Основи інформатики

Модеми

Модем - це пристрій призначений для під'єднання комп'ютера до звичайної телефонної лінії. Назва походить від скорочення двох слів - МОдуляція та ДЕМодуляція.

Комп'ютер виробляє дискретні електричні сигнали (послідовності двійкових нулів та одиниць), а по телефонних лініях інформація передається в аналоговій формі (тобто у вигляді сигналу, рівень якого змінюється безперервно, а не дискретно). Модеми виконують цифрово-аналогове й обернене перетворення. При передачі даних модеми накладають цифрові сигнали комп'ютера на безперервну носійну частоту телефонної лінії (модулюють її), а при їх прийманні демодулюють інформацію і передають її в цифровій формі в комп'ютер. Модеми передають дані по звичайних, тобто комутованих, телефонних каналах зі швидкістю від 300 до 56 000 біт за секунду, а по орендованих (виділених) каналах ця швидкість може бути і вищою. Окрім того, сучасні модеми здійснюють стиснення даних перед відправленням, і відповідно, реальна швидкість може перевищувати максимальну швидкість модему.

За конструктивним виконанням модеми бувають вбудованими (вставляються в системний блок комп'ютера в один із слотів розширення) і зовнішніми (підключаються через один із комунікаційних портів, маючи окремий корпус і власний блок живлення). Однак без відповідного комунікаційного програмного забезпечення, найважливішою складовою якого є протокол, модеми не можуть працювати. Найбільш поширеними протоколами модемів є v.32 bis, v.34, v.42 bis та інші.

Сучасні модеми для широкого кола користувачів мають вбудовані можливості відправлення і отримання факсимільних повідомлень. Такі пристрої називаються факс-модемами. Також є можливість підтримки мовних функцій, за допомогою звукового адаптеру.

На вибір типу модему впливають наступні фактори:

· ціна: зовнішні модеми коштують дорожче, оскільки в ціну входить вартість корпусу та джерела живлення;

· наявність вільних портів/слотів: зовнішній модем під'єднується до послідовного порта. Внутрішній модем до слота на материнський платі. Якщо порти або слоти зайняті, потрібно вибрати один з пристроїв;

· зручність користування: на корпусі зовнішнього модему є індикатори, що відображають його стан, а також вимикач джерела живлення. Для встановлення зовнішнього модему не потрібно розбирати корпус комп'ютера.

Програмне забезпечення

В основу роботи комп'ютерів покладено програмний принцип керування, який полягає в тому, що комп'ютер виконує дії за заздалегідь заданою програмою. Цей принцип забезпечує універсальність використання комп'ютера: у певний момент часу розв'язується задача відповідно до вибраної програми. Після її завершення у пам'ять завантажується інша програма і т.д. Програма - це запис алгоритму розв'язання задачі у вигляді послідовності команд або операторів мовою, яку розуміє комп'ютер. Кінцевою метою любої комп'ютерної програми є керування апаратними засобами.

Для нормального розв'язання задач на комп'ютері потрібно, щоб програма була налагоджена, не потребувала дороблень і мала відповідну документацію. Тому стосовно роботи на комп'ютері часто використовують термін програмне забезпечення (software), під яким розуміють сукупність програм, процедур і правил, а також документації, що стосуються функціонування системи оброблення даних.

Програмне та апаратне забезпечення у комп'ютері працюють у нерозривному зв'язку та взаємодії. Склад програмного забезпечення обчислювальної системи називається програмною конфігурацією. Між програмами існує взаємозв'язок, тобто багато програм працюють, базуючись на програмах нижчого рівня. Міжпрограмний інтерфейс - це розподіл програмного забезпечення на декілька пов'язаних між собою рівнів. Рівні програмного забезпечення являють собою піраміду, де кожен вищій рівень базується на програмному забезпеченні попередніх рівнів.

Базовий рівень

Цей рівень є найнижчим рівнем програмного забезпечення. Відповідає за взаємодію з базовими апаратними засобами. Базове програмне забезпечення міститься у складі базового апаратного забезпечення і зберігається у спеціальних мікросхемах постійного запам'ятовуючого пристрою (ПЗП), утворюючи базову систему введення-виведення BIOS. Програми та дані записуються у ПЗП на етапі виробництва і не можуть бути змінені в процесі експлуатації.

Системний рівень

Системний рівень - є перехідним. Програми цього рівня забезпечують взаємодію інших програм комп'ютера з програмами базового рівня і безпосередньо з апаратним забезпеченням. Від програм цього рівня залежать експлуатаційні показники всієї обчислювальної системи. При під'єднанні до комп'ютера нового обладнання, на системному рівні повинна бути встановлена програма, що забезпечує для решти програм взаємозв'язок із цим пристроєм. Конкретні програми, призначені для взаємодії з конкретними пристроями, називають драйверами.

Інший клас програм системного рівня відповідає за взаємодію з користувачем. Завдяки йому є можливість вводити дані у обчислювальну систему, керувати її роботою й отримувати результат у зручній формі. Це засоби забезпечення користувацького інтерфейсу, від них залежить зручність та продуктивність роботи з комп'ютером.

Сукупність програмного забезпечення системного рівня утворює ядро операційної системи комп'ютера. Наявність ядра операційної системи - є першою умовою для можливості практичної роботи користувача з обчислювальною системою. Ядро операційної системи виконує такі функції: керування пам'яттю, процесами введення-виведення, файловою системою, організація взаємодії та диспетчеризація процесів, облік використання ресурсів, оброблення команд і т.д.

Службовий рівень

Програми цього рівня взаємодіють як із програмами базового рівня, так і з програмами системного рівня. Призначення службових програм (утиліт) полягає у автоматизації робіт по перевірці та налаштуванню комп'ютерної системи, а також для покращення функцій системних програм. Деякі службові програми (програми обслуговування) відразу додають до складу операційної системи, доповнюючи її ядро, але більшість є зовнішніми програмами і розширюють функції операційної системи. Тобто, у розробці службових програм відслідковуються два напрямки: інтеграція з операційною системою та автономне функціонування.

Класифікація службових програмних засобів

1. Диспетчери файлів (файлові менеджери). За їх допомогою виконується більшість операцій по обслуговуванню файлової структури копіювання, переміщення, перейменування файлів, створення каталогів (папок), знищення об'єктів, пошук файлів та навігація у файловій структурі. Базові програмні засоби містяться у складі програм системного рівня і встановлюються разом з операційною системою

2. Засоби стиснення даних (архіватори). Призначені для створення архівів. Архівні файли мають підвищену щільність запису інформації і відповідно, ефективніше використовуються носії інформації.

3. Засоби діагностики. Призначені для автоматизації процесів діагностування програмного та апаратного забезпечення. Їх використовують для виправлення помилок і для оптимізації роботи комп'ютерної системи.

4. Програми інсталяції (встановлення). Призначені для контролю за додаванням у поточну програмну конфігурацію нового програмного забезпечення. Вони слідкують за станом і зміною оточуючого програмного середовища, відслідковують та протоколюють утворення нових зв'язків, загублені під час знищення певних програм. Прості засоби управління встановленням та знищенням програм містяться у складі операційної системи, але можуть використовуватись і додаткові службові програми.

5. Засоби комунікації. Дозволяють встановлювати з'єднання з віддаленими комп'ютерами, передають повідомлення електронної пошти, пересилають факсимільні повідомлення тощо.

6. Засоби перегляду та відтворення. Переважно для роботи з файлами, їх необхідно завантажити у "рідну" прикладну систему і внести необхідні виправлення. Але, якщо редагування не потрібно, існують універсальні засоби для перегляду (у випадку тексту) або відтворення (у випадку звука або відео) даних.

7. Засоби комп'ютерної безпеки. До них відносяться засоби пасивного та активного захисту даних від пошкодження, несанкціонованого доступу, перегляду та зміни даних. Засоби пасивного захисту - це службові програми, призначені для резервного копіювання. Засоби активного захисту застосовують антивірусне програмне забезпечення. Для захисту даних від несанкціонованого доступу, їх перегляду та зміни використовують спеціальні системи, базовані на криптографії.

Прикладний рівень

Програмне забезпечення цього рівня являє собою комплекс прикладних програм, за допомогою яких виконуються конкретні завдання (від виробничих до творчих, розважальних та навчальних). Між прикладним та системним програмним забезпеченням існує тісний взаємозв'язок. Універсальність обчислювальної системи, доступність прикладних програм і широта функціональних можливостей комп'ютера безпосередньо залежать від типу наявної операційної системи, системних засобів, що містяться у її ядрі й взаємодії комплексу людина-програма-обладнання.

Класифікація прикладного програмного забезпечення

1. Текстові редактори. Основними функціями є введення та редагування текстових даних. Для операцій вводу, виводу та збереження даних текстові редактори використовують системне програмне забезпечення. З цього класу прикладних програм починають знайомство з програмним забезпеченням і на ньому набувають перші навички роботи з комп'ютером.

2. Текстові процесори. Дозволяють форматувати, тобто оформлювати текст. Основними засобами текстових процесорів є засоби забезпечення взаємодії тексту, графіки, таблиць та інших об'єктів, що складають готовий документ, а також засоби автоматизації процесів редагування та форматування. Сучасний стиль роботи з документами має два підходи: робота з паперовими документами та робота з електронними документами. Прийоми та методи форматування таких документів різняться між собою, але текстові процесори спроможні ефективно опрацьовувати обидва види документів.

3. Графічні редактори. Широкий клас програм, що призначені для створення та обробки графічних зображень. Розрізняють три категорії:

· растрові редактори;

· векторні редактори;

· 3-D редактори (тривимірна графіка).

У растрових редакторах графічний об'єкт представлений у вигляді комбінації точок (растрів), що мають свою яскравість та колір. Такий підхід ефективний, коли графічне зображення має багато кольорів і інформація про колір елементів набагато важливіша за інформацію про їх форму. Це характерно для фотографічних та поліграфічних зображень. Застосовують для обробки зображень, створення фотоефектів і художніх композицій.

Векторні редактори відрізняються способом представлення даних про зображення. Об'єктом є не точка, а лінія. Кожна лінія розглядається, як математична крива ІІІ порядку і представлена формулою. Таке представлення компактніше за растрове, дані займають менше місця, побудова об'єкта супроводжується підрахунком параметрів кривої у координати екранного зображення, і відповідно, потребує більш продуктивних обчислювальних систем. Широко застосовуються у рекламі, оформленні обкладинок поліграфічних видань.

Редактори тривимірної графіки. Використовують для створення об'ємних композицій. Мають дві особливості: дозволяють керувати властивостями поверхні в залежності від властивостей освітлення, а також дозволяють створювати об'ємну анімацію.

4. Системи управління базами даних (СУБД). Базою даних називають великі масиви даних організовані у табличні структури. Основні функції СУБД:

· створення пустої структури бази даних;

· наявність засобів її заповнення або імпорту даних із таблиць іншої бази;

· можливість доступу до даних, наявність засобів пошуку й фільтрації.

У зв'язку з поширенням мережевих технологій, від сучасних СУБД вимагається можливість роботи з віддаленими й розподіленими ресурсами, що знаходяться на серверах Інтернету.

5. Електронні таблиці. Надають комплексні засоби для збереження різних типів даних та їх обробки. Основний акцент зміщений на перетворення даних, наданий широкий спектр методів для роботи з числовими даними. Основна особливість електронних таблиць полягає у автоматичній зміні вмісту всіх комірок при зміні відношень, заданих математичними або логічними формулами. Широке застосування знаходять у бухгалтерському обліку, аналізі фінансових та торгівельних ринків, засобах обробки результатів експериментів, тобто у автоматизації регулярно повторюваних обчислень великих об'ємів числових даних.

6. Системи автоматизованого проектування (CAD-системи). Призначені для автоматизації проектно-конструкторських робіт. Застосовуються у машинобудуванні, приладобудуванні, архітектурі. Окрім графічних робіт дозволяють проводити прості розрахунки та вибір готових конструктивних елементів з існуючої бази даних. Особливість CAD-систем полягає у автоматичному забезпеченні на всіх етапах проектування технічних умов, норм та правил. САПР є необхідним компонентом для гнучких виробничих систем (ГВС) та автоматизованих систем управління технологічними процесами (АСУ ТП).

7. Настільні видавничі системи. Автоматизують процес верстання поліграфічних видань. Займає проміжний стан між текстовими процесами та САПР. Видавничі системи відрізняються розширеними засобами управління взаємодії тексту з параметрами сторінки і графічними об'єктами, але мають слабші можливості по автоматизації вводу та редагування тексту. Їх доцільно застосовувати до документів, що попередньо оброблені у текстових процесорах та графічних редакторах.

8. Редактори HTML (Web-редактори). Особливий клас редакторів, що об'єднують у собі можливості текстових та графічних редакторів. Призначені для створення і редагування Web-сторінок Інтернету. Програми цього класу можна також використовувати при підготовці електронних документів та мультимедійних видань.

9. Браузери (засоби перегляду Web-документів). Програмні засоби призначені для перегляду електронних документів, створених у форматі HTML. Відтворюють окрім тексту та графіки, також музику, людську мову, радіопередачі, відеоконференції і дозволяють працювати з електронною поштою.

10. Системи автоматизованого перекладу. Розрізняють електронні словники та програми перекладу мови. Електронні словники - це засоби для перекладу окремих слів у документі. Потрібні для професійних перекладачів, які самостійно перекладають текст. Програми автоматичного перекладу отримують текст на одній мові і видають текст на іншій, тобто автоматизують переклад. При автоматизованому перекладі неможливо отримати якісний вихідний текст, оскільки все зводиться до перекладу окремих лексичних одиниць. Але, для технічного тексту, цей бар'єр знижений. Програми автоматичного перекладу доцільно використовувати:

· при абсолютному незнанні іноземної мови;

· при необхідності швидкого ознайомлення з документом;

· для перекладу на іноземну мову;

· для створення чернетки, що потім буде підправлено повноцінним перекладом.

11. Інтегровані системи діловодства. Засоби для автоматизації робочого місця керівника. Зокрема, це функції створення, редагування і форматування документів, централізація функцій електронної пошти, факсимільного та телефонного зв'язку, диспетчеризація та моніторинг документообігу підприємства, координація дій підрозділів, оптимізація адміністративно-господарської діяльності й поставка оперативної та довідкової інформації.

12. Бухгалтерські системи. Містять у собі функції текстових, табличних редакторів та СУБД. Призначені для автоматизації підготовки початкових бухгалтерських документів підприємства та їх обліку, регулярних звітів по підсумках виробничої, господарської та фінансової діяльності у формі прийнятної для податкових органів, позабюджетних фондів та органів статистичного обліку.

13. Фінансові аналітичні системи. Використовують у банківських та біржових структурах. Дозволяють контролювати та прогнозувати ситуацію на фінансових, торгівельних та ринків сировини, виконувати аналіз поточних подій, готувати звіти.

14. Експертні системи. Призначені для аналізу даних, що містяться у базах знань і видачі результатів, при запиті користувача. Такі системи використовуються, коли для прийняття рішення потрібні широкі спеціальні знання. Використовуються у медицині, фармакології, хімії, юриспруденції. З використанням експертних систем пов'язана область науки, що зветься інженерією знань. Інженери знань - це фахівці, які є проміжною ланкою між розробниками експертних систем (програмістами) та провідними фахівцями у конкретних областях науки й техніки (експертами).

15. Геоінформаційні системи (ГІС). Призначені для автоматизації картографічних та геодезичних робіт на основі інформації, отриманої топографічним або аерографічними методами.

16. Системи відеомонтажа. Призначені для цифрової обробки відеоматеріалів, монтажу, створення відеоефектів, виправлення дефектів, додавання звуку, титрів та субтитрів. Окремі категорії представляють навчальні, довідкові та розважальні системи й програми. Характерною особливістю є підвищені вимоги до мультимедійної складової.

17. Інструментальні мови та системи програмування. Ці засоби служать для розробки нових програм. Комп'ютер "розуміє" і може виконувати програми у машинному коді. Кожна команда при цьому має вигляд послідовності нулів й одиниць. Писати програми машинною мовою дуже незручно, а їх надійність низка. Тому програми розробляють мовою, зрозумілою людині (інструментальна мова або алгоритмічна мова програмування), після чого спеціальною програмою, яка називається транслятором, текст програми перекладається (транслюється) на машинний код.

Транслятори бувають двох типів:

· інтерпретатори;

· компілятори.

Інтерпретатор читає один оператор програми, аналізує його і відразу виконує, після чого переходить до оброблення наступного оператора. Компілятор спочатку читає, аналізує та перекладає на машинний код усю програму і тільки після завершення всієї трансляції ця програма виконується. Інструментальні мови поділяються на мови низького рівня (близькі до машинної мови) та мови високого рівня (близькі до мови людини). До мов низького рівня належать асемблери, а високого - Pascal, Basic, C/C++, мови баз даних і т.д. Систему програмування, крім транслятора, складають текстовий редактор, компонувальник, бібліотека стандартних програм, налагоджувач, візуальні засоби автоматизації програмування. Прикладами таких систем є Delphi, Visual Basic, Visual C++, Visual FoxPro та ін.

MS DOC

Операційна система MS DOS з'явилась в 1981 р. одночасно з комп'ютерами типу IВМ РС і стала для них домінуючою. Популярність цієї операційної системи була такою великою, що основні її компоненти, такі як базова система введення-виведення та файлова система, використовуються і досі в сімействі операційних систем Windows.

Серед позитивних якостей MS DOS слід відзначити:

· розвинену командну мову;

· можливість організації багаторівневих каталогів;

· роботу з усіма послідовними пристроями як із файлами;

· можливість під'єднання користувачем додаткових драйверів зовнішніх пристроїв;

· можливість запуску фонових задач одночасно з діалоговою роботою користувача.

Найважливішою характерною особливістю MS DOS є її модульність. Основними модулями системи є:

· базова система введення-виведення BIOS (Basic Input Output System);

· блок початкового завантаження Boot Record;

· модуль розширення базової системи введення-виведення IO.SYS;

· модуль обробки переривань MSDOS.SYS;

· командний процесор COMMAND.COM;

Кожен із цих модулів виконує певну частину функцій, покладених на MS DOS. Так, BIOS міститься в постійній пам'яті. Блок початкового завантаження або завантажувач завжди записаний у першому секторі системного диска. Модулі IO.SYS та MSDOS.SYS зберігаються на системному диску, місцеположення їх відоме завантажувачеві. Командний процесор - це звичайний файл, який може займати довільне місце на системному диску.

Коротко охарактеризуємо основні функції модулів MS DOS. BIOS призначена для автоматичного тестування основних апаратних компонент у разі вмикання комп'ютера, а із закінченням тестування викликає завантажувач і передає йому керування. Третьою важливою функцією BIOS є обслуговування системних переривань нижнього рівня, тобто тих які вимагають безпосереднього керування апаратними компонентами (дисплеєм, клавіатурою, магнітними дисками, принтерами, комунікаційними каналами). Таким чином, BIOS є програмною оболонкою навколо апаратних засобів комп'ютера, яка надає можливість іншим програмам, у тому числі й самій операційній системі, звертатися до апаратних компонент через механізм переривань.

Завантажувач - не невелика програма, єдина функція якої полягай у зчитуванні в оперативну пам'ять двох інших частин MS DOS - IO.SYS і MSDOS.SYS.

BIOS, яка розміщується в ПЗП і є інваріантною відносно операційної системи, що використовується на даному комп'ютері. Зміна BIOS - нетривіальне завдання, оскільки воно дуже тісно пов'язане з особливостями апаратури конкретної моделі персонального комп'ютера.

Розширення BIOS за допомогою додаткового модуля MS DOS надає гнучкості операційній системі, дає змогу "переривати" за допомогою механізму переривань функції BIOS і вмикати програми, що обслуговують нові зовнішні пристрої (драйвери). Драйвери розробляються не тільки для нових зовнішніх пристроїв, а й для тих, які стандартно входять до складу апаратури в тих випадках, коли обмін інформацією з ними має відбуватися інакше, ніж у стандартній версії MS DOS.

Крім цих функцій модуль розширення базової системи введення-виведення IO.SYS завершує завантаження MS DOS в пам'ять. Для цього він передає керування на завантажений в оперативну пам'ять модуль обробки переривань MSDOS.SYS, в якому встановлюються внутрішні робочі таблиці, ініціюються вектори переривань з номерами 32-39 і виконується підготовка до завантаження командного процесора. Після цього керування повертається в модуль розширення BIOS, який завантажує командний процесор із диска в оперативну пам'ять і передає йому керування.

Модуль обробки переривань MSDOS.SYS, крім вищезазначених функцій, утворює верхній рівень системи, з яким взаємодіє більшість прикладних програм. Компонентами даного модуля є підпрограми, які забезпечують роботу файлової системи, пристроїв введення-виведення, обслуговування деяких спеціальних ситуацій, пов'язаних із завершенням програм і обробкою помилок.

На відміну від двох попередніх модулів командний процесор COMMAND.COM трактується як звичайна програма. Його основні функції такі:

· прийом і розпізнавання команд, одержаних із клавіатури або з командного файлу;

· завантаження й виконання зовнішніх команд MS DOS і прикладних програм (файли типу COM і EXЕ);

· виконання файлу автозапуску (AUTOEXEC.BAT).

Завантаження операційної системи MS DOS відбувається коли комп'ютер вмикається або в разі перезавантаження (шляхом одночасного натиснення на три клавіші Ctrl+Alt+Del або на спеціальну кнопку RESET, що знаходиться на системному блоці).

Зручна обстановка для користувач може бути створена в результаті конфігурування і початкового настроювання системи, тобто в разі завантаження операційної системи автоматично можуть задаватися певні початкові умови, які впливають на подальшу роботу користувача. Здійснюється це за допомогою двох файлів: файлу конфігурації CONFIG.SYS та файлу автозапуску AUTOEXEC.BAT.

Файлом конфігурації можна завантажувати додаткові драйвери (команда DEVICE), розширювати об'єм доступної оперативної пам'яті (команда DOS=HIGH), змінювати за допомогою драйверів деякі параметри, які впливають на роботу зовнішніх пристроїв. Крім цього, у файлі CONFIG.SYS можна вказати, яка кількість файлів у системі може бути відкрита одночасно (команда FILES), кількість буферів для обміну із зовнішніми накопичувачами (команда BUFFERS), встановити формат виведення дати, часу та іншої інформації відповідно до узгоджень, прийнятих у тій чи іншій країні (команда COUNTRY) і т.д. Наведемо приклад типового файлу CONFIG.SYS:

FILES=50 BUFFERS=32 DEVICE=HIMEM.SYS DOS=HIGH DEVICE=RAMDRIVE.SYS /E COUNTRY=033

Файл автозапуску AUTOEXEC.BAT відноситься до так званих пакетних файлів (файлів з розширенням .BAT). Створити будь-який пакетний файл можна за допомогою будь-якого текстового редактора. Він складається з команд операційної системи та виконуваних програм (файлів із розширенням .EXE або .COM), які виконуються після запуску пакетного файлу. Пакетний файл AUTOEXEC.BAT містить команди, які повинні виконуватися щоразу, коли завантажується операційна система. В разі створення файлу автозапуску AUTOEXEC.BAT його потрібно помістити в кореневий каталог системного диску. При виконанні цього файлу завершується завантаження операційної системи.

Мова команд операційної системи MS DOS є основним засобом спілкування користувача із системою. Команда MS DOS має такий вигляд:

mmm [a1 a2 … an] [/f1 /f2 … /fk].

Тут mmm - назва команди (програми). Це є обов'язковий елемент. Аргументи a1 a2 … an, які не є обов'язковими (факт необов'язковості позначається квадратними дужками) і вимагаються не в кожній команді, як правило, вказують на ті об'єкти, з якими має справу дана команда (імена накопичувачів, каталогів, файлів і т.д.). Параметри /f1 /f2 … /fk служать для завдання різних модифікацій і режимів в разі виконання даної команди.

Існує два типи команд операційної системи MS DOS: внутрішні та зовнішні.

Внутрішні команди - це найпростіші та найчастіше використовувані команди системи. Вони є частиною командного процесора COMMAND.COM і завантажуються в пам'ять під час завантаження операційної системи.

Зовнішні команди реалізовані у вигляді окремих виконуваних програм, тобто у вигляді файлів з розширенням .EXE або .COM і знаходяться вони в системному каталозі. Наведемо деякі, найуживаніші команди операційної системи MS DOS із їх коротким описом.

Команда DIR - виведення вмісту каталогу. Синтаксис: DIR [шлях] [/p] [/w]. Внутрішня команда, виводить на екран вміст заданого аргументом шлях каталогу. Параметр /p означає, що виведення буде проводитися по сторінках, а параметр /w - виведення в ущільненому вигляді (по п'ять імен файлів в одному рядку) без додаткової інформації. Команда DIR без аргументів виводить вміст поточного каталогу. Приклади використання команди DIR:

DIR C:\USERS - виведення вмісту каталогу C:\USERS; DIR /P - виведення вмісту поточного каталогу в посторінковому режимі; DIR \WINDOWS /W - виведення вмісту каталогу C:\WINDOWS в ущільненому вигляді.

Команда CD (Change Directory) - зміна поточного каталогу. Синтаксис: CD [шлях]. Внутрішня команда, встановлює поточним каталог заданий в аргументі шлях. Якщо, наприклад, виникає потреба замінити поточний каталог на C:\SAMPLE\SOURSES, то потрібно ввести в командний рядок таку команду: CD \SAMPLE\SOURSE. Для переходу в каталог SOURSE потрібно ввести команду: CD SOURSE. Для повернення в батьківський каталог (SAMPLE) можна ввести команду: CD .. , а для переходу в кореневий каталог потрібно ввести CD \. Команда CD без параметрів виводить на екран назву поточного каталогу.

Команда MD (Make Directory)- створення каталогу. Синтаксис: MD каталог. Внутрішня команда, створює новий каталог заданий аргументом каталог. Цей аргумент може бути повним шляхом до каталогу, а також задавати ланцюжок каталогів. Приклади використання команди MD:

MD DOC - створення в поточному каталозі каталогу з іменем DOC; MD C:\USER\IVAN - створення підкаталогу IVAN у каталозі C:\USER (якщо він існує, в протилежному випадку створюється і цей каталог); MD NEW1\NEW2 - створення в поточному каталозі каталогу з іменем NEW1, а також створення в каталозі NEW1 Каталогу NEW2.

Команда RD (Remove Directory) - знищення каталогу. Синтаксис: RD каталог. Внутрішня команда, знищує каталог заданий аргументом каталог. Перед знищенням каталогу потрібно знищити всі файли, які є в ньому. Не можна також знищувати поточний каталог. Приклад використання команди RD:

RD C:\USER - знищення каталогу з іменем C:\USER.

Команда COPY - багатофункціональна команда, призначена для копіювання, об'єднання та створення файлів. Синтаксис: COPY файл 1 файл 2. Параметр файл 1 задає файл або групу файлів, що потрібно скопіювати, а параметр файл 2 задає каталог або назву файлу куди потрібно скопіювати. Обидва параметри можуть бути повними маршрутами до файлу (файлів).

Якщо потрібно об'єднати файли, то параметр файл 1 задає список файлів через знак +, які потрібно об'єднати, а параметр файл 2 задає назву результуючого файлу. У випадкові створення текстового файлу за допомогою команди COPY в ролі параметру файл 1 використовується ім'я стандартного пристрою введення CON, причому можна відразу ввести текст у створений файл (ознака завершення введення тексту - комбінація клавіш CTRL+Z). Приклади використання команди COPY:

COPY FILE1.TXT FILE2.TXT - копіювання файлу FILE1.TXT в файл FILE2.TXT (в поточному каталозі);

COPY FILE1.TXT C:\DOCUMENT - копіювання файлу FILE1.TXT з поточного каталогу в каталог C:\DOCUMENT, причому назва файлу не змінюється;

COPY C:\FILE1.TXT C:\DOCUMENT\FILE2.TXT - копіювання файлу FILE1.TXT з кореневого каталогу логічного диску C в каталог C:\DOCUMENT, причому назва файлу змінюється на FILE2.TXT;

COPY FILE1.TXT+FILE2.TXT+FILE3.TXT C:\FILE4.TXT - об'єднання файлів FILE1.TXT, FILE2.TXT, FILE3.TXT, FILE4.TXT з поточного каталогу та копіювання в файл FILE4.TXT кореневого каталогу логічного диску C;

COPY CON FILE.TXT - створення в поточному каталозі файлу з іменем FILE.TXT, після чого можна ввести з клавіатури текст, який буде збережений в цьому файлі (після введення комбінації клавіш CTRL+Z).

Команда DEL (DELete) - знищення файлів. Синтаксис: DEL файл [/p]. Внутрішня команда, знищує файл(и) заданий аргументом файл. Аргумент файл може бути повним шляхом до файлу, а також може задавати список імен файлів розділених комою або шаблон групи файлів, що підлягають знищенню. Необов'язковий параметр /p означає, що перед знищенням файлів на екрані з'являтиметься запит на підтвердження знищення. Приклади використання команди DEL:

DEL C:\FILE1.TXT - знищення файлу FILE1.TXT в кореневому каталозі диску С; DEL FILE1.TXT,FILE2.TXT,FILE3.TXT - знищення в поточному каталозі трьох файлів FILE1.TXT, FILE2.TXT, FILE3.TXT; DEL *.BAK - знищення в поточному каталозі всіх файлів з розширенням .BAK.

Команда REN (REName) - перейменування або переміщення файлів. Синтаксис: REN файл 1 файл 2. Внутрішня команда, змінює стару назву файлу, задану аргументом файл 1 на нову, задану аргументом файл 2. Аргументи можуть задавати повний шлях до файлу. Якщо шлях в аргументі файл 2 відрізняється від шляху в аргументі файл 1, то відбувається переміщення файлу в каталог, заданий в аргументі файл 2. Крім того, аргументи команди REN можуть бути шаблонами груп файлів, тобто можна одночасно міняти назву декількох файлів. Приклади використання команди DEL:

REN FILE1.TXT FILE2.TXT - перейменування файлу FILE1.TXT в файл FILE2.TXT; REN C:\FILE1.TXT C:\DOC\FILE2.TXT - переміщення файлу FILE1.TXT з кореневого каталогу логічного диску C в каталог DOC, а також зміна його назви на FILE2.TXT; REN *.TXT *.DOC - перейменування файлів типу .TXT у файли типу .DOC.

Команда FORMAT - форматування диска. Синтаксис:FORMAT диск: [/s] [/n:] [/t:]. Зовнішня команда, форматує вказаний в аргументі диск логічний диск, а також створює на ньому системні структури даних такі, як каталог та таблиця розміщення файлів FAT. Параметр [/n:] вказує на кількість секторів на доріжці, параметр [/t:] задає кількість доріжок на диску, а параметр [/s] означає, що на відформатований диск необхідно скопіювати системні файли з метою створення завантажуваного диска (диска, із якого можна завантажити операційну систему). Приклади використання команди FORMAT:

FORMAT A: - форматування логічного диска A, тобто дискети; FORMAT C: /S - форматування логічного диска C та копіювання системних файлів.

Всі команди операційної системи, в тому числі вище перераховані, мають один спеціальний параметр /?, який означає виведення так званої контекстної допомоги допомоги (help). Виконання команди з цим параметром приводить до виведення на екран відомостей про цю команду, включаючи синтаксис, список всіх параметрів та їх призначення.

Стандартним пристроєм виведення для більшості команд є екран. Якщо необхідно переадресувати виведення результатів виконання команди у файл, то в командному рядку після імені команди слід вказати спеціальний символ переадресації '>', після якого має йти назва файлу-приймача, наприклад:

DIR >FILE.DAT

Якщо файл-приймач вже існував, то старий вміст файлу буде знищено. Тому, якщо потрібно, щоб нова інформація була дописана у вже існуючий файл, необхідно ввести символ '>>':

DIR >>FILE.DAT

Стандартним пристроєм введення для більшості команд є клавіатура. Для переадресації введення використовується символ '<'.

Стиснення даних

Характерною особливістю більшості типів даних є їх надлишковість. Ступінь надлишковості даних залежить від типу даних. Наприклад, для відеоданих ступінь надлишковості в декілька разів більша ніж для графічних даних, а ступінь надлишковості графічних даних, у свою чергу, більша за ступінь надлишковості текстових даних. Іншим фактором, що впливає на ступінь надлишковості є прийнята система кодування. Прикладом систем кодування можуть бути звичайні мови спілкування, які є ні чим іншим, як системами кодування понять та ідей для висловлення думок. Так, встановлено, що кодування текстових даних за допомогою засобів української мови дає в середньому надлишковість на 20-25% більшу ніж кодування аналогічних даних засобами англійської мови.

Для людини надлишковість даних часто пов'язана з якістю інформації, оскільки надлишковість, як правило, покращує зрозумілість та сприйняття інформації. Однак, коли мова йде про зберігання та передачу інформації засобами комп'ютерної техніки, то надлишковість відіграє негативну роль, оскільки вона приводить до зростання вартості зберігання та передачі інформації. Особливо актуальною є ця проблема у випадку необхідності обробки величезних обсягів інформації при незначних об'ємах носіїв даних. У зв'язку з цим постійно виникає проблема позбавлення надлишковості або стиснення даних. Коли методи стиснення даних застосовуються до готових файлів, то часто замість терміну "стиснення даних" вживають термін "архівування даних", стиснений варіант даних називають архівом, а програмні засоби, що реалізують методи стиснення називаються архіваторами.

В залежності від того, в якому об'єкті розміщені дані, що підлягають стисненню розрізняють:

1. Стиснення (архівування) файлів: використовується для зменшення розмірів файлів при підготовці їх до передавання каналами зв'язку або до транспортування на зовнішніх носіях малої ємності;

2. Стиснення (архівування) папок: використовується як засіб зменшення обсягу папок перед довготерміновим зберіганням, наприклад, при резервному копіюванні;

3. Стиснення (ущільнення) дисків: використовується для підвищення ефективності використання дискового простору шляхом стиснення даних при записі їх на носії інформації (як правило, засобами операційної системи).

Існує багато практичних алгоритмів стиснення даних, але всі вони базуються на трьох теоретичних способах зменшення надлишковості даних. Перший спосіб полягає в зміні вмісту даних, другий - у зміні структури даних, а третій - в одночасній зміні як структури, так і вмісту даних.

Якщо при стисненні даних відбувається зміна їх вмісту, то метод стиснення є незворотнім, тобто при відновленні (розархівуванні) даних з архіву не відбувається повне відновлення інформації. Такі методи часто називаються методами стиснення з регульованими втратами інформації. Зрозуміло, що ці методи можна застосовувати тільки для таких типів даних, для яких втрата частини вмісту не приводить до суттєвого спотворення інформації. До таких типів даних відносяться відео- та аудіодані, а також графічні дані. Методи стиснення з регульованими втратами інформації забезпечують значно більший ступінь стиснення, але їх не можна застосовувати до текстових даних. Прикладами форматів стиснення з втратами інформації можуть бути: JPEG (Joint Photographic Experts Group) для графічних даних; MPG - для відеоданих; MP3 - для аудіоданих.

Якщо при стисненні даних відбувається тільки зміна структури даних, то метод стиснення є зворотнім. У цьому випадкові з архіву можна відновити інформацію повністю. Зворотні методи стиснення можна застосовувати до будь-яких типів даних, але вони дають менший ступінь стиснення у порівнянні з незворотними методами стиснення. Приклади форматів стиснення без втрати інформації: GIF (Graphics Interchange Format), TIFF (Tagged Image File Format) - для графічних даних; AVI - для відеоданих; ZIP, ARJ, RAR, CAB, LH - для довільних типів даних. Існує багато різних практичних методів стиснення без втрати інформації, які, як правило, мають різну ефективність для різних типів даних та різних обсягів. Однак, в основі цих методів лежать три теоретичних алгоритми:

· алгоритм RLE (Run Length Encoding);

· алгоритми групи KWE(KeyWord Encoding);

· алгоритм Хафмана.

Алгоритм RLE

В основі алгоритму RLE лежить ідея виявлення послідовностей даних, що повторюються, та заміни цих послідовностей більш простою структурою, в якій вказується код даних та коефіцієнт повторення. Наприклад, нехай задана така послідовність даних, що підлягає стисненню:

1 1 1 1 2 2 3 4 4 4

В алгоритмі RLE пропонується замінити її наступною структурою: 1 4 2 2 3 1 4 3, де перше число кожної пари чисел -це код даних, а друге - коефіцієнт повторення. Якщо для зберігання кожного елементу даних вхідної послідовності відводиться 1 байт, то вся послідовність займатиме 10 байт пам'яті, тоді як вихідна послідовність (стиснений варіант) займатиме 8 байт пам'яті.

Чим менше значення коефіцієнта стиснення, тим ефективніший метод стиснення. Зрозуміло, що алгоритм RLE буде давати кращий ефект стиснення при більшій довжині послідовності даних, що повторюється. У випадкові розглянутого вище прикладу, якщо вхідна послідовність матиме такий вигляд: 1 1 1 1 1 1 3 4 4 4, то коефіцієнт стиснення буде рівний 60%. У зв'язку з цим найбільша ефективність алгоритму RLE досягається при стисненні графічних даних (особливо для однотонових фонових зображень).

Алгоритми групи KWE

В основі алгоритму стиснення за ключовими словами покладено принцип кодування лексичних одиниць групами байт фіксованої довжини. Прикладом лексичної одиниці може бути звичайне слово. На практиці, в ролі лексичних одиниць вибираються послідовності символів, що повторюються, які кодуються ланцюжком символів (кодом) меншої довжини. Результат кодування зводиться в таблицю, утворюючи так званий словник.

Існує досить багато реалізацій цього алгоритму, серед яких найбільш поширеними є алгоритм Лемпеля-Зіва (алгоритм LZ) та його модифікація алгоритм Лемпеля-Зіва-Велча (алгоритм LZW). Словником в даному алгоритмі є потенційно нескінченний список фраз. Алгоритм починає роботу з майже пустого словника, що містить тільки один закодований рядок, так званий NULL-рядок. Коли зчитується черговий символ вхідної послідовності даних, він додається до поточного рядка. Процес продовжується доти, поки поточний рядок відповідає якій-небудь фразі з словника. Але рано або пізно поточний рядок перестає відповідати якій-небудь фразі словника. У цей момент, коли поточний рядок являє собою останній збіг зі словником плюс щойно прочитаний символ повідомлення, кодер видає код, що складається з індексу збігу і наступного за ним символу, що порушив збіг рядків. Крім того, нова фраза, що складається з індексу збігу і наступного за ним символу, додається в словник. У наступний раз, коли ця фраза з'явиться в повідомленні, вона може бути використана для побудови більш довгої фрази, що підвищує міру стиснення інформації.

Алгоритм LZW побудований навколо таблиці фраз (словника), яка відображає рядки символів стиснуваного повідомлення в коди фіксованої довжини. Таблиця володіє так званою властивістю передування, тобто для кожної фрази словника, що складається з деякої фрази w і символу К фраза w також міститься в словнику. Якщо всі частинки словника повністю заповнені кодування перестає бути адаптивним (кодування відбувається виходячи з вже існуючих в словнику фраз).

Алгоритми стиснення цієї групи найефективніші для текстових даних великих обсягів і малоефективні для файлів малих розмірів (за рахунок необхідності зберігання словника).

Алгоритм Хафмана

В основі алгоритму Хафмана лежить ідея кодування бітовими групами. Спочатку проводиться частотний аналіз вхідної послідовності даних, тобто встановлюється частота входження кожного символу, що зустрічається у ній. Після цього символи сортуються по спаданню частоти входження.

Основна ідея полягає в наступному: чим частіше зустрічається символ, тим меншою кількістю біт він кодується. Результат кодування зводиться в словник, що необхідний для декодування.

Комп'ютерні віруси

Комп'ютерний вірус - це невелика програма, що написана програмістом високої кваліфікації, здатна до саморозмноження й виконання різних деструктивних дій. На сьогоднішній день відомо понад 50 тис. Комп'ютерних вірусів. Існує багато різних версій стосовно дати народження першого комп'ютерного вірусу. Однак більшість фахівців сходяться на думці, що комп'ютерні віруси, як такі, вперше з'явилися у 1986 році, хоча історично виникнення вірусів тісно пов'язане з ідеєю створення самовідтворюючих програм.

Одним із "піонерів" серед комп'ютерних вірусів вважається вірус "Brain", створений пакистанським програмістом на прізвище Алві. Тільки у США цей вірус вразив понад 18 тис. комп'ютерів. На початку епохи комп'ютерних вірусів розробка вірусоподібних програм носила чисто дослідницький характер, поступово перетворюючись на відверто вороже протистояння користувачів та безвідповідальних, і навіть кримінальних "елементів". В ряді країн карне законодавство передбачає відповідальність за комп'ютерні злочини, в тому числі за створення та розповсюдження вірусів.

Віруси діють тільки програмним шляхом. Вони, як правило, приєднуються до файлу або проникають всередину файлу. У цьому випадку кажуть, що файл заражений вірусом. Вірус потрапляє в комп'ютер тільки разом із зараженим файлом. Для активізації вірусу потрібно завантажити заражений файл, і тільки після цього вірус починає діяти самостійно. Деякі віруси під час запуску зараженого файлу стають резидентними (постійно знаходяться в оперативній пам'яті комп'ютера) і можуть заражати інші файли та програми, що завантажуються. Інші різновиди вірусів відразу після активізації можуть спричиняти серйозні пошкодження, наприклад, форматувати жорсткий диск.

Дія вірусів може проявлятися по різному: від різних візуальних ефектів, що заважають працювати, до повної втрати інформації. Більшість вірусів заражують виконавчі програми, тобто файли з розширенням .EXE та .COM, хоча останнім часом все більшої популярності набувають віруси, що розповсюджуються через систему електронної пошти. Слід зауважити, що комп'ютерні віруси здатні заражати лише самі комп'ютери. Тому абсолютно абсурдними є різні твердження про вплив комп'ютерних вірусів на користувачів комп'ютерів.

Основними джерелами вірусів є:

· дискета, на якій знаходяться заражені вірусом файли;

· комп'ютерна мережа, в тому числі система електронної пошти та Internet;

· жорсткий диск, на який потрапив вірус в результаті роботи з зараженими програмами;

· вірус, що залишився в оперативній пам'яті після попереднього користувача.

Звідси випливає, що зараження комп'ютера не відбудеться, якщо:

· на комп'ютері переписуються тексти програм, документів, файли даних системи управління базами даних (СУБД), таблиць табличних процесорів і т. д. (ці файли не є програмами);

· виконується копіювання файлів з однієї дискети на іншу, в разі копіювання зараженого файлу його копія також буде заражена.

Основними ранніми ознаками зараження комп'ютера вірусом є:

· зменшення обсягу вільної оперативної пам'яті;

· сповільнення завантаження та роботи комп'ютера;

· незрозумілі (без причин) зміни у файлах, а також зміни розмірів та дати останньої модифікації файлів;

· помилки при завантаженні операційної системи;

· неможливість зберігати файли в потрібних каталогах;

· незрозумілі системні повідомлення, музикальні та візуальні ефекти і т.д.

Коли вірус переходить в активну фазу можливі такі ознаки:

· зникнення файлів;

· форматування жорсткого диска;

· неспроможність завантаження файлів або операційної системи.

Існує дуже багато різних вірусів. Умовно їх можна класифікувати наступним чином:

1. завантажувальні віруси або BOOT-віруси: заражають boot-сектори дисків. Дуже небезпечні, можуть призвести до повної втрати всієї інформації, що зберігається на диску;

2. файлові віруси: заражають файли. Поділяються на:

a. віруси, що заражують програми (файли з розширенням .EXE і .COM);

b. макровіруси: віруси, що заражують файли даних, наприклад, документи Word або робочі книги Excel;

c. віруси-супутники: використовують імена інших файлів;

d. віруси сімейства DIR: спотворюють системну інформацію про файлові структури;

3. завантажувально-файлові віруси: здатні вражати як код boot-секторів, так і код файлів;

4. віруси-невидимки або STEALTH-віруси: фальсифікують інформацію прочитану з диска так, що програма, якій призначена ця інформація отримує невірні дані. Ця технологія, яку, інколи, так і називають Stealth-технологією, може використовуватися як в BOOT-вірусах, так і у файлових вірусах;

5. ретровіруси: заражують антивірусні програми, намагаючись знищити їх або зробити непрацездатними;

6. віруси-хробаки: заражують невеликі повідомлення електронної пошти, так званим заголовком, який по своїй суті є всього на всього лише Web-адресою місцезнаходження самого вірусу. При спробі прочитати таке повідомлення вірус починає зчитувати через глобальну мережу Internet своє 'тіло', яке після завантаження починає свою деструктивну дію. Дуже небезпечні, так як виявити їх дуже важко у зв'язку з тим, що заражений файл фактично не містить коду вірусу.

Якщо не вживати заходів для захисту від комп'ютерних вірусів, то наслідки зараження можуть бути дуже серйозними. В ряді країн карне законодавство передбачає відповідальність за комп'ютерні злочини, в тому числі за впровадження вірусів. Для захисту інформації від вірусів використовуються загальні та програмні засоби.

До загальних засобів, що допомагають запобігти зараженню та його руйнівних наслідків належать:

· резервне копіювання інформації (створення копій файлів і системних областей жорстких дисків);

· уникнення користування випадковими й невідомими програмами. Найчастіше віруси розповсюджуються разом із комп'ютерними вірусами;

· перезавантаження комп'ютера перед початком роботи, зокрема, у випадку, якщо за цим комп'ютером працювали інші користувачі;

· обмеження доступу до інформації, зокрема фізичний захист дискети під час копіювання файлів із неї.

До програмних засобів захисту належать різні антивірусні програми (антивіруси). Антивірус - це програма, яка виявляє й знешкоджує комп'ютерні віруси. Слід зауважити, що віруси у своєму розвиткові випереджають антивірусні програми, тому навіть у випадку регулярного користування антивірусів немає 100% гарантії безпеки. Антивірусні програми можуть виявляти та знищувати лише відомі віруси, при появі нового комп'ютерного вірусу захисту від нього не існує до тих пір, поки для нього не буде розроблено свій антивірус. Однак, багато сучасних антивірусних пакетів мають у своєму складі спеціальний програмний модуль, який називається евристичний аналізатор, і який здатний досліджувати вміст файлів на наявність коду, характерного для комп'ютерних вірусів. Це дає змогу вчасно виявляти та попереджати про небезпеку зараження новим вірусом.

Розрізняють такі типи антивірусних програм:

1. програми-детектори: призначені для знаходження заражених файлів одним із відомих вірусів. Деякі програми-детектори можуть також лікувати файли від вірусів або знищувати заражені файли. Існують спеціалізовані (тобто призначені для боротьби з одним вірусом) детектори та поліфаги (можуть боротися з багатьма вірусами);

2. програми-лікарі: призначені для лікування заражених дисків і програм. Лікування програми полягає у вилученні із зараженої програми тіла вірусу. Також можуть бути як поліфагами, так і спеціалізованими;

3. програми-ревізори: призначені для виявлення зараження вірусом файлів, а також знаходження ушкоджених файлів. Ці програми запам'ятовують дані про стан програми та системних областей дисків у нормальному стані (до зараження) і порівнюють ці дані у процесі роботи комп'ютера. В разі невідповідності даних виводиться повідомлення про можливість зараження;

4. лікарі-ревізори: призначені для виявлення змін у файлах і системних областях дисків й у разі змін повертають їх у початковий стан.

5. програми-фільтри: призначені для перехоплення звернень до операційної системи, що використовуються вірусами для розмноження і повідомляють про це користувача. Останній має можливість дозволити або заборонити виконання відповідної операції. Такі програми є резидентними, тобто вони знаходяться в оперативній пам'яті комп'ютера.

6. програми-вакцини: використовуються для обробки файлів і boot-секторів із метою попередження зараження відомими вірусами (в останній час цей метод використовується все частіше).

Слід зауважити, що вибір одного "найкращого" антивірусу є вкрай помилковим рішенням. Рекомендується використовувати декілька різних антивірусних пакетів одночасно. Вибираючи антивірусну програму слід звернути увагу на такий параметр, як кількість розпізнаючих сигнатур (послідовність символів, які гарантовано розпізнають вірус). Другий параметр - наявність евристичного аналізатора невідомих вірусів, його присутність дуже корисна, але суттєво уповільнює час роботи програми. На сьогоднішній день існує велика кількість різноманітних антивірусних програм. Розглянемо коротко найбільш поширені в Україні.

DRWEB

Один з кращих антивірусів із сильним алгоритмом знаходження вірусів. Поліфаг, здатний перевіряти файли в архівах, документи Word і робочі книги Excel, виявляє поліморфні віруси, котрі в останній час, отримують все більше поширення. Достатньо сказати, що епідемію дуже небезпечного вірусу OneHalf зупинив саме DrWeb. Евристичний аналізатор DrWeb, досліджуючи програми на наявність фрагментів коду, характерних для вірусів, дозволяє знайти майже 90% невідомих вірусів. При завантаженні програми в першу чергу DrWeb перевіряє самого себе на цілісність, після чого тестує оперативну пам'ять. Програма може працювати у діалоговому режимі, має дуже зручний інтерфейс користувача, який можна настроювати.