Базовый курс. 5 страница

Для того чтобы эффективно пользоваться всеми функциями графического процессора (особенно, функциями 3D-ускорителя), необходимо чтобы прикладные программы могли к этим функциям обращаться. Такие возможности обеспечиваются соответствующими программными интерфейсами. В настоящее время действуют 2 типа таких интерфейсов – DirectX, разработанный фирмой Microsoft, и OpenGL, разработанный фирмой Silicon Graphics. Для реализации этих интерфейсов в операционной системе должны быть установлены соответствующие библиотеки. Эти библиотеки постоянно дополняются и совершенствуются, появляются более новые их версии. Для нормальной работы программ с графикой необходимо, чтобы версия графической библиотеки, установленной в операционной системе, была не ниже версии библиотеки, использованной в программе. Например, если программа разработана с использованием DirectX 9.0, а в операционной системе установлена DirectX 8.1, то такая программа может не запуститься или работать неправильно.

Видео BIOS – это набор низкоуровневых программ, обеспечивающих работу видеопроцессора и видеоконтроллера. Программы видео BIOS записаны в специальном ПЗУ на видеокарте, являющимся обязательным компонентом всех современных видеокарт.

Глава 2.7. Устройства ввода-вывода

Ввод и вывод данных – неотъемлемая функция любого устройства, входящего в состав компьютерной системы. Однако человек не может непосредственно воспринимать эти данные, для этого их необходимо превратить в доступную человеческому восприятию информацию - перевести в форму текста, картинок или звука. Аналогично, для того, чтобы сообщить компьютеру что-либо необходимо преобразовать информацию в набор данных, понятных компьютеру.

Устройства, которые преобразуют компьютерные данные в доступную для непосредственного восприятия человеком информацию, будем называть устройствами вывода информации.

Устройства, которые преобразуют доступную непосредственному восприятию информацию в компьютерные данные, будем называть устройствами ввода информации.

Совокупность всех устройств того и другого вида будем называть устройствами ввода/вывода.

Большинство устройств ввода/вывода являются периферийными, т.е. они являются отдельными устройствами, подключающимися к системному блоку.

Устройства ввода/вывода можно разделить на 3 вида, в соответствии с видом вводимой/выводимой информации.

1. Управляющие устройства.

2. Устройства ввода/вывода графической информации.

3. Устройства ввода/вывода акустической информации.

Управляющие устройства – это, как правило, устройства ввода к ним относятся хорошо известные клавиатура и мышь, а также трекбол, джойстик, миди - клавиатура и т.д. Эти устройства передают команды от человека компьютеру (каждое нажатие клавиши на клавиатуре при наборе текста можно также рассматривать как команду «написать такую-то букву!»).

Клавиатура (keyboard) – это стандартное устройство, предназначенное для ручного ввода информации. Работой клавиатуры управляет контроллер клавиатуры, расположенный на материнской плате и подключаемый к ней через разъем на задней панели компьютера. При нажатии пользователем клавиши на клавиатуре, контроллер клавиатуры преобразует код нажатой клавиши в соответствующую последовательность битов и передает их компьютеру. Обычная современная клавиатура имеет, как правило, 101 - 104 клавиши, среди которых выделяют алфавитно-цифровые клавиши, необходимые для ввода текста, клавиши управления курсором и ряд специальных и управляющих клавиш. Существуют беспроводные модели клавиатуры, в них связь клавиатуры с компьютером осуществляется посредством инфракрасных лучей.

Наиболее важными характеристиками клавиатуры являются чувствительность ее клавиш к нажатию, мягкость хода клавиш и расстояние между клавишами. На долговечность клавиатуры определяется количеством нажатий, которые она рассчитана выдержать. Клавиатура проектируется таким образом, чтобы каждая клавиша выдерживала 30-50 миллионов нажатий.

Мышь используется для управления компьютером через графический экранный интерфейс (GUI), перемещение мыши по столу синхронизируется с перемещением по экрану специального экранного указателя - курсора мыши. Большинство современных мышей имеют 2 клавиши (левую и правую), между которыми расположено колесико – скрол, позволяющее осуществлять прокрутку документов вверх-вниз и другие дополнительные функции. Скрол также может использоваться как клавиша. Мыши делятся на механические и оптические.

Механическая мышь состоит из пластикового корпуса, сверху находятся кнопки, соединенные с микропереключателями. Внутри корпуса находится обрезиненный металлический шарик, нижняя часть которого соприкасается с поверхностью стола или коврика. При движении манипулятора шарик вращается и переедает движение на соединенные с ним датчики продольного и поперечного перемещения, которые в свою очередь передают данные контроллеру. Эти данные затем передаются операционной системе, которая перерисовывает курсор мыши в новом положении.

Оптическая мышь устроена аналогично, только вместо шарика в ней расположен лазер, направляющий световой луч на поверхность стола, оптический приемник, регистрирующий отраженный сигнал и анализатор, обрабатывающий принятый сигнал. По степени совпадения текущего сигнала с предыдущим анализатор делает вывод о величине и направлении смещения мыши.

В настоящее время механические мыши вытесняются оптическими.

Трекбол по функциям близок мыши, но шарик в нем больших размеров, и перемещение указателя осуществляется вращением этого шарика руками. Трекбол удобен тем, что его не требуется перемещать по поверхности стола, которого может не быть в наличии. Поэтому, по сравнению с мышью, он занимает на столе меньше места. Большинство переносных компьютеров оснащаются встроенным трекболом.

Джойстик представляет собой основание с подвижной рукояткой, которая может наклоняться в продольном и поперечном направлениях. Рукоятка и основание снабжаются кнопками. Внутри джойстика расположены датчики, преобразующие угол и направление наклона рукоятки в соответствующие сигналы, передаваемые операционной системе. В соответствии с этими сигналами осуществляется перемещение и управление графических объектов на экране.

Устройства ввода графической информации – это сканер, цифровая камера, дигитайзер.

Сканер – устройство ввода графических изображений в компьютер. В сканер закладывается лист бумаги с изображением. Устройство считывает его и пересылает компьютеру в цифровом виде. Во время сканирования вдоль листа с изображением плавно перемещается мощная лампа и линейка с множеством расположенных на ней в ряд светочувствительных элементов. Обычно в качестве светочувствительных элементов используют фотодиоды. Каждый светочувствительный элемент вырабатывает сигнал, пропорциональный яркости отраженного света от участка бумаги, расположенного напротив него. Яркость отраженного луча меняется из-за того, что светлые места сканируемого изображения отражают гораздо лучше, чем темные, покрытые краской. В цветных сканерах расположено три группы светочувствительных элементов, обрабатывающих соответственно красные, зеленые и синие цвета. Таким образом, каждая точка изображения кодируется как сочетание сигналов, вырабатываемых светочувствительными элементами красной, зеленой и синей групп. Закодированный таким образом сигнал передается на контроллер сканера в системный блок.

Различают сканеры ручные, протягивающие и планшетные. В ручных сканерах пользователь сам ведет сканер по поверхности изображения или текста. Протягивающие сканеры предназначены для сканирования изображений на листах только определенного формата. Протягивающее устройство таких сканеров последовательно перемещает все участки сканируемого листа над неподвижной светочувствительной матрицей. Наибольшее распространение получили планшетные сканеры, которые позволяют сканировать листы бумаги, книги и другие объекты, содержащие изображения. Такие сканеры состоят из пластикового корпуса, закрываемого крышкой. Верхняя поверхность корпуса выполняется из оптически прозрачного материала, на который кладется сканируемое изображение. После этого изображение закрывается крышкой и производится сканирование. В процессе сканирования под стеклом перемещается лампа со светочувствительной матрицей.

Главные характеристики сканеров – это скорость считывания, которая выражается количеством сканируемых станиц в минуту (pages per minute – ppm), и разрешающая способность, выражаемая числом точек получаемого изображения на дюйм оригинала (dots per inch – dpi).

Цифровые фото- и видеокамеры, это устройства по принципу действия аналогичные сканеру. Отличие состоит в том, что изображение фокусируется системой линз на специальную матрицу из элементов ПЗС (Приборы с Зарядовой Связью). Каждый элемент ПЗС регистрирует 1 пиксель, поэтому количество элементов ПЗС выражается в мегапикселях (миллионах пикселей). Наличие матрицы ПЗС позволяет сразу получить моментальный кадр, а наличие фокусирующей системы – получить снимок удаленного объекта. Видеокамера делает такие снимки непрерывно с частотой от 15 до 30 кадров в секунду, что позволяет, прокручивая их с такой же скоростью получать движущее изображение. В большинстве своем фото- и видеокамеры – это автономные устройства с собственной памятью, которые, обмениваются данными с компьютером через интерфейсы USB или FireWire.

Дигитайзер – это устройство для ввода графических данных, таких как чертежи, схемы, планы и т. п. Он состоит из планшета, соединенного с ним визира или специального карандаша. Перемещая карандаш по планшету, пользователь рисует изображение, которое выводится на экран.

Устройства вывода графической информации – это монитор, видеопроектор, принтер, плоттер.

Мониторы уже были подробно рассмотрены в качестве части видеподсистемы.

Видеопроекторы выполняют ту же функцию, что и мониторы, но они проецируют изображение на большой удаленный экран, роль которого может выполнять просто гладкая белая стена. Видеопроектор является компактной альтернативой широкоформатному монитору для публичных выступлений, презентаций, показа видеофильмов и т.д.

Видеопроектор подключается к выходу видеокарты точно так же как и монитор. Изображение формируется на пиксельной матрице видеопроектора, а затем через систему линз проецируется на внешний экран. В зависимости от способа формирования пиксельной матрицы различают типы видеопроекторов CRT(матрица формируется из зерен люминофора), LCD (используется жидкокристаллическая матрица), DLP(используется микрозеркальная матрица), LDT(используется светодиодная или лазерная матрица). В настоящее время наиболее распространены LCD и DLP проекторы. Развитие технологии LDT позволило создать очень малогабаритные видеопроекторы, в настоящее время эта технология интенсивно развивается.

Принтеры – второй по степени распространенности после мониторов тип устройств вывода. Их можно классифицировать по различным признакам.

· по способу получения изображения: литерные (практически исчезли),матричные, струйные, лазерные и термические;

· по способу формирования изображения: последовательные, строчные, страничные;

· по способу печати: ударные, безударные;

· по цветности: чёрно-белые, цветные.

Наиболее распространены принтеры матричные, лазерные и струйные принтеры.

Матричные принтеры схожи по принципу действия с печатной машинкой. Печатающая головка перемещается в поперечном направлении и формирует изображение из множества точек, ударяя иголками по красящей ленте. Полиграфическое качество изображения, получаемого с помощью матричных принтеров низкое и они шумны во время работы. Основное достоинство матричных принтеров – низкая цена расходных материалов и невысокие требования к качеству бумаги. Матричные принтеры сейчас используются в кассовых аппаратах и в других аналогичных устройствах.

Струйный принтер относится к безударным принтерам. Изображение в нем формируется с помощью чернил, которые распыляются через капилляры печатающей головки.

Лазерный принтер также относится к безударным принтерам. Он формирует изображение постранично. Первоначально изображение создается на фотобарабане, который предварительно электризуется статическим электричеством. Луч лазера в соответствии с изображением снимает статический заряд на белых участках рисунка. Затем на барабан наносится специальное красящее вещество – тонер, который прилипает к фотобарабану на участках с неснятым статическим зарядом. Затем тонер переносится на бумагу и нагревается. Частицы тонера плавятся и прилипают к бумаге.

Для ускорения работы, принтеры имеют собственную память, в которой они хранят образ информации, подготовленной к печати.

К основным характеристикам принтеров относятся:

· ширина каретки, которая обычно соответствую бумажному формату А3 или А4;

· скорость печати, измеряемая количеством листов, печатаемы в минуту;

· качество печати, определяемое разрешающей способностью принтера – количеством точек на дюйм линейного изображения. Чем разрешение выше, тем лучше качество печати.

· расход материалов: лазерным принтером – порошка, струйным принтером – чернил, матричным принтером – красящих лент.

Плоттер (графопостроитель) – это устройство для отображения векторных изображений на бумаге, кальке, пленке и других подобных материалах. Плоттеры снабжаются сменными пишущими узлами, которые могут перемещаться вдоль бумаги в продольном и поперечном направлениях. В пишущий узел могут вставляться цветные перья или ножи для резки бумаги. Графопостроители могут быть миниатюрными, и могут быть настолько большими, что на них можно вычертить кузов автомобиля или деталь самолета в натуральную величину.

Устройства ввода/вывода акустической информации – образуют так называемую акустическую систему, включающую микрофон, акустические колонки и адаптер этих устройств – звуковую карту.

Микрофон – это акустическое устройство ввода, позволяющее, преобразовывать, человеческую речь, музыку и вообще любые звуки в электрические сигналы, которые затем превращаются звуковой картой в набор байт. Основные технические характеристики микрофона – чувствительность и направленность.

Акустические колонки осуществляют обратную процедуру – преобразуют сгенерированные звуковой картой электрические импульсы в звук. Внутри одной из колонок расположен акустический усилитель, позволяющий получить требуемую мощность звука. В высококачественных акустических системах усилитель представляет отдельное устройство с широкими возможностями регулировки. Принципы кодирования звука будут рассмотрены далее.

Глава 2.8. Компьютерные сети. Интернет.

Компьютеры объединяются в сети для обмена данными между собой и для использования общих ресурсов. Для подключения ПК к сети используется специальный адаптер – сетевая карта, которая подключается к слоту PCI на материнской плате. К сетевой карте подключается сетевой кабель (обычно витая пара). Сетевая карта обеспечивает передачу и прием данных по сети. Одним из основных характеристик сети является скорость передачи данных, измеряемая в мегабитах в секунду (Мб/с) или в гигабитах в секунды (Гб/с). В настоящее время стандартная скорость передачи данных в небольших (локальных) сетях составляет 100 Мб/с но есть и сети со скоростью передачи данных более 1 Гб/с.

Кроме подключения через сетевую карту компьютер может быть подключен к сети через телефонную линию при помощи специального устройства – модема. Скорость передачи данных для модемных соединений невелика – до 52 кб/с для обычного модема и до 8 Мб/с по технологии ADSL.

Еще один способ подключения ПК к сети – беспроводное подключение. Например, компьютер можно подключить к удаленной сети при помощи, например, сотового телефона, который подключается к компьютеру через USB-порт или при помощи устройства Blue Tooth. Существуют и специализированные устройства беспроводного подключения к сети. Через такое устройство можно подключить к сети несколько близко расположенных ПК, не используя соединительных кабелей.

Следует также отметить, что можно соединить несколько компьютеров и других устройств через USB-порты – такое соединение также можно рассматривать как своеобразную сеть.

В настоящее время большинство компьютеров мира имеют возможность обмениваться данными через всемирную глобальную сеть Интернет. Фактически, Интернет состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, связанных между собой различными линиями связи, физически передающих данные по телефонным проводам, оптоволокну, через спутники, радиомодемы и т.д. Интернет в целом не является чей-то собственностью (также как не являются чьей-то собственностью вся мировая пресса или все мировое телевидение), хотя каждый конкретный технический или информационный ресурс или пакет услуг имеет своего владельца. Структура Интернет напоминает паутину, в узлах которой находятся компьютеры, связанные между собой линиями связи.

Более подробная информация о технической и организационной структуре компьютерных сетей и Интернета содержится в учебном пособии по дисциплине «Современные средства ЭВМ и телекоммуникаций».

Раздел 3. Программная конфигурация ПК

Глава 3.1. Классификация программного обеспечения ПК.

Программная конфигурация (программное обеспечение, ПО, software, софт) – это все программы, установленные в компьютерной системе, а также способы взаимодействия этих программ с аппаратным обеспечением, друг с другом и с пользователем. В состав ПО входят также все данные, с которыми работают установленные программы.

Для нормального решения задач на компьютере нужно, чтобы любая использующаяся программа была отлажена, не требовала доработок и имела соответствующую документацию – это необходимые условия того, чтобы программа могла рассматриваться как часть ПО компьютера.

Программное обеспечение ПК можно разделить на следующие группы.

1. Системное ПО.

2. Прикладное ПО.

3. Системы разработки ПО.

Системное ПО – это совокупность программ, обеспечивающих работу компьютера и возможность работы прикладного ПО. Системное ПО можно разделить на базовое ПО, операционную систему и сервисное ПО.

Базовое системное ПО – это набор базовых программ, встроенных в элементы аппаратуры на этапе ее изготовления и хранящихся в соответствующих ПЗУ. Основная часть базового ПО – это система BIOS (Basic Input and Output System), записанная в ПЗУ на материнской плате. Можно выделить следующие основные функции BIOS.

1. Поддержка аппаратных интерфейсов

2. Тестирование аппаратных компонентов ПК при его включении.

3. Загрузка операционной системы.

При включении компьютера, программы BIOS автоматически запускаются и начинают проверять аппаратную конфигурацию компьютерной системы и работоспособность ее компонент. С работоспособными устройствами устанавливается связь в рамках соответствующих аппаратных интерфейсов. Если обнаружится неработоспособность основных устройств – процессора, RAM или видеокарты, работа автоматически прекращается. Если обнаружится неработоспособность других устройств, например, жесткого диска или CD-привода, работа не прекращается, но выдается соответствующее предупреждение и запрос на продолжение работы, а связь с неработающим устройством не устанавливается. Если ошибок не обнаружено, то начинается загрузка операционной системы.

Настройка системы BIOS возможна через программу BIOS Setup, являющуюся частью BIOS. Для запуска этой программы необходимо нажать клавишу Delete после включения компьютера, но до начала загрузки операционной системы (в течение нескольких секунд после включения компьютера). Одна из настроек BIOS, которая используется наиболее часто, – указание загрузочного устройства операционной системы, т.е. указание, на каком носителе данных находится операционная система. Как правило, в BIOS устанавливается список из 3-х носителей, которые просматриваются по очереди, если на каком-либо из них обнаруживается установленная операционная система, то эта система загружается. Если ни на одном из устройств списка не обнаружено операционной системы, то выдается соответствующее сообщение и запрос на ввод идентификатора какого-нибудь другого устройства. Без операционной системы совершать на компьютере какие-либо программные действия, кроме настройки BIOS, невозможно. Если используемая операционная система установлена на жестком диске и нет необходимости эту систему менять, то в загрузочном списке целесообразно поставить этот жесткий диск на первое место. Если же есть необходимость загружать операционную систему с CD-привода (при установке новой операционной системы), то в загрузочном списке CD-привод должен стоять раньше жесткого диска. Многие настройки BIOS нет необходимости менять через программу BIOS Setup – их можно установить через соответствующие утилиты операционной системы. Например, системные часы можно установить через раздел Дата и время Панели управления Windows (при этом произойдет именно перенастройка соответствующего параметра BIOS). Современные ПЗУ BIOS как правило построены на основе флэш-памяти, поэтому для них возможна функция перезаписывания (прошивки) – для этого в состав BIOS входят соответствующие программы. Перезаписывание BIOS – очень критичная процедура - если на этапе перезаписывания произойдет сбой, компьютер окажется полностью неработоспособным.

Операционная система (ОС) – это основная часть системного программного обеспечения. Операционная система обеспечивает нормальную работу компьютера в нужном режиме, запуск и работу прикладных программ, взаимодействие всех элементов аппаратного и программного обеспечения между собой и с пользователем. Более подробно состав и функции операционной системы рассмотрены в следующей главе.

СервисноеПО - это набор вспомогательных программ, предназначенных для диагностики и настройки аппаратного и программного обеспечения, для оптимизации обмена данными и для выполнения других специальных задач. Многие программы сервисного ПО являются частью операционной системы, но это не обязательно – значительное число сервисных программ существуют и отдельно от ОС.

Выделим некоторые важные типы сервисных программ.

Утилиты – это программы, выполняющие какие-либо отдельные вспомогательные функции для обеспечения работы других программ или элементов аппаратуры с целью исправления ошибок или расширения возможностей работы с компьютером. Например, программы диагностики и настройки аппаратуры, форматирования носителей данных, записи и чтения данных, архивации данных, антивирусного сканирования и т.д. являются утилитами. Утилиты, как правило, имеют пользовательский интерфейс, т.е., запускаются и управляются пользователями.

Рассмотрим некоторые типы утилит.

Программы-архиваторы позволяют за счет применения специальных алгоритмов упаковки информации сжимать информацию на дисках, т.е. создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл. Применение программ-архиваторов очень полезно при создании архива файлов, так как в большинстве случаев значительно удобнее их хранить, предварительно сжав программами-архиваторами. Представители данных программ –WinRar и WinZip.

Программы для создания резервных копий информации позволяют периодически копировать важную информацию, находящуюся на жестком диске компьютера, на дополнительные носители. Представители программ резервного копирования – APBackUp, Acronis True Image.

Антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусом. Представители антивирусного семейства программ – McAfee, Kaspersky Antivirus, DrWeb, Norton Antivirus.

Программы для диагностики компьютера позволяют проверить конфигурацию компьютера (количество памяти, ее использование, типы дисков и т. д.), проверить работоспособность устройств компьютера, оценить его производительность. Представители программ диагностики компьютеров – Sisoft Sandra, Norton System Information.

Программы для оптимизации дисков позволяют обеспечить более быстрый доступ к информации на диске за счет оптимизации размещения данных на диске. Эти программы перемещают все участки каждого файла друг к другу (устраняют фрагментацию), собирают все файлы в начале диска и т.д., за счет чего уменьшается число перемещений головок диска (т.е. ускоряется доступ к данным) и снижается износ диска. Представители программ для оптимизации дисков – Norton Disk Doctor, Microsoft Scandisk.

Программы для печати экрана бывают весьма полезны при использовании графических программ для вывода на печать содержимого экрана, так как отнюдь не всегда это можно сделать с помощью самой графической программы. Представители программ для печати экрана – SnagIt, HyperSnap-DX.

Рассмотрим теперь программы, относящиеся к сервисному ПО, но не являющиеся утилитами.

Оболочки – это программы, реализующие пользовательский интерфейс, т.е. предназначенные для обмена данными между компьютером и пользователем. Например, ОС Windows содержит встроенную оболочку – программу Проводник (Explorer). Но вместо нее можно пользоваться другими оболочками, например, программой Windows Commander, которая в ОС Windows не входит.

Драйверы – программы управления устройствами. Предназначены для осуществления взаимодействия между устройством и операционной системой. Драйвер является программным дополнением к устройству и разрабатывается изготовителем устройства. Драйверы многих устройств входят в состав операционной системы.

Системное ПО обеспечивает работу компьютера, но не решает каких-либо задач по обработке интересной для пользователя информации. Эти функции выполняет следующий уровень программного обеспечения – прикладное ПО – наиболее важный для пользователя класс компьютерных программ.

Прикладное ПО – это все программы, предназначенные для решения задач, необходимых пользователю. С точки зрения пользователя компьютер вместе с установленным на нем системным ПО является инструментом для решения прикладных задач. Прикладные программы называют также приложениями. Они включает в себя:

· текстовые процессоры;

· табличные процессоры;

· базы данных;

· интегрированные пакеты;

· системы иллюстративной и деловой графики (графические процессоры);

· экспертные системы;

· обучающие программы;

· программы математических расчетов, моделирования и анализа;

· игры;

· коммуникационные программы.

В настоящем пособии подробно рассматриваются некоторые прикладные программы. Так, разделы 5-7, посвящены программам пакета MS Office, раздел 8 – пакету MathCAD.

Системы разработки ПО (системы программирования) – это особая группа ПО не относящаяся ни к системному, ни к прикладному ПО. Системы программирования – это совокупность программ для разработки, отладки и внедрения новых программных продуктов. Системы программирования обычно содержат:

· трансляторы;

· среду разработки программ;

· библиотеки справочных программ (функций, процедур);

· отладчики;

· вспомогательные программы.

Подробное рассмотрение систем разработки ПО выходит за рамки настоящего пособия.

Глава 3.2. Операционные системы

Операционная система (ОС) – это комплекс программ, обеспечивающих управление работой компьютера и его взаимодействие с пользователем.

С точки зрения человека операционная система служит посредником между человеком, электронными компонентами компьютера и прикладными программами. Она позволяет человеку запускать программы, передавать им и получать от них всевозможные данные, управлять работой программ, изменять параметры компьютера и подсоединённых к нему устройств, перераспределять ресурсы.

Можно выделить следующие основные задачи, которые решает операционная система.

· Обеспечение работы компьютера.

· Запуск и обеспечение работы любых программ, входящих в ПО.

· Обеспечение взаимодействия между всеми компонентами программного и аппаратного обеспечения (реализация межпрограммных и аппаратно-программных интерфейсов).

· Обеспечение взаимодействия пользователя с программным и аппаратным обеспечением (реализация пользовательского интерфейса).

Первые две функции являются важнейшими, за их выполнение отвечает особая защищенная часть операционной системы, называемая ядром. К функциям ядра относятся также базовые интерфейсные функции, например, базовая поддержка файловой системы. После того как ядро ОС загрузилось в оперативную память и взяло на себя управление компьютером ни одна программа не может изменить содержимое этого ядра. Это необходимо для обеспечения надежности работы системы как с точки зрения защиты от случайных сбоев, так и для защиты от несанкционированного доступа. Защита ядра обеспечивается на аппаратном уровне процессором – после загрузки операционной системы определенная область RAM – первое кольцо защиты блокируется от изменения данных любыми командами, находящимися вне этого кольца. Кроме первого кольца защиты существуют второе (менее защищенное, чем первое) и третье (незащищенное). Прикладные программы располагаются в третьем кольце, они менее защищены от сбоев и от атак деструктивных программ, но все равно каждое приложение выполняется в собственном адресном пространстве, доступ в которое для других программ закрыт. Это защищает приложения от ошибок друг друга. При сбое в работе одного приложения другие продолжают нормально функционировать. Сбойное же приложение можно завершить.

Поиск по сайту: