6. Перспективы: что будет завтра и послезавтра

А что же будет дальше? И как долго вирусы будут нас беспокоить? - вопросы, который в той или иной мере беспокоит практически всех пользователей.

6.1 Что будет завтра?

Чего ожидать от компьютерного андеграунда в последующие годы? Скорее всего основными проблемами останутся: 1) полиморфик-DOS-вирусы, к которым добавятся проблемы полиморфизма в макровирусах и вирусах для Windows и OS/2; 2) макровирусы, которые будут находить все новые и новые приемы заражения и скрытия своего кода в системе; 3) сетевые вирусы, использующие для своего распространения протоколы и команды компьютерных сетей.

Пункт 3) находится пока только на самой ранней стадии - вирусы делают первые робкие попытки самостоятельно распространять свой код по MS Mail и пользуясь ftp, однако все еще впереди.

Не исключено, что появятся и другие проблемы, которые принесут немало неприятностей пользователям и достаточное количество неурочной работы разработчикам антивирусных программ. Однако я смотрю на будущее с оптимизмом: все проблемы, когда-либо встававшие в истории развития вирусов, были довольно успешно решены. Скорее всего так же успешно будут решаться и будущие проблемы, пока еще только витающие идеями в воспаленном разуме вирусописателей.

6.2 Что будет послезавтра?

Что будет послезавтра и как долго вообще будут существовать вирусы? Для того чтобы ответить на этот вопрос следует определить, где и при каких условиях водятся вирусы.

Основная питательная среда для массового распространения вируса в ЭВМ, на мой взгляд, обязана содержать следующие необходимые компоненты:

незащищенность операционной системы (ОС);

наличие разнообразной и довольно полной документации по OC и «железу»;

широкое распространение этой ОС и этого «железа».

Следует отметить, что понятие операционной системы достаточно растяжимое. Например, для макровирусов операционной системой являются редакторы Word и Excel, поскольку именно редакторы, а не Windows предоставляют макровирусам (т.е. программам на Бейсике) необходимые ресурсы и функции.

Если в операционной системе присутствуют элементы защиты информации, как это сделано практически во всех ОС, вирусу будет крайне трудно поразить объекты своего нападения, так как для этого потребуется (как минимум) взломать систему паролей и привилегий. В результате работа, необходимая для написания вируса, окажется по силам только профессионалам высокого уровня (вирус Морриса для VAX - пример этому). А у профессионалов, на мой взгляд, уровень порядочности все-таки намного выше, чем в среде потребителей их продукции, и, следовательно, число созданных и запущенных в большую жизнь вирусов еще более сократится.

Для массового производства вирусов также необходимо и достаточное количество информации о среде их обитания. Какой процент от числа системных программистов, работающих на мини-ЭВМ в операционках UNIX, VMS и т.д. знает систему управления процессами в оперативной памяти, полные форматы выполняемых файлов и загрузочных записей на диске? (т.е. информацию, необходимую для создания вируса). И следовательно, какой процент от их числа в состоянии вырастить настоящего полноценного зверя? Другой пример - операционная система Novell NetWare, достаточно популярная, но крайне слабо документированная. В результате мне пока не известно ни одного вируса, поразившего выполняемые файлы Novell NetWare, несмотря на многочисленные обещания вирусописателей выпустить такой вирус в ближайшее время.

Ну а по поводу широкого распространения ОС как необходимого условия для вирусного нашествия и говорить надоело: на 1000 программистов только 100 способны написать вирус, на эту сотню приходится один, который эту идею доведет до завершения. Теперь полученную пропорцию умножаем на число тысяч программистов - и получаем результат: с одной стороны 15.000 или даже 20.000 полностью IBM-совместимых вирусов, с другой - несколько сот вирусов для Apple-Macintosh. Такое же несоответствие пропорций наблюдается и в сравнении общего количества вирусов для Windows (несколько десятков) и для OS/2 (несколько штук).

Приведенным выше трем условиям «расцвета» компьютерных вирусов удовлетворяют сразу несколько OS (включая редакторы), производимых фирмой Microsoft (DOS, Windows, Win95/NT и Word, Excel, Office97), что дает благодатную почву для существования самых разнообразных файловых и макро-вирусов. Удовлетворяют приведенным условиям также и стандарты разбиения жестких дисков. Результат - разнообразные варианты загрузочных вирусов, поражающих систему в момент ее загрузки.

Для того, чтобы прикинуть продолжительность нашествия компьютерных вирусов в какой-либо OC, надо оценить время сосуществования приведенных выше необходимых условий.

Довольно очевидно, что в обозримом будущем фирмы IBM и Apple не собираются уступать массовый рынок своим конкурентам (на радость Apple- и IBM-программистам), даже если для этого этим фирмам придется объединить усилия. Не представляется возможным и усечение потока информации по наиболее распространенным системам, так как это ударит по числу приложений для них, а следовательно, и по их «продаваемости». Остается только одно - защита ОС. Однако, защищенность ОС требует исполнения некоторых правил (паролей и т.п.), что приводит к ряду неудобств. Поэтому мне кажется маловероятным, что такие ОС станут популярными в среде обычных пользователей - секретарш, бухгалтеров, на домашних компьютерах, и т.д., и т.п., либо функции защиты будут отключаться пользователем еще при установке ОС.

Исходя из вышесказанного можно сделать единственный вывод: вирусы успешно внедрились в повседневную компьютерную жизнь и покидать ее в обозримом будущем не собираются.

9. Локальные компьютерные сети

Локальная компьютерная сеть (ЛКС) -- это соединенная по определенным правилам совокупность близко расположенных компьютеров, предназначенных для выполнения общих задач.

Для подключения компьютера к локальной сети необходимо наличие на нем специальных программ и оборудования, которые должны удовлетворять определенным требованиям, чтобы компьютеры разных производителей могли обмениваться информацией друг с другом.

Совокупности правил и требований, которым должны удовлетворять сетевые аппаратные и программные средства компьютера, называются протоколами.

Основные сетевые протоколы стандартизованы Международной организацией стандартов -- ISO (International Standard Organization) и поддерживаются производителями сетевого оборудования.

Протоколы устанавливают:

* физические и электрические параметры сети;

* порядок передачи сигналов при установлении, разрыве связи, обмене информацией;

* порядок обнаружения и исправления ошибок при передаче и т. д.

Физические основы ЛКС

Чтобы подключить компьютер к ЛКС, он должен иметь сетевой адаптер (сетевую карту), который вставляется в свободный слот расширения либо интегрирован на материнскую плату и содержит специальный разъем для подключения сетевого кабеля.

Для ЛКС в настоящее время используются следующие физические среды передачи информации:

* тонкий коаксиальный кабель -- самая дешевая, но низкоскоростная среда;

* максимальное расстояние между компьютерами -- до 150 м;

* толстый коаксиальный кабель -- более дорогая среда по сравнению с тонким кабелем; максимальное расстояние между компьютерами -- до 5

* витая пара -- еще более скоростная и дорогая среда, требует наличия специальных соединителей -- концентраторов, или хабов (hub); максимальное расстояние от компьютера до ближайшего концентратора -- до 100 м;

* оптоволоконный кабель -- самый дорогой вариант, обычно используется для соединения мощных компьютеров;

* беспроводное соединение, Wi-Fi -- использует воздушный радиоканал; это удобно, так как не требуется прокладки проводов, но дороже, чем проводные соединения.

Сетевое программное обеспечение

Чтобы компьютеры, подключенные к локальной сети, могли обмениваться данными, необходимы соответствующие программные средства. Как правило, базовые сетевые программные средства входят в состав операционной системы, либо операционная система может быть дополнена соответствующими программами. Примером ОС с поддержкой сети является Windows XP Professional.

При работе с сетью компьютер может выступать в двух ролях:

* если компьютер обращается за информацией и сервисами к другому компьютеру сети, то такой компьютер называют рабочей станцией (work station);

* если компьютер предоставляет свою информацию и сервисы другим компьютерам сети, то он называется сервером.

Сервер может предоставлять различные сервисы, из которых наиболее известны следующие:

* хранение и предоставление файлов (файловый сервер);

* вывод на принтер (сервер печати);

* получение и пересылка факсимильных сообщений (факс-сервер);

* получение, хранение и передача сообщений электронной почты (почтовый сервер);

* размещение сайтов (web-сервер).

Сервисы, предоставляемые сервером, называются службами. На одном и том же сервере может выполняться сразу несколько служб.

Чтобы сервер предоставлял тот или иной сервис, необходимо запустить соответствующую программу в составе серверной ОС.

Для обращения к службам серверов с рабочих станций необходимо запустить соответствующую программу, называемую клиентом.

Локальные сети, в которых имеются серверы, предоставляющие службы, и клиентские компьютеры, называются сетями, построенными по технологии «клиент-сервер». Возможно совмещение этих функций каждым компьютером сети, когда эти компьютеры являются равноправными. Локальная сеть, состоящая из равноправных ПК, называется одноранговой.

Сетевая ОС Windows XP

Сетевые возможности уже включены в состав ОС Windows XP и нуждаются только в настройке и активизации. В Windows XP каждый компьютер имеет уникальное в пределах сети имя. Если на компьютере активны какие-либо службы, то к ним можно получить доступ с других компьютеров сети.

Глобальные компьютерные сети

Отличие глобальной сети от локальной состоит в том, что она позволяет совместно работать компьютерам, физически расположенным далеко друг от друга (практически в любой точке земного шара).

Логически глобальная компьютерная сеть (ГКС) состоит из трех компонентов:

* рабочих мест пользователей (обычные компьютеры);

* серверов, предоставляющих различные сервисы (мощные компьютеры);

* сети передачи данных.

Глобальные компьютерные сети могут работать согласно различным протоколам. В настоящее время наибольшей популярностью пользуется глобальная сеть Интернет (Internet), построенная на базе протокола TCP/IP.

Кроме Интернета существуют и другие разновидности ГКС:

* Fidonet -- экспериментальная сеть, созданная пользователями-энтузиастами

* корпоративные сети крупных компаний, например SCN (Siemens Corporate Network).

Физические принципы соединения с Интернетом

Прямое соединение с глобальной сетью -- это довольно дорогое мероприятие, поэтому компьютеры пользователей обычно соединены с Интернетом через Интернет - провайдеров.

Интернет-провайдер -- это компьютерный узел, обеспечивающий соединение с Интернетом для клиентских компьютеров по различным линиям связи

Таким образом, на клиентском компьютере для работы с Интернетом достаточно иметь оборудование для соединения с соответствующей линией связи. Существуют следующие виды соединений с провайдером.

Модемное соединение - Наиболее простой и дешевый, а потому и самый популярный (по крайней мере в нашей стране) способ подключения к Интернету.

Модемное подключение к Интернету

Устройство, позволяющее передавать данные по телефонным линиям, называется модемом.

Модем позволяет:

* автоматически набирать телефонный номер;

* автоматически устанавливать связь с модемом на другом конце линии;

* преобразовывать цифровые данные в аналоговые сигналы и передавать их по линиям связи;

* принимать из линии связи аналоговые сигналы и преобразовывать их в цифровые данные (для передачи компьютеру);

* принимать и отправлять факсимильные сообщения;

* выполнять функции автоответчика.

Особенностью модемного соединения является то, что во время сеанса связи с Интернетом телефон занят. Теоретическая скорость такого соединения достигает 56Кбит/с (реально она чаще всего равна 36 Кбит/с).

Выделенная пользовательская линия (ADSL -- Asymmetric Digital Subscriber line;). В отличие от обычного модема, модем ADSL не преобразует сигналы, а сразу передает их по телефонной линии в цифровом виде. Достоинством этого способа подключения является то, что во время связи с Интернетом телефон остается свободным для обычного разговора. Теоретическая скорость ADSL-соединения (в направлении и провайдера к пользователю) составляет до 7 Мбит/с (реально -- 1 Мбит/с).

Районные (кампусные) локальные сети -- Global Ethernet. В районных (кампусных) локальных сетях выход пользователя в Интернет осуществляется через шлюз (сервер доступа). Скорость передачи информации внутри районной ЛКС теоретически может достигать 10 Мбит/с (реально -- до 1 Мбит/с), а скорость работы с Интернетом -- теоретически до 1 Мбит/с, а реально до 128 кбит/с

Доступ к Интернету через сеть мобильной связи: GPRS (для сетей GSM и CDMA. Особенность такого соединения -- мобильный телефон во время сеанса связи с Интернетом занят. Теоретическая скорость работы для GPRS составляет до 128 Кбит/с (реально -- 50--60 Кбит/с), а для CDMA -- до 1 Мбит/с

Мобильный доступ (Wi-Fi). Технология Wi-Fi обеспечивает доступ в Интернет с мобильных компьютеров (ноутбуков и КПК) в пределах зоны доступ (100--300 м). Теоретическая скорость соединения -- до 1 Мбит/с. Обычно этот способ подключения используется для оперативного доступа к Интернету в общественных местах (аэропорты, гостиницы, торговые центры, офисы, клубы) или в офисах крупных фирм, сотрудники которых должны при работе с Интернетом перемещаться с места на место.

Службы, предоставляемые в Интернете

Перечень различных служб, предоставляемых пользователям Интернета в настоящее время, достаточно широк. Наиболее известны из них следующие:

* электронная почта (e-mail) -- отправка и получение электронных писем;

* служба доступа к файлам на удаленном компьютере (FTP);

* Всемирная паутина (WWW);

* передача речи через Интернет (IP-телефония);

* электронная коммерция и управление счетами в банках;

*поиск информации (web-страниц, файлов, пользователей и т.п.);

*получение аудио- и видеосигналов в режиме реального времени по запросу (STRIM-TV);

* обмен файлами между пользователями и др.

Интернет как новая глобальная индустрия

Министерство обороны США в 1972 году разработало программу Internetting Project по исследованию способов и методов соединения сетей. В 1974 году началась разработка универсального протокола передачи данных и соединения сетей Transmission Control Protocol/ Internet Protocol (TCP/IP). Технологические решения, которые осуществляют концепцию построения Интернета, получили название Интернет-технологий. В 1989 году была создана технология гипертекстовых документов ,в результате чего появилась служба World Wide Web, которая сделала доступной любую информацию в Интернете в мировом масштабе.

Интернет - это сеть, связывающая миллионы компьютеров по всему миру. Не так давно не многие слышали об Интернете. Сегодня Интернет привел к революции в использовании компьютеров. Многие ежедневно используют его для связи с другими людьми и для получения информации. Частью Интернета, является World Wide Web (которую обычно называют просто Веб). Веб настолько популярен, что для многих слова Интернет и Веб означают одно и то же. Но Интернет содержит и другие службы: электронную почту, группы новостей и общий доступ к файлам. Отправить сообщение электронной почты или участвовать в группе новостей можно и без Веба. Информация в Вебе представляется в ярком цветном формате. Заголовки, текст и рисунки могут выводиться на одной странице как на странице журнала вместе со звуком и анимацией. Веб-узел представляет набор взаимосвязанных Веб-страниц. Веб-страницы связаны друг с другом гиперссылками в виде текста или рисунка. Если щелкнуть ссылку на странице, откроется другая страница.

Что же можно делать в Интернете?

Поиск сведений. Веб содержит огромный объем информации, намного больший, чем самые богатые библиотеки. Например, можно читать газетные репортажи и обзоры фильмов, узнавать расписание авиарейсов, просматривать дорожные карты, получать прогнозы погоды для своего города. Широко доступны справочные источники, например словари и энциклопедии, а также исторические документы и классическая литература.

Связь. Одно из самых популярных применений Интернета - это электронная почта. Сообщение электронной почты можно отправить любому пользователю с адресом электронной почты. Оно будет практически мгновенно доставлено в папку «Входящие» получателя даже на другом конце земли.

Общий доступ. Можно загрузить рисунки со своей цифровой камеры на общий Веб-узел фотографий. После этого приглашенные друзья и члены семьи смогут посещать этот Веб-узел и просматривать ваши фотоальбомы.

Магазин. Веб - это величайший в мире торговый пассаж. На Веб-узлах большинства розничных продавцов можно высматривать и покупать различные вещи - книги, музыку, игрушки, одежду, электронику и многое другое.

Игры. В Вебе можно играть, в том числе с партнерами, которые при этом могут находиться где угодно. Многие игры предлагаются бесплатно, но за некоторые необходимо платить. Можно слушать вещающие в Интернете радиостанции, смотреть видеоклипы, загружать или покупать музыкальные звукозаписи, видео.

10.   Операционная система является базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера (software). Операционная система обеспечивает управление всеми аппаратными компонентами компьютера (hardware). Другими словами, операционная система обеспечивает функционирование и взаимосвязь всех компонентов компьютера, а также предоставляет пользователю доступ к его аппаратным возможностям. К системному блоку компьютера подключаются через специальные согласующие платы (контроллеры) периферийные устройства (дисковод, принтер и т. д.). Каждое периферийное устройство обрабатывает информацию по-разному и с различной скоростью, поэтому необходимо программно согласовать их работу с работой процессора. Для этого в составе операционной системы имеются специальные программы — драйверы устройств. Каждому устройству соответствует свой драйвер.           Процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами между периферийными устройствами, т. е. необходимо уметь управлять файловой системой. Ядром операционной системы является программа, которая обеспечивает управление файловой системой.           Пользователь общается с компьютером через устройства ввода информации (клавиатура, мышь). После ввода команды операционной системы специальная программа, которая называется командный процессор, расшифровывает команды и исполняет их.           Процесс общения пользователя с компьютером должен быть удобным. В состав современных операционных систем (Windows) обязательно входят модули, создающие графический интерфейс.           Таким образом, в структуру операционной системы входят следующие модули:           • базовый модуль, управляющий файловой системой;           • командный процессор, расшифровывающий и выполняющий команды;           • драйверы периферийных устройств;           • модули, обеспечивающие графический интерфейс.           Файлы операционной системы находятся на диске (жестком или гибком). Однако программы могут выполняться, только если они находятся в оперативной памяти, поэтому файлы операционной системы необходимо загрузить в оперативную память. Все файлы операционной системы не могут одновременно находиться в оперативной памяти, так как объем современных операционных систем составляет десятки мегабайт. Для функционирования компьютера обязательно должны находиться в оперативной памяти базовый модуль, командный процессор и драйверы подключенных устройств. Модули операционной системы, обеспечивающие графический интерфейс, могут быть загружены по желанию пользователя. В операционной системе Windows 95 выбор варианта загрузки представлен в виде меню.           После включения компьютера производится загрузка операционной системы в оперативную память, т. е. выполняется программа загрузки. Однако для того чтобы компьютер выполнял какую-нибудь программу, эта программа должна уже находиться в оперативной памяти. Выход из этого противоречия состоит в последовательной, поэтапной загрузке.           В соответствии с английским названием этого процесса — bootstrap, — система как бы «поднимет себя за шнурки ботинок». В системном блоке компьютера находится ПЗУ (BIOS), в котором содержатся программы тестирования компьютера и первого этапа загрузки операционной системы. После включения компьютера эти программы начинают выполйяться, причем информация о ходе этого процесса высвечивается на экране дисплея.           На этом этапе процессор обращается к диску и ищет на определенном месте (в начале диска) наличие очень небольшой программы-загрузчика BOOT. Программа-загрузчик считывается в память, и ей передается управление. В свою очередь она ищет на диске базовый модуль операционной системы, загружает его в память и передает ему управление.           В состав базового модуля операционной системы входит основной загрузчик, который ищет остальные модули операционной системы и загружает их в оперативную память.           В случае, если в дисковод вставлен несистемный диск или диск вообще отсутствует, на экране дисплея появляется соответствующее сообщение.           Вышеописанная процедура запускается автоматически при включении питания компьютера (так называемый «холодный» старт), однако часто используется процедура «перезагрузки» операционной системы («горячий» старт), которая происходит по нажатию на кнопку RESET или одновременного нажатия на клавиши ++ 

11. Совокупность программ, хранящихся на компьютере, образует его программное обеспечение.

Совокупность используемых в компьютере программ принято называть программным обеспечением. Программное обеспечение создает на компьютере определенную среду для работы и включает в себя инструментарий, с помощью которого вы имеете возможность создавать любые компьютерные объекты. Разнообразие сред определяете составом программного обеспечения компьютера, так как любая, даже самая небольшая программа после ее запуска создает свою рабочую среду.

Программное обеспечение компьютера — совокупность всех пользуемых в компьютере программ.

В жизни все объекты можно сгруппировать по определенным знакам и составить для себя представление о том, где можно использовать того или иного представителя данной группы (класса). То же самое можно сделать и по отношению к компьютерным программам.

Для того чтобы ясно понимать, где и какую программу вам лучше использовать для преобразования информации и получения желаемого результата, необходимо иметь представление об имеющихся разновидностях программ. Все программное обеспечение принято разделять на три класса: 

• системное,

• прикладное, 

• инструментарий программирования (системы программирования).

Системное программное обеспечение

Этот класс программного обеспечения является необходимой принадлежностью компьютера, так как обеспечивает взаимодействие человека, всех устройств и программ компьютера.

Этот комплекс программ определяет на компьютере системную среду и правила работы в ней. Чем более совершенно системное программное обеспечение, тем комфортнее мы чувствуем себя в системной среде. Самой важной системной программой является операционная система, которая обычно хранится жестком диске. При включении компьютера ее основная часть переписывается с жесткою диска во внутреннюю память и там находится на протяжении всего сеанса работы компьютера.

Операционная система - это набор программ, управляющих оперативной памятью, процессором, внешними устройствами и файлами; ведущих диалог с пользователем.

Важной частью операционной системой является файловая система ОС. В файлах хранится все: и программное обеспечение, и информация, необходимая для пользователя. С файлами постоянно приходится что-то делать: создавать, удалять, копировать, перемещать, искать и переименовывать. За все эти действия и отвечает файловая система.

Если вы включили компьютер и при этом на экране не происходит никаких изменений, хотя все устройства находятся рабочем состоянии, то это говорит об отсутствии в нем операционной системы.

Операционная система обеспечивает: 

• выполнение прикладных программ;

• управление ресурсами компьютера — памятью, процессором и всеми внешними устройствами;

• контакт человека с компьютером.

К наиболее известным операционным системам относятся: MS-DOS, Windows, Unix, OS/2.

К системному ПО можно кроме ОС отнести и множество программ обслуживающего, сервисного характера. 

Прикладное программное обеспечение Все имеющиеся на компьютере прикладные программы составляют прикладное программно обеспечение. Оно определяет на компьютере прикладную среду правила работы в ней. Прикладная среда всегда является «дружественной» по отношению любому человеку, овладевшем  несложными приемами работы в ней. Прикладные программы могут работать на компьютере только при условии, что на компьютере уже установлена операционная система.

Каждая прикладная среда предназначена для создания и исследования определенного вида компьютерного объекта. Например, для создания графического объекта предназначена среда графического редактора, для работы с текстом — среда текстового процессора и т. д.

Комплекс прикладных программ в среде операционной системы Windows называют приложением. Нередко его называют также пакётом прикладных программ (ППП).

Наибольшей популярностью пользуются следующие группы прикладного программного обеспечения:

• текстовые процессоры — для создания текстовых документов;

• табличные процессоры (электронные таблицы) — для вычислений и анализа информации, представленной в табличной форме;

• базы данных — для организации и управления данными;

• графические пакеты — для представления информации в виде рисунков и графиков; » коммуникационные программы — для обмена информацией между компьютерами;

• интегрированные пакеты, включающие несколько прикладных программ разного назначения;

• обучающие программы, электронные учебники, словари, энциклопедии, системы проектирования и дизайна;

• игры.

Инструментарий программирования.

Этот класс программ предназначен для создания системного и прикладного программного обеспечения. Методы работы с инструментарием программирования определяются той средой, в которой осуществляется преобразование алгоритма в программу для компьютера.

Базовые инструменты любой среды программирования совершенно одинаковы по своей сути, а отличаются только формой представления.

Представьте себе набор типовых инструментов любого специалиста, будь то слесарь, столяр, портниха, электромонтер, мастер по ремонту автомашин и пр. Их инструменты существенно отличаются Друг от друга, так как служат для решения различных задач. У людей одной и той же профессии базовые наборы инструментов очень похожи и отличаются только формой, качеством, маркой.

Аналогичная картина складывается и с инструментарием программирования. Он может быть разнообразным, но всегда будет существовать некий базовый набор инструментов, для использования которого нужно овладеть специальным языком программирования.

Для создания прикладного ПО широко используются такие языки, как Basic, Pascal, C++, Delphi и др. Во многих учебных заведения используется язык ЛОГО.

Взаимосвязь программного обеспечения (уровни программной конфигурации)

12. Информация, представленная в цифровой форме и обрабатываемая на компьютере, называется данными. Последовательность команд, которую выполняет компьютер в процессе обработки данных, называется программой.

Обработка данных на компьютере: 1. Пользователь запускает программу, хранящуюся в долговременной памяти, она загружается в оперативную и начинает выполняться. 2. Выполнение: процессор считывает команды и выполняет их. Необходимые данные загружаются в оперативную память из долговременной памяти или вводятся с помощью устройств ввода. 3. Выходные (полученные) данные записываются процессором в оперативную или долговременную память, а также предоставляются пользователю с помощью устройств вывода информации.

Для обеспечения информационного обмена между различными устройствами должна быть предусмотрена какая-то магистраль для перемещения потоков информации.

Магистраль (системная шина) включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управления, которые представляют собой многопроводные линии. К магистрали подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации, которые обмениваются информацией на машинном языке (последовательностями нулей и единиц в форме электрических импульсов).

Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении.

Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, то есть количеством двоичных разрядов, которые могут обрабатываться или передаваться процессором одновременно. Разрядность процессоров постоянно увеличивается по мере развития компьютерной техники.

Шина адреса. Выбор устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считываются данные по шине данных, производит процессор. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении — от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина).

Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти (адресное пространство), то есть количество однобайтовых ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса.

Шина управления. По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления показывают, какую операцию — считывание или запись информации из памяти — нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и так далее.

Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Каждая отдельная функция компьютера реализуется одним или несколькими модулями – конструктивно и функционально законченных электронных блоков в стандартном исполнении. Организация структуры компьютера на модульной основе аналогична строительству блочного дома. Основными модулями компьютера являются память и процессор. Процессор – это устройство управляющее работой всех блоков компьютера. Действия процессора определяются командами программы, хранящейся в памяти.

Модульная организация опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.

Магистрально-модульный принцип имеет ряд достоинств: 1. для работы с внешними устройствами используются те же команды процессора, что и дл работы с памятью. 2. подключение к магистрали дополнительных устройств не требует изменений в уже существующих устройствах, процессоре, памяти. 3. меняя состав модулей можно изменять мощность и назначение компьютера в процессе его эксплуатации.

Принцип открытой архитектуры – правила построения компьютера, в соответствии с которыми каждый новый блок должен быть совместим со старым и легко устанавливаться в том же месте в компьютере.

В компьютере столь же легко можно заменить старые блоки на новые, где бы они ни располагались, в результате чего работа компьютера не только не нарушается, но и становится более производительной. Этот принцип позволяет не выбрасывать, а модернизировать ранее купленный компьютер, легко заменяя в нем устаревшие блоки на более совершенные и удобные, а так же приобретать и устанавливать новые блоки. Причем во всех разъемы для их подключения являются стандартными и не требуют никаких изменений в самой конструкции компьютера.

13. Правовая охрана программ и баз данных. Охрана интеллектуальных прав, а также прав собственности распространяется на все виды программ для компьютера, которые могут быть выражены на любом языке и в любой форме, включая исходный текст на языке программирования и машинный код. Однако правовая охрана не распространяется на идеи и принципы, лежащие в основе программы, в том числе на идеи и принципы организации интерфейса и алгоритма.

Правовая охрана программ для ЭВМ и баз данных впервые в полном объеме введена в Российской Федерации Законом "О правовой охране программ для электронных вычислительных машин и баз данных", который вступил в силу в 1992 году.

Для признания авторского права на программу для компьютера не требуется ее регистрации в какой-либо организации. Авторское право на программу возникает автоматически при ее создании. Для оповещения о своих правах разработчик программы может, начиная с первого выпуска в свет программы, использовать знак охраны авторского права, состоящий из трех элементов: - буквы "С" в окружности © или круглых скобках (с); - наименования (имени) правообладателя; - года первого выпуска программы в свет.

Например, знак охраны авторских прав на текстовый редактор Word выглядит следующим образом: © Корпорация Microsoft, 1983-2003.

Автору программы принадлежит исключительное право осуществлять воспроизведение и распространение программы любыми способами, а также модифицировать программу. Организация или пользователь, правомерно владеющие экземпляром программы (купившие лицензию на ее использование), могут осуществлять любые действия, связанные с функционированием программы, в том числе ее запись и хранение в памяти компьютера.

Необходимо знать и выполнять существующие законы, запрещающие нелегальное копирование и использование лицензионного программного обеспечения. В отношении организаций или пользователей, которые нарушают авторские права, разработчик может потребовать через суд возмещения причиненных убытков и выплаты нарушителем компенсации.

Электронная подпись. Электронная цифровая подпись в электронном документе признается юридически равнозначной подписи в документе на бумажном носителе.

В 2002 году был принят Закон "Об электронно-цифровой подписи", который стал законодательной основой электронного документооборота в России.

При регистрации электронно-цифровой подписи в специализированных центрах корреспондент получает два ключа: секретный и открытый. Секретный ключ хранится на дискете или смарт-карте и должен быть известен только самому корреспонденту. Открытый ключ должен быть у всех потенциальных получателей документов и обычно рассылается по электронной почте.

Процесс электронного подписания документа состоит в обработке с помощью секретного ключа текста сообщения. Далее зашифрованное сообщение посылается по электронной почте абоненту. Для проверки подлинности сообщения и электронной подписи абонент использует открытый ключ.

14.   Для работы с текстами на компьютере используются программные средства, называемые текстовыми редакторами или текстовыми процессорами. Существует большое количество разнообразных текстовых редакторов, различающихся по своим возможностям, — от очень простых учебных до мощных, многофункциональных программных средств, называемых издательскими системами, которые используются для подготовки к печати книг, журналов и газет. Наиболее известны среди пользователей IBM-совместимых компьютеров текстовые редакторы Lexicon и Word for Windows.           Основное назначение текстовых редакторов — создавать текстовые файлы, редактировать тексты, просматривать их на экране, изменять формат текстового документа, распечатывать его на принтере.           Набираемый на клавиатуре компьютера текст воспроизводится на экране дисплея в рабочем поле редактора. Специальный значок — курсор указывает то место на экране, на которое пользователь в данный момент может оказывать воздействие (создавать, изменять символы и т. д.) с помощью редактора. Работая с текстовым редактором, можно получить на экране информацию о текущем состоянии курсора, т. е. его координатах на экране (номер строки и позиции в строке), а также о номере страницы текста, его формате, используемом шрифте и т. д.           Интерфейс практически каждого текстового редактора позволяет иметь на экране меню команд управления редактором — изменение режимов работы, обращение за помощью, форматирование текста, печати и т. д. Как правило, меню имеет не только текстовую форму, но и форму пиктограмм, указывающих на выполняемую команду.           Функциональные возможности большинства современных текстовых редакторов позволяют пользователю выполнять следующие операции:           • набирать текст с клавиатуры;           • исправлять символы, вставлять новый символ на место ошибочного;           • вставлять и удалять группы символов в пределах строк, не набирая заново всю строку, а сдвигая часть ее влево/вправо в режиме вставки;           • копировать фрагмент текста, используя определенную часть памяти — так называемый «буфер» (или «карман», как говорят программисты) для временного хранения копируемых фрагментов текста;           • удалять одну или несколько строк, копировать и перемещать их в другое место текста;           • раздвигать строки набранного текста, чтобы вставить туда новый фрагмент;           • вставлять фрагменты из других текстов, просматривать тексты и обнаруживать встречающиеся в этом тексте слова или группы слов, заранее выделенных пользователем;           • сохранять набранный текст (а при необходимости и все промежуточные варианты этого текста) в виде файла на магнитном диске или другом запоминающем устройстве;           • форматировать текст (т. е. изменять длину строки, межстрочные расстояния, выравнивать текст по краю или середине строки и т. д.);           • изменять шрифты, их размер, делать выделения с помощью подчеркивания или применения различного начертания букв (курсивного, полужирного и т. п.);           • распечатывать подготовленный текст на принтере.           Большинство редакторов текста имеют также режим орфографического контроля текста. В этом случае в памяти компьютера хранится достаточно большой словарь. Благодаря этому становится возможным автоматический поиск орфографических ошибок в тексте и последующее их исправление.           Широкие возможности текстовых редакторов позволили компьютеру практически вытеснить пишущие машинки из делопроизводства, а использование компьютерных издательских систем во многом изменило организацию подготовки рукописи к изданию, автоматизировало труд людей нескольких типографских профессий — верстальщика, наборщика, корректора и др.     

15.  Файл. Все программы и данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файлов. Файл — это определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти.

     Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение, определяющее его тип (программа, данные и т. д.). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании.

     В различных операционных системах существуют различные форматы имен файлов. В операционной системе MS-DOS собственно имя файла должно содержать не более восьми букв латинского алфавита и цифр, а расширение состоит из трех латинских букв, например:

proba.txt

     В операционной системе Windows имя файла может иметь до 255 символов, причем допускается использование русского алфавита, например:

Единицы измерения информации.doc

     Файловая система. На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется установленной файловой системой.

     Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) удобно применять одноуровневую файловую систему, когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов.

     Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы организуются в многоуровневую иерархическую файловую систему, которая имеет «древовидную» структуру.

     Начальный, корневой, каталог содержит вложенные каталоги 1-го уровня, в свою очередь, в каждом из них бывают вложенные каталоги 2-го уровня и т. д. Необходимо отметить, что в каталогах всех уровней могут храниться и файлы.

     Операции над файлами. В процессе работы на компьютере над файлами чаще всего производятся следующие операции: копирование (копия файла помещается в другой каталог); перемещение (сам файл перемещается в другой каталог); удаление (запись о файле удаляется из каталога); переименование (изменяется имя файла).

     Графическое представление файловой системы. Иерархическая файловая система MS-DOS, содержащая каталоги и файлы, представлена в операционной системе Windows с помощью графического интерфейса в форме иерархической системы папок и документов. Папка в Windows является аналогом каталога MS-DOS.

     Однако иерархические структуры этих систем несколько различаются. В иерархической файловой системе MS-DOS вершиной иерархии объектов является корневой каталог диска, который можно сравнить со стволом дерева — на нем растут ветки (подкаталоги), а на ветках располагаются листья (файлы).

     В Windows на вершине иерархии папок находится папка Рабочий стол (рис. 10). Следующий уровень

      

 представлен папками Мой компьютер, Корзина и Сетевое окружение (если компьютер подключен к локальной сети).

 

16. Электронные таблицы. Назначение и основные функции.

    Одной из самых продуктивных идей в области компьютерных информационных технологий стала идея электронной таблицы. Многие фирмы разработчики программного обеспечения для ПК создали свои версии табличных процессоров — прикладных программ, предназначенных для работы с электронными таблицами. Из них наибольшую известность приобрели Lotus 1-2-3 фирмы Lotus Development, Supercalc фирмы Computer Associates, Multiplan и Excel фирмы Microsoft.

    Табличные процессоры (ТП) — удобный инструмент для экономистов, бухгалтеров, инженеров, научных работников — всех тех, кому приходится работать с большими массивами числовой информации. Эти программы позволяют создавать таблицы, которые (в отличие от реляционных баз данных) являются динамическими, т. е. содержат так называемые вычисляемые поля, значения которых автоматически пересчитываются по заданным формулам при изменении значений исходных данных, содержащихся в других полях. При работе с табличными процессорами создаются документы — электронные таблицы (ЭТ). Электронная таблица (документ) создается в памяти компьютера. В дальнейшем ее можно просматривать, изменять, записывать на магнитный диск для хранения, печатать на принтере.

Среда табличного процессора

    Рабочим полем табличного процессора является экран дисплея, на котором электронная таблица представляется в виде матрицы. ЭТ, подобно шахматной доске, разделена на клетки, которые принято называть ячейками таблицы. Строки и столбцы таблицы имеют обозначения. Чаще всего строки имеют числовую нумерацию, а столбцы — буквенные (буквы латинского алфавита) обозначения. Как и на шахматной доске, каждая клетка имеет свое имя (адрес), состоящее из имени столбца и номера строки, например: А1, С13, F24 и т. п.

    Но если на шахматной доске всего 8х8=64 клетки, то в электронной таблице ячеек значительно больше. У табличного процессора Excel таблица максимального размера содержит 256 столбцов и 16384 строки. Поскольку в латинском алфавите всего 26 букв, то начиная с 27-го столбца используются двухбуквенные обозначения, также в алфавитном порядке: АА, АВ, AC,..., AZ, ВА, ВВ, ВС,..., BZ, СА... Последний, 256-й столбец имеет имя IY. Значит, существуют ячейки с такими, например, именами: DL67, HZ10234 и т.п.

Электронные таблицы Excel. Основные сведения.

    Представление данных в виде таблиц существенно упрощает анализ информации. Для решения задач, которые можно представить в виде таблиц, разработаны специальные пакеты программ, называемые электронными таблицами или табличными процессорами. Они ориентированы прежде всего на решение экономических задач, однако с их помощью можно решать математические, физические и инженерные задачи, например, осуществлять расчеты по формулам, строить графики и диаграммы.

    Программа Excel входит в офисный пакет программ Microsoft Office и предназначена для подготовки и обработки электронных таблиц под управлением операционной оболочки Windows.

    Программа Excel относится к основным офисным компьютерным технологиям обработки числовых данных.

    Документом Excel является файл с произвольным именем и расширением XLS. Такой файл *.xls называется рабочей книгой (Work Book). В каждом файле *.xls может размещаться от 1 до 255 электронных таблиц, каждая из которых называется рабочим листом (Sheet). Одна электронная таблица состоит из 16384 строк (row) и 256 столбцов (column), размещенных в памяти компьютера. Строки пронумерованы целыми числами от 1 до 16384, а столбцы обозначены буквами латинского алфавита A,B,C,...,Z,AA,AB,AC,...,IY.

    На пересечении столбца и строки располагается основной элемент таблицы - ячейка (cell). В любую ячейку можно ввести исходные данные — число, текст, а также формулу для расчета производной информации. Ширину столбца или строки можно менять при помощи мыши. При вводе данных в ячейку это происходит автоматически, т.е. электронные таблицы являются "резиновыми". Для указания конкретной ячейки используется адрес, который составляется из обозначения столбца и номера строки, на пересечении которых находится ячейка, например: A1, B2, F8, C24, AA2 и т.д.

    Чтобы сделать ячейку активной, надо указать в неё мышью и нажать левую клавишу мыши. Ячейка при этом будет выделена прямоугольной рамкой. При вводе формулы надо вводить знак =, поскольку знак = является признаком формулы. Прямоугольная группа ячеек, заданная первой и последней ячейкой, разделяемых двоеточием называется интервалом. Пример: C5:D10. Выделение группы ячеек производится мышью.

    Электронные таблицы Excel можно использовать для создания Баз Данных. Программа Excel является многооконной. Окнами являются рабочие листы Excel. Для сортировки данных необходимо указать мышью "Меню Данные, Сортировка".

    Вверху расположено Главное (горизонтальное) выпадающее меню, состоящее из 8 пунктов. Ниже меню расположена панель инструментов (кнопки со специальными значками).

    В Excel возможно использование встроенных инструментов: Мастера Диаграмм для построения графиков, Мастера Функций для производства математических вычислений, программы для создания рисунков (как и в Word).

    Для вызова Мастера Функций надо взять Меню Вставка, Функция, выбрать необходимую функцию в списке встроенных функций.

    Для вызова Мастера Диаграмм надо взять Меню Вставка, Диаграмма. Но сперва выделяют столбец чисел.

    Для вызова программы для создания рисунков надо взять Меню Вставка, Объект, выбрать MS Draw в списке объектов. Для вызова указанных объектов можно также использовать соответствующие кнопки в панели инструментов. Excel есть и собственная программа создания рисунков.

    Для вставки в электронную таблицу Excel графического файла *.bmp, *.wmf и др. надо указать мышью Меню Вставка, Рисунок, выбрать на диске необходимый графический файл, содержащий рисунок, и ОК.     В Excel, как и в Word, возможен обмен информацией (текст, графика, формулы, диаграммы и т.д.) с другими приложениями (Word, MS Works, PaintBrush и др.) через Буфер Обмена Windows.

    Копирование, вырезание и вставка выделенного содержимого ячеек производится также как и в Word через пункт меню Вставка или соответствующих кнопок в панели инструментов.