессов к процессору. Непрерывно операционная система обрабатывает прерывания (специальные сигналы на шине) от устройств.

Таким образом, получается так, что при выполнении некоторого программного кода процессор многократно переключается с выполнения прикладной программы на системные программы, подает команды устройствам и обрабатывает их прерывания.

Операционная система обеспечивает взаимодействие процессов, передавая информацию от одного процесса другому посредством сообщений, фиксированием произошедших событий и т.п.

В случае если операционная система сетевая, то помимо всего прочего она взаимодействует с операционными системами удаленных компьютеров

Основные функции ос

Начиная с ЭВМ второго поколения, встала задача полной и эффективной загрузки ЭВМ. Решение – в перекладывании на ЭВМ некоторых стандартных действий человека.

Операционная система – набор программ, обеспечивающих функционирование центрального процессора и периферийных устройств ЭВМ как единого комплекса, служащего для разработки и выполнения программ.

Можно выделить следующие функции или подсистемы ОС, хотя жесткого разделения этих подсистем нет:

1.    система управления процессами,

2.    система распределения ресурсов,

3.    система распределения оперативной памяти,

4.    система управления вводом – выводом,

5.    файловая система,

6.    интерфейс с пользователем.

Процесс – некоторая логически связанная последовательность действий, не обязательно линейная.

Ресурс – средство вычислительной техники, которое может быть выделено процессу на некоторое время.

Виды ОС: DOS, Windows (версии), UNIX, MAC OS, Novel NetWare и т.п.

Общие черты ОС:

• модульность,

• наличие ядра,

• функциональная избыточность,

• защита,

• привилегированный и непривилегированный режим работы процессора,

• применение паролей,

• принцип независимости программ от внешних устройств

Операционные системы могут различаться особенностями реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера (процессорами, памятью, устройствами), особенностями использованных методов проектирования, типами аппаратных платформ, областями использования и многими другими свойствами.

Постоянно активный процесс называется резидентным. В Windows такие процессы называют службами, в UNIX – демонами.

15. Основные этапы решения задач на ЭВМ

Программирование (programming) - теоретическая и практическая деятельность, связанная с созданием программ.

Решение задач на компьютере включает в себя следующие основные этапы, часть из которых осуществляется без участия компьютера.

1. Постановка задачи:

• сбор информации о задаче;

• формулировка условия задачи;

• определение конечных целей решения задачи;

• определение формы выдачи результатов;

• описание данных (их типов, диапазонов величин, структуры и т. п.).

2. Анализ и исследование задачи, модели:

• анализ существующих аналогов;

• анализ технических и программных средств;

• разработка математической модели;

• разработка структур данных.

3. Разработка алгоритма:

• выбор метода проектирования алгоритма;

• выбор формы записи алгоритма (блок-схемы, псевдокод и др.);

• выбор тестов и метода тестирования;

• проектирование алгоритма.

4. Программирование:

• выбор языка программирования;

• уточнение способов организации данных;

• запись алгоритма на выбранном языке

программирования.

5. Тестирование и отладка:

• синтаксическая отладка;

• отладка семантики и логической структуры;

• тестовые расчеты и анализ результатов тестирования;

• совершенствование программы.

6. Анализ результатов решения задачи и уточнение в случае необходимости математической модели с повторным выполнением этапов 2-5.

7. Сопровождение программы:

• доработка программы для решения конкретных задач;

• составление документации к решенной задаче, к математической модели, к алгоритму, к программе, к набору тестов, к использованию.

16. Защита информации при реализации информационных процессов

В то время как информационная безопасность — это общее понятие для защиты информационной среды, защита информации представляет собой деятельность по предотвращению утечки защищаемой информации, несанкционированных и непреднамеренных воздействий на защищаемую информацию.

Информационная безопасность организации — целенаправленная деятельность её органов и должностных лиц с использованием разрешённых сил и средств по достижению состояния защищённости информационной среды организации, обеспечивающее её нормальное функционирование и динамичное развитие.

В современном социуме информационная сфера имеет две составляющие : информационно-техническую (искусственно созданный человеком мир техники, технологий и т. п.) и информационно-психологическую (естественный мир живой природы, включающий и самого человека). Соответственно, в общем случае информационную безопасность общества (государства) можно представить двумя составными частями: информационно-технической безопасностью и информационно-психологической (психофизической) безопасностью.

Безопасность информации (данных)  — состояние защищённости информации (данных), при котором обеспечены её (их) конфиденциальность, доступность и целостность.

Информационная безопасность  — это процесс обеспечения конфиденциальности, целостности и доступности информации.

Безопасность информации (данных) определяется отсутствием недопустимого риска, связанного с утечкой информации по техническим каналам, несанкционированными и непреднамеренными воздействиями на данные и (или) на другие ресурсы автоматизированной информационной системы, используемые в автоматизированной системе.

Безопасность информации (при применении информационных технологий) — состояние защищённости информации (данных), обеспечивающее безопасность информации, для обработки которой она применяется, и информационную безопасность автоматизированной информационной системы, в которой она реализована.

Информационная безопасность — защищённость информации и поддерживающей инфраструктуры от случайных или преднамеренных воздействий естественного или искусственного характера, которые могут нанести неприемлемый ущерб субъектам информационных отношений. Поддерживающая инфраструктура — системы электро-, тепло-, водо-, газоснабжения, системы кондиционирования и т. д., а также обслуживающий персонал. Неприемлемый ущерб — ущерб, которым нельзя пренебречь.

Программно-технические способы и средства обеспечения информационной безопасности

В литературе предлагается следующая классификация средств защиты информации

1. Средства защиты от несанкционированного доступа (НСД):

• Средства авторизации;

• Мандатное управление доступом;

• Избирательное управление доступом;

• Управление доступом на основе ролей;

• Журналирование (так же называется Аудит).

2. Системы анализа и моделирования информационных потоков (CASE-системы).

3. Системы мониторинга сетей:

• Системы обнаружения и предотвращения вторжений (IDS/IPS).

• Системы предотвращения утечек конфиденциальной информации (DLP-системы).

4. Анализаторы протоколов.

5. Антивирусные средства.

6. Межсетевые экраны.

7. Криптографические средства:

• Шифрование;

• Цифровая подпись.

8. Системы резервного копирования.

9. Системы бесперебойного питания:

• Источники бесперебойного питания;

• Резервирование нагрузки;

• Генераторы напряжения.

10. Системы аутентификации:

• Пароль;

• Ключ доступа (физический или электронный);

• Сертификат;

• Биометрия.

11. Средства предотвращения взлома корпусов и краж оборудования.

12. Средства контроля доступа в помещения.

13. Инструментальные средства анализа систем защиты:

• Мониторинговый программный продукт.