Теоретическая Информатика

Если на компьютере имеется один жесткий диск с одним логическим диском, то он всегда имеет имя C:.

Если в компьютере два жестких диска и на каждом по од- ному логическому диску, то всегда один диск имеет имя C:, а другой — D:.

Форматирование среднего уровня — создание на носителе по-

стоянной памяти одного или нескольких логических дисков.

Программа форматирования среднего уровня — fdisk. Это опасная программа. Если удалить логический диск, то все данные на нем пропадают гораздо быстрее, чем при форматировании высокого уровня.

Жесткие диски и флэш-память можно разбивать на не- сколько логических дисков, тогда как CD и DVD обычно так не разбиваются.

Если в компьютере имеется только один винчестер, разби- тый на несколько дисков, то эти диски всегда имеют имена C:, D: и т. д.

Имена логических дисков назначаются последовательно.

Приведем один из стандартных списков логических дисков типичного домашнего компьютера:

1)A: — логический диск на дискете;

2)C:, D: и E: — логические диски на жестком диске;

3)F: — логический диск на флэш-памяти;

4)G: и H: — логические диски на CD (на двух CD- дисководах).

Другие случаи сложнее. Если каждый из двух винче- стеров имеет по несколько дисков, то их имена переме- шиваются.

Имена CD следуют за именами винчестеров. Каждый USB-порт имеет отдельное имя, следующее за именами винчестеров и перед именами CD.

Файловая структура или часть файловой структуры, доступная на другом компьютере в локальной сети, так- же имеет отдельное имя. И т. д.

На постоянных носителях файлов бывает очень много — десятки тысяч. Чтобы работать с таким большим количеством объектов, их необходимо классифицировать, т. е. распреде- лить по группам.

Директория (папка, фолдер) (directory, folder) — именованная группа файлов или директорий.

Имя директории составляется по таким же правилам, как и имя файла, только обычно не имеет расширения.

Структура директорий всегда имеет вид дерева. Поддиректория — директория, которая содержится в другой

директории.

Наддиректория (родительская директория) — директория, со-

держащая другую директорию. Обозначение: две точки . . или стрелка углом ↑_.

Корневая директория — самая верхняя директория на логи- ческом диске, которая не является ничьей поддиректорией.

Имя корневой директории получается из имени логического диска добавлением бэкслеша, например, C:\.

Содержание директории — список ее файлов и поддиректо- рий, и, если она не корневая, указатель на наддиректорию.

Дерево директорий — структура директорий логического диска.

Дерево — структура данных, при которой каждое объект, кроме одного, корневого, принадлежит одному надобъекту и не может принадлежать двум надобъектам.

Корневая директория — единственная, имеющаяся на ло- гическом диске после его форматирования.

Форматирование высокого уровня — создание на логическом диске дерева директорий в виде одной корневой директории.

В одной директории полные имена всех ее файлов и ди- ректорий должны быть уникальными, без повторений.

На каждом диске имеется свое дерево директорий (см. рис. 1.10), растущее корнем вверх.

На дереве директорий иногда изображаются файлы — ли- стья (см. рис. 1.10).

Поддерево — любая часть дерева, начинающаяся с какой- нибудь директории, которая является корневой для поддерева

(см. рис. 1.10).

Рис. 1.10. Простая схема дерева директорий на диске C:. Здесь C:\ — корневая директория, DIR — директории, file — файлы.

Треугольниками показаны два поддерева из четырех

При создании дерева директорий процесс создания дирек- торий идет сверху вниз. Опишем типичные шаги этого про- цесса.

1.Сначала в корневой директории создаются директории, являющиеся поддиректориями корневой. Это директории второго уровня, если мы будем считать, что корневая дирек- тория находится на первом уровне.

2.Затем при необходимости в директориях второго уровня создаются поддиректории — директории третьего уровня, и т. д. до тех пор, пока вся информация не будет структуриро- вана, классифицирована в виде дерева.

При появлении новой информации она добавляется в уже существующее дерево директорий:

1) либо в виде отдельного файла или файлов в какую- нибудь существующую директорию;

2) либо в какой-нибудь, соответствующей по смыслу, ди- ректории создается еще одна новая поддиректория, в которую

и записывается поступившая или созданная информация в виде поддерева, для которого эта новая поддиректория явля- ется корневой.

3°. У п р а ж н е н и я

1.Пусть на диске A: находится две директории: корневая A:\ и ее поддиректория D1, а также один файл 1.doc. Возмож- ны только 2 варианта их взаимного расположения. Нарисуйте эти варианты.

2.Пусть на диске A: находится директории A:\, D1, D2 и файл 1.doc. Возможны 9 вариантов их расположения. Нари- суйте их.

3.Пусть на диске A: находится директории A:\, D1 и фай- лы 1.doc, 2.doc. Возможны 4 варианта их расположения. Нари- суйте их.

4.Пусть на диске A: находится директории A:\, D1, D2 и файлы 1.doc, 2.doc. Возможны 27 вариантов их расположения. Нарисуйте их.

5.Будем изображать директории одним значком, а фай- лы — другим. Определите, какими значками в каждой из сле- дующих четырех схем обозначены объекты и подсчитайте ко- личество директорий и файлов на следующих деревьях:

Рис. 1.11. Примеры деревьев директорий с файлами

лы — другим. Какие из следующих четырех схем могут быть

деревьями директорий с файлами и какими значками в этом случае обозначены объекты, а какие — не могут и почему?

а б

Рис. 1.12. Схемы, которые могут являться деревьями директорий с файлами, а могут никаким образом не быть ими

§ 3. Утилиты

1. Архиватор

1°. У т и л и т а Первичная классификация — это разделение программ на

операционную систему и приложения. Классификация ОС рассмотрена выше. Начнем классифицировать приложения. Необходимо выделить группу программ, которые являются приложениями, но ближе всего к ОС.

Для эффективной работы компьютера и приложений не- достаточно поддерживать работу компьютера только с помо- щью операционной системы. Необходимы программы для повышения эффективности, а зачастую и создания самой воз- можности правильной работы компьютера.

Утилита — приложение для повышения эффективности работы компьютера.

Таким образом, приложения делятся на два класса:

1)программы, помогающие компьютеру обслуживать поль- зователя — утилиты;

2)программы, обслуживающие непосредственно пользователя. Многие утилиты, которые раньше производились отдельно

от ОС другими фирмами и энтузиастами, сейчас стали по- ставляться вместе с ОС, и отделить их от ОС можно только по тому признаку, что без них можно обойтись.

Без утилит можно действительно обойтись. Даже ан- тивирусные программы в принципе не нужны: если на компьютере появился вирус, то можно уничтожить все программы, отформатировав жесткий диск, и устано- вить их заново. Но как узнать, что компьютер заражен? По косвенным признакам («что-то не то»), или друзья скажут, что переданный им файл заражен, или по элек- тронной почте автомат пришлет сообщение. Если фор- матировать диск раз в неделю, то утилиты не нужны.

Ниже рассматриваются два вида утилит, которые еще не поставляются вместе с операционной системой — архиватор и антивирус.

В и д ы а р х и в о в и а р х и в а т о р о в

Файл (file) — минимальная для пользователя единица ин- формации на компьютере. С файлом обращаются как с еди- ным целым.

Например, файл может содержать, в закодированном виде, конечно, текст документа, текст книги, рисунок, фотографию, музыкальное произведение, видеофильм.

Объем файлов измеряется в единицах, производных от байта: байтах, килобайтах, мегабайтах и т. д.

Файлы записаны на носителях постоянной памяти обычно в естественном, «рыхлом» виде. Файлы в таком виде инфор- мацию удобно изменять, редактировать, но при этом они за- нимают большой объем.

Ограничения на количество и объем хранимых файлов с появлением жестких дисков большого объема и DVD сейчас сняты, однако объемные данные в Интернете по телефонной линии не передать.

Файлы можно сократить в объеме без потери информации. Достигается это за счет того, что информация в обычном виде обладает некоторым запасом «прочности», т. е. информаци- онной избыточностью, обычно в несколько раз.

Сокращение объема файлов происходит как раз за счет устранения избыточности информации. Поэтому сжатые файлы избыточности практически не имеют, и их объем уменьшается в эти самые несколько раз.

Для сокращения объема файлов имеются специальные программы, которые перекодируют файл в более короткий вид и записывают в виде другого файла, с другим расширени- ем. Расширение нового файла соответствует программе, кото- рой был создан файл. Конечно, для редактирования файла его надо перекодировать обратно в прежний вид.

Архивация файла — уменьшение объема файла без потерь информации.

Архивированный файл — файл после архивации.

Архив — файл, содержащий архивированные файлы.

Разархивация (extracted) — приведение архивированного файла в исходное несжатое состояние.

Архиватор — утилита управления архивами, которая обла- дает следующими функциями:

1)создает архивы из упакованных файлов;

2)просматривает список файлов в архиве;

3)изменяет, редактирует список файлов в архиве;

4)распаковывает файлы из архивов.

Архивацию также называют упаковкой, или сжатием, файла,

архивированный файл и архив — упакованным, или сжатым,

файлом, разархивацию — распаковкой, архиватор — упаковщиком.

Рассмотрим возможности современных архиваторов. Все эти возможности являются независимыми, т. е. ими можно воспользоваться по одиночке или в любых сочетаниях.

1.Архиваторы могут поместить в архив, конечно, не только один файл, а несколько файлов или директорий с файлами. Кроме того, возможно создание архива не в виде одного фай- ла, а в виде нескольких архивных файлов.

Однотомный архив — архив, состоящий из одного архивного файла, многотомный архив — из нескольких архивных файлов.

2.Для извлечения файла обратно из обычного архива не- обходим архиватор.

Самораспаковывающийся, или SFX-архив (SelF-eXtracted) — ар-

хив, не требующий архиватора для распаковки своих файлов и извлекающий их из себя сам.

3.Обычный архив может распаковать любой пользователь. Для извлечения файлов из зашифрованного архива требуется знать пароль, с которым архив был создан.

Зашифрованный архив — архив, содержащий файлы, защи- щенные паролем пользователя.

Зашифровывайте архив только в самом крайнем случае, поскольку:

1)при его повреждении файлы могут потеряться;

2)пароль можно забыть;

3)новая версия архиватора может не распаковать зашифрованный архив, созданный старой версией!

4. Приложение может быть само в себе упаковано.

Упакованный выполняемый файл — упакованная программа,

которая самораспаковывается при своем выполнении.

В настоящее время на платформе Windows наиболее рас- пространены следующие два архиватора.

Формат архива — алгоритм упаковки и кодировки файла. ZIP (читается «зип») — вид формата архива.

ZIP-архив — архив в ZIP-формате.

Zip, или WinZip — архиватор для формата ZIP. RAR (читается «рар») — вид формата архива. RAR-архив — архив в RAR-формате.

RAR, или WinRAR — архиватор для форматов ZIP и RAR. Архиватор Zip является бесплатной программой, RAR —

платной. Архиваторы Zip и RAR поддерживают практически любые форматы архивов и работает почти на любых плат- формах, а не только под Windows. Но только Zip не поддер- живает, естественно, формат RAR!

3°. У п р а ж н е н и я 1. Используем следующий алгоритм упаковки. Первый

байт упакованного кода содержит первый байт исходного, второй — количество его повторений подряд. Третий байт упакованного кода содержит байт, следующий за повторен- ным первым, четвертый — количество его повторений подряд. И т. д., пока исходный код не закончится.

Например, закодируем строчку из 10 букв k: kkkkkkkkkk. Десятичный код k равен 107, в двоичной в формате одного байта — 01101011. Воспользуемся шестнадцатеричным пред- ставлением: 6B. 10 букв kkkkkkkkkk кодируются как 6B0A.

Строчка lllllmmmmm кодируется как 6C056D05. 1а. Запакуйте строчку qqqqqqqqqqrrrrrrrrrr.

1б. Запакуйте строчку ssssstttttuuuuuvvvvvwwwww.

1в. Распакуйте строчку 41014202430344044505.

1г. Распакуйте строчку E701EC01E503E401 по кирилличе- ской кодовой таблице.

2. Антивирус

1°. К о м п ь ю т е р н ы е в и р у с ы , и х х а р а к т е р и с т и к и .

С п о с о б ы з а р а ж е н и я и д е й с т в и я в и р у с о в Название «компьютерный вирус» очень точно обозначает

положение вещей, действительно аналогичное распростране- нию биологических вирусов. Определим вирус, рассмотрев пять присущих ему характеристик программ.

1. Саморазмножение.

Саморазмножение, или самовоспроизведение — копирование компьютерной программой своего собственного кода.

Всамом факте копирования нет ничего удивительного. Пользователь может легко копировать программы (иногда да- же несанкционированным способом). Также в составе любой ОС имеется программа, которая копирует другие программы

икоторую легко модифицировать так, чтобы она копировала сама себя, но это не сделает ее вирусом

2. Самовыполнение.

Самовыполнение — выполнение компьютерной программы без запуска ее пользователем.

Вэтом тоже нет ничего необычного. Самовыполняются программы ОС при включении компьютера, самовыполняют- ся драйверы аппаратуры при обращении к ней приложений. Но в сочетании с саморазмножением самовыполнение и дела- ет приложение вирусом.

Компьютерный вирус — это приложение, которое самораз- множается и самовыполняется.

Компьютерный вирус называют просто вирусом.

Вирус решает проблему самовыполнения следующими че- тырьмя способами:

1) приписывает свой код к кодам программ, входящих в ОС; 2) приписывает свой код к кодам приложений; 3) приписывает свой код к кодам частей приложений, на-

ходящихся в файлах с данными; 4) сам является приложением.

Затем при выполнении этих программ или частей программ на компьютере и происходит выполнение вируса.