2. Организация взаимодействия компьютера с периферийными устройствами
При создании вычислительных сетей их разработчикам пришлось решить много проблем. Далее мы рассмотрим только наиболее важные из них, причем в той последовательности, в которой они естественно возникали в процессе развития и совершенствования сетевых технологий. Механизмы взаимодействия компьютеров в сети многое позаимствовали у схемы взаимодействия компьютера с периферийными устройствами, поэтому начнем рассмотрение принципов работы сети с этого «досетевого» случая.
Наиболее простым случаем связи двух устройств является их непосредственное соединение физическим каналом, такое соединение называется связью «точка- точка»(point-to-point). Именно такая связь используется для соединения компьютера с периферийным устройством. Для обмена данными между компьютером и периферийным устройством (ПУ) в компьютере предусмотрен внешний интерфейс, или порт, то есть набор проводов, соединяющих компьютер и периферийное устройство, а также набор правил обмена информацией по этим проводам. Существуют как весьма специализированные интерфейсы, пригодные для подключения узкого класса устройств (например, графических мониторов высокого разрешения фирмы Vista), так и интерфейсы общего назначения, являющиеся стандартными и позволяющие подключать различные периферийные устройства. Примерами стандартных интерфейсов, используемых в компьютерах, являются параллельный интерфейс Centronics, предназначенный, как правило, для подключения принтеров, и последовательный интерфейс RS-232C, который поддерживается многими терминалами, принтерами, графопостроителями, манипуляторами типа «мышь» и многими другими устройствами.
Интерфейс реализуется со стороны компьютера совокупностью аппаратных и программных средств: контроллером ПУ и специальной программой, управляющей этим контроллером (которую называют драйвером соответствующего периферийного устройства). Со стороны ПУ интерфейс чаще всего реализуется аппаратным устройством управления ПУ, хотя встречаются и программно управляемые периферийные устройства. Программа, выполняемая процессором, может обмениваться данными с помощью команд ввода-вывода с любыми модулями, подключенными к внутренней шине компьютера, в том числе и с контроллерами ПУ. Периферийные устройства могут принимать от компьютера как данные, например байты информации, которую нужно распечатать на бумаге, так и команды управления, в ответ на которые устройство управления ПУ может выполнить специальные действия, например перевести головку диска на требуемую дорожку или же вытолкнуть лист бумаги из принтера. Периферийное устройство использует внешний интерфейс компьютера не только для приема информации, но и для передачи информации в компьютер, то есть обмен данными по внешнему интерфейсу, как правило, является двунаправленным.Так, например, даже принтер, который по своей природе является устройством вывода информации, возвращает в компьютер данные о своем состоянии.
Приложению, которому требуется передать некоторые данные на периферийное устройство, обращается с запросом на выполнение операции ввода-вывода к операционной системе компьютера (см. рис.2). В запросе указываются: адрес данных в оперативной памяти, идентифицирующая информация о периферийном устройстве и операция, которую надо выполнить. Получив запрос, операционная система запускает соответствующий драйвер, передавая ему в качестве параметра адрес выводимых данных. Дальнейшие действия по выполнению операции ввода-вывода со стороны компьютера реализуются совместно драйвером и контроллером ПУ.
Контроллер работает под управлением драйвера. Контроллеры ПУ принимают команды и данные от драйвера в свой внутренний буфер, который часто называется регистром, или портом, а затем производят необходимые преобразования данных и команд, полученных от драйвера, в соответствии с форматами, понятными устройству управления ПУ, и выдают их на внешний интерфейс. Распределение обязанностей между драйвером и контроллером может быть разным, но чаще всего контроллер поддерживает набор простых команд по управлению периферийным устройством, а драйвер определяет последовательность их выполнения, заставляя периферийное устройство совершать более сложные действия по некоторому алгоритму.
Рис. 2. Связь компьютера с ПУ
Например, контроллер принтера может поддерживать такие элементарные команды, как «Печать символа», «Перевод строки», «Возврат каретки» и т. п. Драйвер же принтера с помощью этих команд организует печать строк символов, разделение документа на страницы и другие более высокоуровневые операции. Для одного и того же контроллера можно разработать различные драйверы, которые с помощью одного и того же набора доступных команд будут реализовывать разные алгоритмы управления ПУ.
25. Виды периферийного оборудования.
Перифери́йное устро́йство— аппаратура, которая позволяет использовать вычислительные возможности процессора Существует множество видов периферийных устройств. Среди них можно выделить два больших класса: устройства ввода информации в ЭВМ и устройства вывода. Устройства ввода предназначены для ввода данных и программ, а также для внесения исправлений в программу и данные, хранящиеся в памяти ЭВМ. Подразделяются на неавтоматические (ручные) и автоматические. Автоматические характеризуются тем, что в них информация вводится автоматически: с перфолент, перфокарт, магнитных носителей, с напечатанных текстов и графиков. Их быстродействие выше, чем у ручных. Ручные устройства отличаются меньшим быстродействием, но позволяют корректировать информацию в процессе ввода. К ним относятся различные пульты управления. Устройства вывода служат для вывода из ЭВМ информации, результатов обработки данных в текстовой, графической, мультимедийной или цифро-аналоговой форме. Они разделяются на следующие типы: устройства вывода на промежуточный или машинный носитель (магнитные носители); устройства для вывода и фиксации информации в виде текстов, графиков, таблиц (печатающее устройство, графопостроитель); устройства вывода информации во внешнюю среду (ЦАП, вывод на линию связи). Наиболее распространенными устройствами вывода являются принтеры, графопостроители. К устройствам ввода относятся: мыши; трэкболлы; джойстики; световые перья; дигитайзеры; цифровые камеры; сканеры. Модем может служить как для ввода, так и для вывода информации. Отдельно взятое устройство из класса периферийных устройств компьютера. Класс периферийных устройств появился в связи с разделением вычислительной машины на вычислительные (логические) блоки — процессор(ы) и память хранения выполняемой программы и внешние, по отношению к ним, устройства, вместе с подключающими их интерфейсами. Таким образом, периферийные устройства, расширяя возможности ЭВМ, не изменяют её архитектуру. Периферийными устройствами также можно считать внешние по отношению к системному блоку компьютера устройства. периферийное оборудование для компьютерных сетей – это серверы, принтеры, сканеры.
26. Краткая характеристика и классы вредоносных программ.
Вредоносная программа— любое программное обеспечение, предназначенное для получения несанкционированного доступа к вычислительным ресурсам самой ЭВМ или к информации, хранимой на ЭВМ, с целью несанкционированного владельцем использования ресурсов ЭВМ или причинения вреда (нанесения ущерба) владельцу информации, и/или владельцу ЭВМ, и/или владельцу сети ЭВМ, путем копирования, искажения, удаления или подмены информации. Виды: Черви— это класс вредоносных программ, использующих для распространения сетевые ресурсы. Название этого класса было дано исходя из способности «червей» переползать с компьютера на компьютер, используя сети, электронную почту и другие информационные каналы. Благодаря этому свойству «черви» обладают исключительно высокой скоростью распространения. «Черви» проникают в компьютер, вычисляют сетевые адреса других компьютеров и рассылают по этим адресам свои копии. Помимо сетевых адресов часто используются данные адресной книги почтовых клиентов. Представители этого класса вредоносных программ иногда создают рабочие файлы на дисках системы, но могут вообще не обращаться к ресурсам компьютера за исключением оперативной памяти. Вирусы — это программы, которые заражают другие программы — добавляют в них свой код, чтобы получить управление при запуске зараженных файлов. Основное действие, выполняемое вирусом, — заражение. Скорость распространения вирусов ниже, чем у «червей». Троянские программы— программы, которые выполняют на поражаемых компьютерах несанкционированные пользователем действия, т.е. в зависимости от каких-либо условий уничтожают информацию на дисках, приводят систему к зависанию, воруют конфиденциальную информацию и т.д. Данный класс вредоносных программ не является вирусом в традиционном понимании этого термина (т.е. не заражает другие программы или данные); троянские программы не способны самостоятельно проникать на компьютеры и распространяются злоумыщленниками под видом полезного программного обеспечения. При этом вред, наносимый ими, может во много раз превышать потери от традиционной вирусной атаки.