3.3.11. Резюме

Информационная безопасность относится к числу дисциплин, развивающихся чрезвычайно быстрыми темпами. Только комплексный, систематический, современный подход способен успешно противостоять нарастающим угрозам.

Ключевые понятия информационной безопасности: конфиденциальность, целостность и доступность информации, а любое действие, направленное на их нарушение называется угрозой.

Основные понятия, связанные с безопасностью регламентированы в основополагающих документах.

Существует несколько базовых технологий безопасности, среди которых можно выделить криптографию.

Решение вопросов безопасности операционных систем обусловлено их архитектурными особенностями и связано с правильной организацией аутентификации, авторизации и аудита.

Раздел 4 ос ms-dos Тема 4.1 Структура ос ms-dos

4.1.1. Структура dos

Первый представитель этого семейства явился одновременно с IBM PC в 1981 году. Каждая новая версия DOS появлялась, как правило, в связи с созданием новых аппаратных средств. Номер версии состоит из двух чисел, разделенных- точкой. Первое число означает основную редакцию, второе - ее модификацию. Каждая последующая версия DOS-содержит все зозможности предыдущей и дополнильно обладает новыми. К настоящему времени последней, является версия DOS 6.22.

В состав DOS входят следующие структурные компоненты (рис.4.1.1):

1. базовая система ввода-вывода (BIOS);

2. системный загрузчик (SB -- System Bootstrap);

3. модуль расширения (MP) BIOS;

4. внешние (устанавливаемые) драйверы устройств;

5. базовый модуль (БМ) DOS;

6. командный процессор (КП) или интерпретатор команд;

7. утилиты DOS.

Рис.4.1.1. Структура DOS

4.1.1.1. BIOS хранится в ПЗУ и выполняет троякую роль:

• является частью ПЭВМ:

• является компонентом DOS:

• является компонентом любой ОС, запускаемой на данном ПК.

Остальные компоненты DOS, кроме внешних драйверов и утилит, должны размещат вся на системном диске в специальных областях и файлах. Внешние драйверы и утилиты в принципе могут располагаться на любом диске.

BIOS, скрывая архитектурные особенности конкретной модели ПК, реализует наиболее простые и универсальные услуги DOS no управлению стандартными периферийными устройствами (ПУ), что обеспечивает независимость ПО от этих устройств..

BIOS содеджит:

1. драйверы стандартных периферийных устройств;

2. тестовые программы для контроля работоспособности оборудовавния;

3. программу начальной загрузки;

4. интерпретатор BASICa.

Драйвером называется программа, обслуживающая те или иные периферийные устройства. Драйвер выполняет следующие функции:

• принимает запросы на обращение к ПУ;

• преобразует запросы в команды управления устройством с учетом всех деталей его конструкции и особенностей работы в реальном времени;

• обрабатывает прерывания от обслуживаемого ПУ.

Следовательно, драйвер является промежуточным звеном между обращаюшимися к ПУ программами и самим ПУ,

Программа начальной загрузки не привязана к конкретной ОС и обеспечивает загрузку ЦП и запуск SB из определенной области системного диска. Поэтому она называется первичным загрузчиком.

4.1.1.2. SB является вторичным загрузчиком, участвующим в загрузке DOS. Он зависит от той ОС, которую должен загружать.

4.1.1.3. MP BIOS является надстройкой над BIOS Он обеспечивает:

1. организацию интерфейса с BIOS;

2. логическую замену драйверов, хранящихся в BIOS;

3. подключение новых драйверов.

4.1.1.4. Драйверы могут находиться как внутри MP BIOS, так и вне его, т.е. храниться в отдельных файлах. В первом случае они называются внутренними (основными), а во втором внешними (устанавливаемыми). Указания на подключение внешних драйверов должны содержаться в файле конфигурации config.sys. Способность подключения внешних драйверов облегчает расширение возможностей ОС по управлению ПУ.

BIOS, MP BIOS и внешние драйверы образуют систему ввода-вывода. Она является машинно-зависимой частью DOS.

4.1.1.5. БM DOS - это центральный компонент ОС, реализующий основные функции кции по управлению всеми ресурсами ПЭВМ и выполняемыми программами. Управление организуется на более высоком, чем посредством драйверов, уровне путем организации обращения к последним. Здесь обеспечивается функционирование файловой системы.

Система ввода-вывода и БМ DOS в процессе работы системы находятся в ОЗУ постоянно (резидентно).

4.1.1.6. Командный процессор отвечает за поддержание пользовательского интерфейса и выполняет следующие задачи:

• воспринимает команды DOS, вводимые с клавиатуры;

• выполняет часть из них, называемых внутренними;

• обрабатывает командные файлы;

• загружает программы в ОЗУ для выполнения;

• обеспечивает обычное и аварийное завершение выполнения задач.

Если на системном диске имеется файл autoexec.bat, называемый файлом автозапуска, то при загрузке DOS КП организует его интерпретацию. Обычно файл autoexec.bat включает команды DOS, которые необходимо регулярно выдавать пользователю после запуска системы.

4.1.1.6. Утилиты DOS обеспечивают выполнение внешних команд DOS. Они реализуются отдельными программами, а не КП.

БМ DOS, КП и утилиты DOS составляют машинно-независимую часть ОС.

Файловая система DOS

Для обеспечения удобства работы с записанными на диске сведениями их размещают в файлах. Файлом называется поименованная целостная совокупность данных на внешнем носителе информации. Под данными понимается любая информация: программы, исходные данные, результаты решения, тексты и т.д.

Под файловой системой понимают функционалыгую часть ОС обеспечивающую выполнение операций над файлами. Структурно файловая система DOS распределена по БМ DOS и системе ввода-вывода. Рассмотрим устройства, имеющие непосредственное отношение к файловой системе, и ее элементы.

Устройства

DOS различает два типа устройств: посимвольные и поблочные. Обмен информацией между ОЗУ и посимвольными устройствами осуществляется побайтно. К устройствам этого типа относятся все УВВ и ряд других устройств.

В DOS зарезервированы следующие имена посимвольных устройств:

LPTI или PRN - первый адаптер параллельного интерфейса, обычно подключается принтер;

LPT2 - второй адаптер параллельного интерфейса;

LPT3 - третий адаптер параллельного интерфейса;

СОМ1 - первый адаптер постедовательного интерфейса;

COM2 - второй адаптер последовательного интерфейса;

COM3 - третий адаптер последовательного интерфейса;

COM4 - четвертый адаптер последовательного интерфейса;

NUL - фиктивное устройство;

CON - консоль (стандартная клавиатура при вводе и дисплей при выводе);

CLOCKS - часы.

Для каждого из перечисленных устройств в DOS есть соответствующие драйверы.

Посимвольные устройства в DOS трактуются как файлы, т.е. в большинстве контекстов вместо имени файла можно задавать имя посимвольного устройства.

Обмен информацией между ОЗУ и поблочными устройствами на физическом уровне осуществляется секторами по 512 байт, которые можно считать физическими записями. К поблочным устройствам относятся ВЗУ (НМЛ, НМД, НОД).

Файловая система DOS не позволяет на уровне пользовательского интерфейса рассматривать содержимое диска как единый файл и осуществлять доступ к нему указанием имени привода. Однако в ней обеспечиваются возможность создания на диске иерархической файловой структуры и доступа к любому файлу. Тем не менее, можно обратиться к любому заданному сектору диска без привязки к файловой структуре, но, конечно, не через пользовательский интерфейс DOS.

Файлы

На логическом уровне дисковая память рассматривается как непрерывная последовательность секторов, каждый из которых имеет свой номер. Память создаваемому файлу выделяется динамически (по мерс необходимости) в начале свободной области логического дискового пространства, причем не секторами, а кластерами (2 или более смежных сектора). Переход к кластерам необходим для минимизации системной информации. На основе этой информации обеспечивается возможность работы с фрагментированными (занимающими не смежные области дискового пространства) файлами, что весьма важно для используемого механизма динамического выделения памяти. Фрагментация файлов возникав при их интенсивном создании, удалении, пополнении. Пример фрагментации файла X представлен на рис.4.1.2.

Рис.4.1.2. Фрагментация файла X

Фрагментация файлов увеличивает время доступа к их содержимому и существенно затрудняет восстановление файлов при разрушении файловой структуры. Для упорядочения размещения файлов на диске необходимо регулярно пользоваться специальными утилитами-дефрагментаторами.

Недостаток выделения дисковой памяти кластерами вместо секторов состоит в большом расходовании дискового пространства при размещении множества маленьких файлов (кластеры окажутся полупустыми).

Структура системного диска.

Рассмотрим логическую структуру системного диска (т.е. диска, с которого загружается DOS) (рис.4.1.3).

Компоненты DOS хранятся на системном диске в файлах, зарезервированными составными именами (кроме SB). SB содержится в стартовом секторе системного диска, т.е. в его первом секторе.

MP BIOS хранится в файле IO.SYS, который должен размещаться на системном диске и быть первым зарегистрированным в корневом каталоге.

БМ DOS хранится в файле MSDOS.SYS, который также размещается на системном диске и входит в корневой каталог вторым. Файлы IO.SYS и MS DOS.SYS имеют атрибуты R, H, S.

КП DOS находится в файле COMMAND. COM, который также содержится в корневом каталоге системного диска. Все указанные выше компоненты являются обязательными, без них загрузка DOS невозможна.

Файлы конфигурации системы и автозапуска соответственно имеют имена config.sys и autoexec.bat и обязательно должны быть размешены з корневом каталоге системного диска.

Рис. 4.1.3 Логическая структура системного диска