13. Системное программное обеспечение

Системное ПО направлено:

на создание операционной среды функционирования других программ;

на обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;

на проведение диагностики и профилактики аппаратуры ПК и вычислительных сетей;

на выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и др.).

Данный класс программных продуктов связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью. Программные продукты в основном ориентированы на квалифицированных пользователей – профессионалов компьютерной области: системного программиста, администратора сети, прикладного программиста, оператора. Однако, знание базовой технологии работы с этим классом программных продуктов требуется и конечным пользователям ПК, которые самостоятельно работают не только со своими программами, но и выполняют обслуживание компьютера, программ и данных.

Программные продукты данного класса носят общий характер применения, независимо от специфики предметной области. К ним предъявляются высокие требования по надежности и технологичности работы, удобству и эффективности использования.

Структура СПО:

Б азовое ПО – минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера.

Сервисное ПО – программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового ПО и организуют более удобную среду работы пользователя.

ОС предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и направления вычислительными ресурсами ЭВМ (ведущее положение занимают фирмы IBM, Microsoft, UNISYS, Novell).

ОС для ПК делятся на:

одно и многозадачные (в зависимости от числа параллельно выполняемых прикладных процессов);

одно и многопользовательские (в зависимости от числа пользователей, одновременно работающих с ОС);

непереносимые и переносимые на другие типы компьютеров;

несетевые и сетевые, обеспечивающие работу в локальной вычислительной сети ЭВМ.

Большое значение сегодня имеет применение 32-разрядных ОС для ПК:

Windows NT во всех модификациях (Microsoft);

Unix во всех модификациях;

Next Step 3.2 (Next);

SCO Open Desktop 3.0 (Santa Cruz Operation);

Solaris 2.0 (Sun Soft) – x86;

Unix Ware Personal Edition 1.0 (Novell).

14. Архивация файлов. Winrar, winzip

Проблема хранения информации на любом, независимо от используемой технологии записи, носителя действительно стоит зачастую очень остро. И один из главных аспектов этой проблемы – перенос информации с одного компьютера на другой, а особенно пересылка средствами электронной почты, когда увеличение объема данных не только вызывает рост затрат на оплату времени передачи, но и уменьшает надежность передачи: чем больше файл, тем больше вероятность сбоя на линии.

Как освободить для работы место на диске и при этом не уничтожить на нем ни одного файла. Можно ли сохранить информацию объемом 2 Мбайта на диске емкостью 1.44 Мбайта? Можно ли уменьшить объем файла, не теряя содержащую в нем информацию. Например, мы складываем в несколько раз газету, запихиваем ее в карман, а потом на досуге без проблем разворачиваем и читаем (объем носителя информации уменьшается в несколько раз, но сама она остается в первоначальном виде). Помогут нам в этом программы, называемые архиваторами. Это один из наиболее широко распространенных видов сервисных программ, предназначенных для установки файлов путем сжатия хранимой в них информации.

Простейшим архиватором является человеческий мозг. Убедиться в этом вам поможет следующий пример. Посмотрите на нижеследующую строку и постарайтесь запомнить ее, а потом, не глядя, проговорить все буквы.

АААА БББ ВВВВВ ГГ

Вы наверняка запомнили эту строку так: четыре А, три Б, пять В, две Г.

Теперь представьте, что такая строка находится в памяти компьютера. Пусть специальная программа подействовала на эту строку и переписала ее в память машины в виде:

4А3Б5В2Г

Цифра обозначает, сколько раз повторяется в строке следующая за ней буква. Ясно, что при желании можно восстановить строку в первоначальном виде, а хранить ее выгоднее в преобразованном, так как она занимает мало места в памяти. На аналогичных, только более развитых, принципах основано действие специальных программ, называемых архиваторами.

Архивация имеет три основных практических приложения. Главное применение – сжатие данных при резервном копировании и хранении информации. Каждому пользователю время от времени приходится делать резервные копии файлов на дисках. Сжатие данных позволяет значительно сократить необходимое для этого количество дискет. Другое применение сжатия данных – в возможности записи на жесткий диск, большего объема информации. Это позволяет использовать пространство винчестера более экономично и избавляет от необходимости утомительного поиска резервных копий файлов на дисках. Третье применение, - в коммуникационных сетях. Сжатые файлы, обладая меньшим размером, будут передаваться быстрее. Помимо этого, передача меньшего объема данных выгодней с экономической точки зрения и с точки зрения безопасности. Поэтому в современных модемах функция сжатия данных часто реализуется аппаратно.

Недостатками архивирования является незначительное снижение надежности хранения информации (единственный сбой на дискете с большим архивным файлом может привести к потере всех файлов в нем, тогда как при записи в неупакованном виде поврежденным оказался бы только один из этих файлов), а также недоступность для большинства прикладных программ запакованных в архив данных и невозможность запуска упакованных наполняемых файлов непосредственно из архива (кроме использования специальных архиваторов с самораспаковкой в ОЗУ, резидентных программ динамической архивации Stacker типа или DubleSpace и др.).

Основные понятия архивации

Архиватором (упаковщиком) называется программа, позволяющая за счет применения специальных методов сжатия информации создавать копии файлов меньшего размера а также объединять копии нескольких файлов в один а р х и в н ы й файл, из которого можно при необходимости извлечь файлы в их первоначальном виде.

Архивный файл (архив) – это файл, содержащий в себе один или несколько файлов (программ и данных) в сжатом (упакованном) состоянии. Имена файлов архивов обычно заканчиваются расширением .zip, .arj, .rar, .tar и др. в зависимости от типа архиватора, в котором они были созданы.

Сжатие информации – это процесс преобразования информации, хранящейся в файле, к виду, при котором уменьшается избыточность в ее представлении и соответственно требуется меньший объем памяти для хранения. Сжатие информации в файлах производится за счет устранения избыточности различными способами.

Целью упаковки файлов обычно является обеспечения более компактного размещения информации на диске, сокращение времени и соответственно стоимости передачи информации по каналам связи в компьютерных сетях. Кроме того, упаковка в один архивный файл группы файлов существенно упрощает их перенос с одного компьютера на другой, сокращает время копирования файлов на диски, позволяет защитить информацию от несанкционированного доступа, способствует защите от заражения компьютерными вирусами.

Степень сжатия файлов зависит от используемой программы, метода сжатия и типа исходного файла. Наиболее хорошо сжимаются файлы графических образов, текстовые файлы и файлы данных, меньше сжимаются файлы исполняемых программ и загрузочных модулей. Почти не сжимаются архивные файлы.

Обычно упаковка и распаковка файлов выполняется одной и той же программой, но в некоторых случаях это осуществляется разными программами (например, PKZIP и PKUNZIP).

Программы – архиваторы позволяют создавать такие архивы, для извлечения из которых содержащихся в них файлов не требуется какие-либо программы, так как сами архивные файлы могут содержать программу распаковки. Такие архивные файлы называются самораспаковывающиеся.

Самораспаковывающийся архив – это загрузочный, исполняемый модуль, который способен к самостоятельной разархивации находящихся в нем файлов без использования программы распаковки. Архивы такого типа обычно создаются в форме .exe – файла. Самораспаковывающийся архив получил название SFX – архив.

Управление программой – архиватором осуществляется с помощью командной строки (в MS DOS), в которой формируется команда запуска (ARJ, AIN, ZIP, PAK, LHA и др.) и с помощью графической оболочки (RAR, WinZip, WinRar и др.).

Архиваторы – это программы, позволяющие уменьшить размер файла для экономии места на диске. Работают они по-разному, но суть, их деятельности в следующем: в файлах бывают какие-то повторяющиеся фрагменты, и нет смысла держать их все на диске целиком. Задача архиватора – найти эти повторяющиеся фрагменты и записать вместо них какую-то другую информацию, по которой можно было потом вспомнить, кто за кем стоял.

Ясно, что эффективность архиватора будет разной для разных файлов. Тексты сжимаются в среднем в два-три раза. Файлы для черно-белых картинок без полутонов (например, формата PCX или BMP) могут сжиматься и в два, и в четыре, и даже в девять раз – в зависимости от насыщенности деталями.

Хуже сжимаются программы. Архивируя файлы Блокнота (notepad.exe) и Scandisk’а (scandisk.exe), мы для первого получим почти трехкратное уменьшение, а для второго – практически никакого (около 2,5%). Дело в том, что некоторые программы уже сжаты специальными архиваторами. Да и у некоторых графических файлов есть сжатые (компрессированные) разновидности.

Можно сказать, что архиваторы дают выигрыш в два-три раза.

Программ-архиваторов существует довольно много. Отличаются они применяемыми математическими методами, скоростью архивирования, а также эффективностью сжатия (что нас интересует, и весьма сильно). Назовем здесь лишь самые известные – ARJ, RAR, PKZIP, LHARC для DOS-режима; WinZip и WinRar для Windows.

Архиваторы обычно работают только с собственными архивами, но встречаются и универсальные архиваторы, способные достать файлы из архивов разных систем и конструкций. Обычно это виндоузовские программы вроде упомянутых WinZip и WinRar.

Большинство современных архиваторов работают достаточно быстро и хорошо сжимают файлы. Новые их версии умеют уже работать с длинными именами файлов в архивах (старые режут их под стандарт 8.3).

Сравним один архиватор для DOS-режима (ARJ) и один для Windows (WinZip). Оба работают с длинными именами, оба достаточно эффективно сжимают файлы. Например, 19мб текстов и картинок ARJ может сжать в архив размером 3.55мб, а WinZip – 3.51мб, т.е. в 5.5 раз. И хотя ARJ проделал архивацию втрое быстрее WinZip’а, на быстрых современных компьютерах разница мало ощущается: ARJ показал 30 секунд, а WinZip – полторы минуты.

У WinZip есть ограничение: он отказывается создавать архив, если во вложенных папках есть файлы с одинаковыми именами. А вот ARJ также операции проделывает, не задумываясь.