Системы счисления, используемые в вычислительной технике. Перевод чисел из одной системы в другую

     ОЗУ (RAM — Random Access Memory) предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом ПК в текущий период времени.

     Главными достоинствами оперативной памяти являются ее высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой адресный доступ к ячейке). В качестве недостатка оперативной памяти следует отметить невозможность сохранения информации в ней после выключения питания машины (энергозависимость).

     Кроме основной памяти на системной плате ПК имеется и энергонезависимая память CMOS RAM (Complementary Metall-Oxide Semiconductor RAM), постоянно питающаяся от своего аккумулятора; в ней хранится информация об аппаратной конфигурации ПК (обо всей аппаратуре, имеющейся в компьютере), которая проверяется при каждом включении системы.

Внешняя память

     Внешняя память относится к внешним устройствам ПК и используется для долговременного хранения любой информации, которая может когда-либо потребоваться для решения задач. В частности, во внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера. Внешняя память содержит разнообразные виды запоминающих устройств, но наиболее распространенными из них, имеющимися практически на любом компьютере, являются показанные на структурной схеме (рис. 2.) накопители на жестких (НЖМД) и гибких (НГМД) магнитных дисках.

     Назначение этих накопителей: хранение больших объемов информации, запись и выдача хранимой информации по запросу в оперативное запоминающее устройство. Различаются НЖМД и НГМД лишь конструктивно, объемами хранимой информации и временем поиска, записи и считывания информации.

    В качестве устройств внешней памяти часто используются также накопители на лазерных оптических дисках (CD-ROM — Compact Disk Read Only Memory) и реже — запоминающие устройства на кассетной магнитной ленте (стримеры).

     Источник питания — блок, содержащий системы автономного и сетевого энергопитания ПК.

     Таймер — внутримашинные электронные часы реального времени, обеспечивающие, при необходимости, автоматический съем текущего момента времени (год, месяц, часы, минуты, секунды и доли секунд). Таймер подключается к автономному источнику питания — аккумулятору и при отключении машины от сети продолжает работать.

Внешние устройства

     Внешние устройства (ВУ) ПК — важнейшая составная часть любого вычислительного комплекса, достаточно сказать, что по стоимости ВУ составляют до 80 — 85 % стоимости всего ПК.

ВУ ПК обеспечивают взаимодействие машины с  окружающей средой: пользователями, объектами управления и другими ЭВМ.

К внешним  устройствам относятся:

     - внешние запоминающие устройства (ВЗУ) или внешняя память ПК;

     - диалоговые средства пользователя;

     - устройства ввода информации;

     - устройства вывода информации;

     - средства связи и телекоммуникации.

     Диалоговые средства пользователя включают в свой состав видеомониторы (дисплеи) и устройства речевого ввода-вывода информации.

     Видеомонитор (дисплей) — устройство для отображения вводимой и выводимой из ПК информации.

     Устройства речевого ввода-вывода относятся к быстро развивающимся средствам мультимедиа.

     Устройства речевого ввода — это различные микрофонные акустические системы, «звуковые мыши», например, со сложным программным обеспечением, позволяющим распознавать произносимые человеком звуки в виде букв, слов и цифр, идентифицировать их, закодировать в цифровой вид и выдать команду ПК.

     Устройства речевого вывода — это различные синтезаторы звука, выполняющие преобразование цифровых кодов в буквы и слова, воспроизводимые через громкоговорители (динамики) или звуковые колонки, подсоединенные к компьютеру. 

К устройствам  ввода информации относятся:

     - клавиатура — устройство для ручного ввода числовой, текстовой и управляющей информации в ПК;

     - графические планшеты (дигитайзеры) — для ручного ввода графической информации, изображений путем перемещения по планшету специального указателя (пера); при перемещении пера автоматически выполняется считывание координат его местоположения и ввод этих координат в ПК;

     - сканеры (читающие автоматы) — для автоматического считывания с бумажных носителей и ввода в ПК машинописных текстов, графиков, рисунков, чертежей;

     - устройства указания (графические манипуляторы) — для ввода графической информации на экран дисплея путем управления движением курсора по экрану с последующим кодированием координат курсора и вводом их в ПК (джойстик — рычаг, «мышь», трекбол — шар в оправе, световое перо и др.);

     - сенсорные экраны — для ввода отдельных элементов изображения, программ или команд с полиэкрана дисплея в ПК.

     К устройствам вывода информации относятся:

     - принтеры — печатающие устройства для регистрации информации на бумажный носитель;

     - графопостроители (плоттеры) — для вывода графической информации (графиков, чертежей, рисунков) из ПК на бумажный носитель.

     Устройства связи и телекоммуникации используются для связи с приборами и другими средствами автоматизации (согласователи интерфейсов, адаптеры, цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи и т.п.) и для подключения ПК к каналам связи, к другим ЭВМ и вычислительным сетям (сетевые интерфейсные платы, «стыки», мультиплексоры передачи данных, модемы).

     В частности, сетевой адаптер является внешним интерфейсом ПК и служит для подключения ее к каналу связи для обмена информацией с другими ЭВМ, для работы в составе вычислительной сети. В качестве сетевого адаптера подключения к удаленной ЭВМ через телефонную линию используется модулятор-демодулятор телефонного сигнала (модем).

     Многие из названных выше устройств относятся к условно выделенной группе — средствам мультимедиа.

     Мультимедиа (multimedia — многосредовостъ) средства — это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих человеку общаться с компьютером, используя самые разные, естественные для себя среды: звук, видео, графику, тексты, анимацию и др.

К средствам  мультимедиа относятся:

     - устройства речевого ввода и вывода информации;

     - микрофоны и видеокамеры;

     - акустические и видеовоспроизводящие системы с усилителями, звуковыми колонками, большими видеоэкранами;

    - звуковые и видеоплаты, платы видеозахвата, снимающие изображение с видеомагнитофона или видеокамеры и вводящие его в ПК;

    - сканеры (поскольку они позволяют автоматически вводить в компьютер печатные тексты и рисунки);

     - внешние запоминающие устройства большой емкости на лазерных оптических дисках, часто используемые для записи звуковой и видеоинформации. 

3.OC Unix. Отличительные особенности и возможности. Разновидности. 

     Первоначально разработанный как чисто исследовательское системное окружение, Unix в первое время располагал только рудиментарными возможностями защиты информации. Упор делался вовсе не на безопасность пользовательских приложений, а на гибкость, открытость и максимальное удобство среды разработки.

     Благодаря этим достоинствам ОС Unix и стала столь популярной и широко распространенной операционной системой.

     Операционная система UNIX обеспечивает многопользовательский режим работы на компьютере. Каждый зарегистрированный пользователь имеет входное имя. Пользователь с входным именем root называется суперпользователем; он имеет права на любые действия. Другие пользователи называются обычными.

Для входа в  систему нужно в ответ на приглашение login: ввести свое входное имя (и, быть может, пароль). Пользователь сам выбирает себе пароль; для его установки или смены применяется команда passwd.

     Команда запрашивает у обычных пользователей старый пароль (если он был), а затем дважды запрашивает новый. После первого запроса, как правило, делается проверка на соответствие нового пароля техническим требованиям (например, пароль должен содержать не менее шести символов, в числе которых обязательно должны быть буквы, цифры и знаки). Когда новый пароль вводится во второй раз, две копии нового пароля сравниваются. Если они не совпали, цикл запроса нового пароля повторяется.

     Каждый пользователь OC UNIX принадлежит некоторой группе. И входному имени, и имени группы соответствуют числовые идентификаторы (номера пользователя и группы), которыми система оперирует во всех случаях, кроме первоначальной идентификации пользователя.

     Файловая система OC UNIX имеет иерархическую структуру. Выделен корневой каталог, содержащий файлы и другие каталоги. Последние, в свою очередь, содержат файлы и каталоги, и т.д.

     По отношению к конкретному файлу все пользователи делятся на три категории:

     - владелец файла;

     - члены группы владельца;

     - прочие пользователи.

     Для каждой из этих категорий режим доступа определяет права на операции с файлом, а именно:

     - Право на чтение

     - Право на запись

     - Право на выполнение (для каталогов - право на поиск)

     Указанных видов прав достаточно, чтобы определить допустимость любой операции с файлами. Например, для удаления файла необходимо иметь право на запись в соответствующий каталог.

     Аналогично устроено управление доступом и к другим ресурсам ОС: очередям сообщений, семафорам и т.д.

     От всех современных мультипользовательских систем требуется предоставление некоторой степени безопасности. Традиционный Unix - тоже, однако, наличие весьма чувствительных данных или активных злонамеренных пользователей требует более убедительного набора возможностей защиты. Как раз здесь регулярный Unix чувствует себя неуверенно.

     Регулярный Unix не содержит внятного механизма, который гарантировал бы сохранность пользовательских программ, файлов и системных ресурсов. В регулярном Unix`е есть несколько уязвимых с точки зрения безопасности мест, хорошо известным искушенным пользователям, вытекающими из самой природы UNIX и открывающими двери для нападения. Однако, хорошее системное администрирование может ограничить эту уязвимость.

    Например, традиционный Unix не обеспечивает контроль доступа, способный разрешить/запретить доступ для конкретного пользователя. Хотя он обеспечивает доступ, основанный на понятиях группы и владельца, нет механизма, запрещающего доступ для группы или отдельного пользователя. Например, нельзя указать, что данный пользователь имеет право только читать файл, хотя все остальные члены его группы имеют право на чтение и запись.

     Регулярный Unix также не ограждает пользователей, создающих файлы и каталоги. Неаккуратные пользователи могут установить подразумеваемый режим доступа к файлам, обеспечивающий общий доступ, в то время как предполагается монопольный.

Unix очень  просто позволяет получить привилегии  суперпользователя. Суперпользователь  же имеет полный доступ к  данным всех пользователей, системным  программам, другим системным ресурсам. Системный администратор должен  предпринять определенные усилия, чтобы ограничить возможности суперпользователя (нерадивые администраторы, к сожалению, встречающиеся часто, этого не делают).