2. Средства коммуникации

С появлением электронной связи и компьютерных сетей программы этого класса приобрели очень большое значение. Они позволяют устанавливать соединение с удаленными компьютерами, обслуживают передачу сообщений электронной почты, работу с телеконференциями (группами новостей), обеспечивают пересылку факсимильных сообщений и выполняют множество других операций в компьютерных сетях.

3. Средства обеспечения компьютерной безопасности

К этой весьма широкой категории относятся средства пассивной и активной защиты данных от повреждений, а также средства защиты от несанкционированного доступа, просмотра и изменения данных.

В качестве средств пассивной защиты используются служебные программы, предназначенные для резервного копирования данных. Нередко они обладают и базовыми свойствами архиваторов. В качестве средств активной защиты применяют антивирусное программное обеспечение. Для защиты данных от несанкционированного доступа, их просмотра или изменения, служат специальные криптографические системы, позволяющие надежно зашифровать конфиденциальные данные.

2. Операционные системы

Операционная система (ОС) – это комплекс программных средств, который служит промежуточным звеном между аппаратным обеспечением компьютера и прикладными программами.

Современные ОС, по крайней мере, широко распространенные системы – во многом похожи друг на друга. Прежде всего, это определяется требованием переносимости программного обеспечения. Именно для обеспечения этой переносимости был принят POSIX (Portable OS Interface based on uniX) - стандарт, определяющий минимальные функции по управлению файлами, межпроцессному взаимодействию и т.д., которые должна уметь выполнять система.

Кроме того, за четыре с лишним десятилетия, прошедших с момента разработки первых ОС, сообщество программистов достигло определенного понимания того, что:

• при разработке ОС возникает много стандартных проблем и вопросов;

• для большинства из этих проблем и вопросов существует набор стандартных решений;

• некоторые из этих решений намного лучше, чем все альтернативные.

Многие из таких наилучших решений были реализованы в операционных системах семейства Unix. Поэтому среди адептов этой ОС ходит поговорка: «Если вы не понимаете UNIX, вы должны будете заново изобрести его». Опыт систем OS/2 и Windows NT отчасти подтверждает ее.

По современным представлениям, ОС должна уметь делать следующее:

• Обеспечивать загрузку пользовательских программ в оперативную память и их исполнение.

• Обеспечивать работу с устройствами долговременной памяти, такими как магнитные диски, ленты, оптические диски и т.д. Как правило, ОС управляет свободным пространством на этих носителях и структурирует пользовательские данные.

• Предоставлять более или менее стандартный доступ к различным устройствам ввода/вывода, таким как терминалы, модемы, печатающие устройства.

• Предоставлять некоторый пользовательский интерфейс. Слово «некоторый» здесь сказано не случайно - часть систем ограничивается командной строкой, в то время как другие на 90% состоят из средств интерфейса пользователя.

Существуют ОС, функции которых этим и исчерпываются. Одна из хорошо известных систем такого типа – дисковая операционная система MS DOS.

Более развитые ОС предоставляют также следующие возможности:

• Параллельное (точнее, псевдопараллельное, если машина имеет только один процессор) исполнение нескольких задач.

• Распределение ресурсов компьютера между задачами.

• Организация взаимодействия задач друг с другом.

• Взаимодействие пользовательских программ с нестандартными внешними устройствами.

• Организация межмашинного взаимодействия и разделения ресурсов.

• Защита системных ресурсов, данных и программ пользователя, исполняющихся процессов и самой себя от ошибочных и зловредных действий пользователей и их программ.

Если обобщить все вышесказанное, то можно сказать, что основная функция операционной системы – посредническая. Она состоит в обеспечении нескольких видов интерфейсов (взаимодействий):

• интерфейса между пользователем и программно-аппаратными средствами компьютера (интерфейс пользователя);

• интерфейса между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-программный интерфейс);

• интерфейса между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс).

Использование большинства компьютеров на уровне машинного языка затруднительно, особенно это касается ввода-вывода. Например, для организации чтения блока данных с гибкого диска программист может использовать 16 различных команд, каждая из которых требует 13 параметров, таких как номер блока на диске, номер сектора на дорожке и т. п. Когда выполнение операции с диском завершается, контроллер возвращает 23 значения, отражающих наличие и типы ошибок, которые, очевидно, надо анализировать. Даже если не входить в курс реальных проблем программирования ввода-вывода, ясно, что среди программистов нашлось бы не много желающих непосредственно заниматься программированием этих операций. При работе с диском программисту достаточно представлять его в виде некоторого набора файлов, каждый из которых имеет имя. Работа с файлом заключается в его открытии, выполнении чтения или записи, а затем в закрытии файла. Вопросы подобные таким, как: следует ли при записи использовать усовершенствованную частотную модуляцию, или в каком состоянии сейчас находится двигатель механизма перемещения считывающих головок, не должны волновать пользователя. Программа, которая скрывает от программиста все реалии аппаратуры и предоставляет возможность простого, удобного просмотра указанных файлов, чтения или записи - это, конечно, операционная система. Кроме этого, операционная система берет на себя все малоприятные дела, связанные с обработкой прерываний, управлением таймерами и оперативной памятью, а также другие низкоуровневые проблемы. Благодаря этому, программист может не ломать голову над этими проблемами и направить все силы на решение задач более высокого уровня.

То же самое касается и пользователя: работая с компьютером ему не обязательно иметь дело со всеми реалиями программного обеспечения, например, указывать, на какой цилиндр жесткого следует переместить магнитную головку, сколько секторов прочитать и в какие ячейки оперативной памяти поместить считанные данные. Вместо этого, он имеет дело с абстрактными, но более простыми понятиями, такими как файлы и каталоги.

Кроме того, операционная система занимается процессом загрузки и завершения программ, может управлять их исполнением и взаимодействием программ друг с другом.