Электронный экзаменатор у вас дома. Информатика

Системная информация, хранящаяся в CMOS, не теряется после выключения питания. Этому способствует маленькая батарейка, дающая напряжение 3,6 вольта и размещенная на системной плате.

В SETUP можно «войти» сразу же после включения ПК, многократно (чтобы не пропустить момент входа) нажимая следующие клавиши или их комбинации:

—Del;

—F2;

—Ctl+Alt+Esc;

—Ctl+Alt+S;

—Esc.

Если при загрузке компьютера программа самодиагностики (POST) будет выдавать сообщение об ошибках конфигурации, пользователь должен очистить текущую конфигурацию в памяти и переустановить в ней встроенные по умолчанию значения. Для этого необходимо установить соответствующий переключатель системной платы в положение «Открыто», чтобы сделать возможной запись в память конфигурации.

5. Загрузка ПК

Программа-загрузчик, считанная BIOS’ом с нулевой дорожки жесткого диска, считывает программы IO.SYS, MSDOS.SYS, а также программу (командный процессор) Command.com и передает ей управление.

6. Прерывания нижнего и верхнего уровня

Прерывания нижнего уровня (через BIOS) — это прерывания аппаратные (из-за неисправностей), логические (организованные по необходимости) и программные (от программ пользователя че- рез ОС).

Прерывания верхнего уровня (через ОС) выполняют множество функций (функции — те самые подпрограммы на машинном языке, либо «вшитые» в BIOS , либо организованные в ОС).

Особенно много этих функций выполняется по прерыванию номер 33, например, вывод символа на дисплей, чтение из файла, установка даты, времени и т. д.

7. Что такое файл

Ôàéë — это именованная область памяти на каком-либо физи- ческом носителе, например, магнитном диске, в которой может храниться исходный текст программы, фрагмент программы, программа в машинном коде, текстовый вариант информации.

В файлах может содержаться символьная (буквенная) информация, числовая, графическая (растровый и векторный типы представления), звуковая è видеоинформация.

Обычно файл имеет имя и расширение, по которому можно определить вид его информационного содержания. Например, command.com — командный файл, с расширением.exe — исполняемый (тоже может быть командным), .doc — текстовый (из редактора Microsoft Word) и т. д.

8. От кодирования символов к мультимедийной информации

Представление информации в виде файла предполагает ее кодирование.

Кодирование — это операция преобразования чисел, знаков или групп одной знаковой (или числовой) системы в другую.

Âтрадиционных кодировках для кодирования 1 символа используется 8 бит информации, такой 8-разрядный код позволяет закодировать 256 символов, что достаточно для кодировки любого символа, вводимого с клавиатуры.

Âкачестве международного стандарта принята кодовая таблица ASCII.

Согласно этой таблице первая половина символов с числовыми кодами от 0 до 127 имеют единый стандарт. В этом стандарте функциональные клавиши кодируются от 0 до 32, например:

13 — ENTER; 32 — SPASE.

Âпромежутке от 33 до 127 кодируются символы латинского алфавита; цифры, знаки арифметических операций.

Âконце 90-х годов появился новый универсальный код («Уникод») Unicode. Эта кодировка подходит для кодирования 2 байт информации, поэтому с его помощью можно закодировать не 256,

à2 â 16-й степени символов (65536). Этого количества достаточно для кодировки любых национальных символов.

Эту кодировку поддерживает Windows с 98 года. Кодовые таблицы символов хранятся в определенном участке памяти при загрузке ОС, и каждому символу отводится в памяти 1 байт информации.

Кодирование графической информации

Качество информации, представленной графическим изображением, определяется разрешающей способностью и глубиной цвета монитора. Разрешающая способность монитора — это коли- чество точек по вертикали и горизонтали, из которых складывается изображение.

Точечный элемент экрана — пиксель. Каждый пиксель на экране — это совокупность 3 точек разного цвета: красного, зеленого, синего. Из сочетания этих 3 цветов складывается палитра на экране. Цветные дисплеи такого типа носят название RGB-мони- торы. В качестве примера приведем 4 режима работы современных мониторов:

640 480 точек, 800 600, 1024 768, 1280 1024

Информация о глубине цвета определяется шиной графиче- ского адаптера (видеокарта), который включает в себя видеопамять, видеопроцессор и видеоконтроллер для обмена данными.

Типы видеоадаптеров:

1.CGA — 2 бита (4 цвета).

2.EGA — 4 бита (16 цветов).

3.VGA — 24 бита (256 цветов).

4.SVGA — 24 бита (16,7 млн цветов).

Необходимый объем видеопамяти можно рассчитать по формуле:

Ð = (m*n)â/8,

где (m*n) — разрешающая способность экрана, в — глубина цвета в битах,

8 — количество бит в байтах (для перевода в байты). Объем видеопамяти:

монитор (15-дюймовый) 15’’ — 800 600 (24 бита) = 1,37 Мбайта.

Растровый и векторный типы представления графической информации. Растровый тип — количество информации подсчитыва-

åòñÿ ïî всему растру (например, 800 600 точек). В векторном представлении берется только та информация, которая вписывается в «след» конца вектора, описывающего изображение по набору формул. Соответственно, в памяти должна храниться формула, описывающая соответствующий участок изображения (для круга, например, X в квадрате + Y в квадрате = R в квадрате).

Кодирование звуковой информации. В аналоговой форме звук представляет из себя волну с непрерывно меняющимися амплитудой и частотой. При преобразовании в цифровую дискретную форму производится временная и амплитудная дискретизация, при которой в определенные (периодические) моменты времени измеряется уровень звуковой волны. Величина этого уровня представляется в виде кодовой двоичной комбинации. Поэтому вид преобразования носит название импульсно-кодовой модуляции.

С помощью 16 бит можно закодировать 216 = 65536 уровней звучания.

Этот уровень определяется разрядностью звуковой карты (32 и 64 разр.). Частота дискретизации может изменяться от 8 до 48 КГц, т. е. В последнем случае за 1 сек. берется 48 тыс. отсчетов.

Видеоинформация — файлы, содержащие видеоинформацию, кодируются также, как и звуковые, только в формате растрового стандартного телевизионного видеосигнала.

Естественно, поскольку полоса видеосигнала гораздо шире звукового сигнала, объем памяти, требующийся для записи даже небольшого фрагмента видеосообщения, на два—три порядка (100—1000) выше, чем для звукового сигнала такой же продолжительности.

9. Файловые системы

FAT8, FAT 16, FAT 32, NTFS, NTFS5

Основным элементом файловой системы (системы, определяющей порядок организации разделов на жестком или гибком диске, а также файлов, каталогов, подкаталогов) является Таблица размещения файлов (File Allocation Table, FAT). FAT находится после загрузочного сектора и содержит описание физического расположения всех файлов на диске; за FAT следует ее точная копия — такое дублирование повышает надежность хранения данных на диске.

Âтаблице записаны размещения имен файлов и каталогов (т. е. расположение участков памяти на диске с соответствующими файлами и каталогами).

Поскольку один и тот же файл может размещаться на различ- ных участках жесткого диска, то в FAT записываются цепочки звеньев с соответствующей информацией о расположении этих участков, о начале звена и его конце.

Âпервых ПК применялись FAT8, FAT 16. Затем FAT 32, NTFS, NTFS5. Развитые системы NTFS, NTFS5 позволяют одновременнно с размещением фрагментов файла по диску зашифровывать содержимое файла.

VI. Операционная система MS DOS

1. Внутренние и внешние команды MS DOS — «dir», «copy», «mkdir», «chdir», «rename», «del», «type», «path»

MS DOS взаимодействует с базовой системой ввода/вывода (BIOS), та, в свою очередь, выполняет наиболее простые операции по обеспечению ввода/вывода информации (их называют низкоуровневые операции).

Как было отмечено выше, загрузка ОС заключается в следующем: сначала короткая программа, считанная BIOS’ом с первого сектора диска (нулевая дорожка), считывает в память ОЗУ модули ОС, которые находятся в файлах — IO.SYS, MSDOS.SYS, COM-

MAND.COM.

IO.SYS. — это как бы файловые дополнения BIOS’a. MSDOS.SYS — осуществляет основные высокоуровневые услуги DOS (обеспечение выполнения команд пользователя). COMMAND.COM — транслирует внутренние команды (вводимые пользователем) в машинные коды. Внутренние команды встроены в COMMAND.COM. Внешние команды DOS представлены в виде автономных исполняемых файлов с соответствующими именами. Например, print.åxe.

Команды «dir», «copy», «mkdir», «chdir», «rename», «del», «type»,

«path» сответственно означают «каталог», «копировать», «создать каталог», «перейти в каталог», «переименовать», «стереть», «напе- чатать», «путь».

Приведем некоторые конкретные примеры использования этих команд:

A:\>dir

C:\>delete myfile.txt

D:\>type myfile.txt

E:\>type myfile.txt | more

C:\>rename myfile1.txt myfile2.cpp

D:\>copy con myfile.txt

C:\>cd A:\work\current

D:\>md A:\work

C:\>cls

D:\>format a:

C:\>format a:/s

D:\>copy con config.sys

2. Командный процессор Command.com

Стандартным командным процессором MS DOS является файл COMMAND.COM. Командный процессор MS DOS обрабатывает команды, выданные пользователем. Резидентная часть командного процессора, которая постоянно находится в памяти, обрабатывает нажатия клавиш (например, Ctrl + C, критические ошибки). При необходимости резидентная часть вызывает транзитную часть командного процессора, объем которой примерно в 10 раз больше. Она выполняет команды пользователя, в ней хранится код всех встроенных команд COMMAND.COM.

3. Команды управления «goto», «if», «for», «exit»

Для составления простейших командных файлов батч-типа (текстовых командных файлов в виде пачки, связок, например, «autoexec.bat») в операционной системе присутствует некоторое количество операторов типа «goto», «if», «for», «exit». Эти операторы соответственно означают «перейти к», «если», «для», «выйти». Как известно, такие операторы входят в минимальный набор операторов большинства языков высокого уровня, например, Qbasic, Си, Паскаль и т. д.

4. Файлы конфигурации ПК — Autoexec.bat и Config.sys

Под конфигурированием понимают настройку операционной системы для работы с конкретным типом системной платы и различными периферийными устройствами, к которым, в частности, относятся дисплей, клавиатура, дисковод, принтер, сетевой адаптер и т. д.

Два файла в системе MS DOS — Autoexec.bat è Config.sys — задают конфигурацию операционной системы при ее старте. Как

правило, достаточно написания небольшого количества строк в этих файлах, чтобы правильно организовать работу компьютера.

После загрузки двух невидимых файлов (они имеют атрибут hidden-невидимый) компьютер ищет файл с именем CONFIG.SYS, т. е. файл конфигурации. Этот файл управляет настройкой операционной системы под индивидуальные требования или пожелания пользователя.

Ôàéë CONFIG.SYS должен находиться в корневом каталоге той дискеты или того жесткого диска, с которого компьютер запускается. Только там компьютер ищет это файл. Если файл CONFIG.SIS отсутствует, то компьютер продолжает работу со стандартными параметрами (параметрами по умолчанию), задаваемыми внутри операционной системы.

Вслед за этим загружается интерпретатор команд или командный процессор — это файл COMMAND.COM.

Если все прошло гладко, то операционная система ищет файл по имени AUTOEXEC.BAT (английское auto execut — выполнять автоматически, batch — пакет, пачка). В нем содержится список команд MS DOS, которые выполняются по очереди при каждой загрузке операционной системы.

Примеры файлов конфигурации: CONFIG.SYS

FILES=40

BUFFERS=15

LASTDRIVE=Z

SHELL=C:\COMMAND.COM C: \ /P/E:512

HISTORY=ON, 256,ON

AUTOEXEC.BAT

@ECHO OFF

PATH C:\DOS;C:\TOOLS

KEYB RU,,C:\ DOS\KEYBOARD.SYS VERIFY OFF

SET TEMP=C:\DOS\TEMP C:\DOS\MOUSE.COM

Смысл некоторых строчек читатель сможет уловить сам.

И еще раз повторим — для организации информации, записываемой на жестком или гибком диске (или на каком-то другом носителе), служит файловая система. Эта система разбивает диск на

разделы и определяет порядок размещения файлов. Основным элементом файловой системы является Таблица размещения файлов (File Allocation Table, FAT) — она находится после загрузочного сектора и содержит описание физического расположения всех файлов на диске; за FAT следует ее точная копия — такое дублирование повышает надежность хранения данных на диске.

5. Программные оболочки Norton Commander и FAR

Программные оболочки Norton Commander, FAR предназначе- ны для ускорения процесса выполнения команд в ОС MS-DOS. Т. е. пользователь не набирает команды, а пользуется готовыми командами, предоставляемыми этими оболочками. Кроме того, в эти программы (NC, FAR ) добавлены дополнительные функции, облегчающие работу пользователя с ПК. Например, просмотр файлов в шестнадцатеричном виде, запоминание последовательности команд, введенных пользователем либо вручную, либо из программной оболочки.

6. О защите данных ПК

Представим в шестнадцатеричном виде фразу из 18 букв Welcome to Windows из какого-либо текстового файла.

Учтя, что пробел — это тоже символ, имеем:

...если мы вычтем единицу из младшего разряда каждого символа, то получим:

Для первой буквы W — 57 — 1010111 — вычитаем единицу (из младшего разряда) и получаем: 56 — 1010110 — V, для второй буквы e — 65 — 1100101 — вычитаем единицу (из младшего разряда) и получаем 64 — 1100100 — d и т. д.

Кодировки символов представлены здесь в шестнадцатерич- ном виде — мы видим, что каждая шестнадцатеричная величина (если рассматривать код символа, как число) во втором случае уменьшена на единицу. И, соответственно, символы, которые по-

лучились от такого вычитания, образуют бессмысленное сочетание.

В более сложных случаях защиты текстовых файлов (или ка- ких-то других файлов) применяется или шифрование по более сложному алгоритму (например, discreet — из пакета Norton Utilities), или архивация с парольным словом.

7. Архиваторы — храним данные в сжатом виде

Архивация помимо сокрытия (путем перемешивания символов) смысла текста осуществляет еще и сжатие информации. Например, в графических файлах часто повторяющийся символ может быть представлен в виде двух величин, одна из них — сам (часто повторяющийся) символ, вторая величина — число повторений. Поскольку графические файлы имеют большую информационную избыточность, то коэффициент сжатия при архивации для них получается наибольшим.

Архивация с парольным словом увеличивает степень защиты файла, поскольку на поиск этого парольного слова может быть затрачено очень много времен.

Существует большое число архиваторов, среди которых наиболее популярны PKARC, PKZIP, RAR.

8. Антивирусные программы

Если подменить командный процессор COMMAND.COM одной операционной системы на файл с тем же именем другой ОС, то при загрузке с большой вероятностью появятся сбои или даже система не будет загружаться. Это самый простой способ «заражения» компьютера.

Со временем, по мере развития компьютерной техники появились самые различные типы вирусов. Самые короткие — разрушающие. Их длина не превышает 20 Кбайт. Самые длинные вирусы достигают 100 Кбайт и больше. Одна из разновидностей вируса «поселяется» в антивирусной программе. Причем это происходит либо специально, либо случайным образом.

В обычном порядке антивирусная программа выдает сигнал о своем собственном заражении, если такое заражение происходит. На поиск и излечение от вируса нужно время порядка от 15 минут