Операционная система, программное обеспечение ПК

В трёхмерной компьютерной графике все объекты обычно представляются как набор поверхностей или частиц. Минимальную поверхность называют полигоном. В качестве полигона обычно выбирают треугольники.

Всеми визуальными преобразованиями в 3D-графике управляют матрицы. В компьютерной графике используется три вида матриц:

матрица поворота

матрица сдвига

матрица масштабирования

Любой полигон можно представить в виде набора из координат его вершин. Так, у треугольника будет 3 вершины. Координаты каждой вершины представляют собой вектор (x, y, z). Умножив вектор на соответствующую матрицу, мы получим новый вектор. Сделав такое преобразование со всеми вершинами полигона, получим новый полигон, а преобразовав все полигоны, получим новый объект, повёрнутый/сдвинутый/масштабированный относительно исходного. Ежегодно проходят конкурсы трехмерной графики, такие как Magick next-gen или Dominance War.

Билет № 55 Технология мультимедиа. Классификация программных средств для работы с мультимедиа-данными

Мультимедиа - это область компьютерной графики, связанная с созданием интерактивных энциклопедий, справочных систем, обучающих программ и интерфейсов к ним.

Мультимедиа (multimedia) - это современная компьютерная информационная технология, позволяющая объединить в компьютерной системе текст, звук, видеоизображение, графическое изображение и анимацию (мультипликацию).

Мультимедиа - это сумма технологий, позволяющих компьютеру вводить, обрабатывать, хранить, передавать и отображать (выводить) такие типы данных, как текст, графика, анимация, оцифрованные неподвижные изображения, видео, звук, речь.

Мультимедиа - это интерактивные системы, обеспечивающие работу с неподвижными изображениями и движущимся видео, анимированной компьютерной графикой и текстом, речью и высококачественным звуком.

Мультимедиа-технологии являются одним из наиболее перспективных и популярных направлений информатики. Они имеют целью создание продукта, содержащего "коллекции изображений, текстов и данных, сопровождающихся звуком, видео, анимацией и другими визуальными эффектами (Simulation), включающего интерактивный интерфейс и другие механизмы управления".

СРЕДСТВА МУЛЬТИМЕДИА

ВИДЕО

При смешении сигналов основные проблемы возникают с видео-изображением. Различные ТВ-стандарты, существующие в мире (NTSC, PAL, SECAM), применение разных мониторов и видеоконтроллеров диктует разнообразие подходов в разрешении возникающих проблем. Однако в любом случае требуется синхронизация двух изображений, для чего служит устройство генлок (genlock). С его помощью на экране монитора могут быть совмещены изображение, сгенерированное компьютером (анимированная или неподвижная графика, текст, титры), и “живое” видео. Если добавить еще одно устройство - кодер (encoder), компьютерное изображение может быть преобразовано в форму ТВ-сигнала и записано на видеопленку. "Настольные видео-студии”, являющиеся одним из примеров применения систем мультимедиа, позволяют готовить совмещенные видео-компьютерные клипы, титры для видеофильмов, помогают при монтаже кинофильмов.

АУДИО

Любой мультимедиа-ПК имеет в своем составе плату-аудиоадаптер. Для чего она нужна? С легкой руки фирмы Creative Labs (Сингапур), назвавшей свои первые аудиоадаптеры звонким словом Sound Blaster, эти устройства часто именуются “саундбластерами”. Аудиоадаптер дал компьютеру не только стереофоническое звучание, но и возможность записи на внешние носители звуковых сигналов. Как уже было сказано ранее, дисковые накопители ПК совсем не подходят для записи обычных (аналоговых) звуковых сигналов, так как рассчитаны для записи только цифровых сигналов, которые практически не искажаются при их передаче по линиям связи.

Аудиоадаптер имеет аналого-цифровой преобразователь (АЦП), периодически определяющий уровень звукового сигнала и превращающий этот отсчет в цифровой код. Он и записывается на внешний носитель уже как цифровой сигнал.

Цифровые выборки реального звукового сигнала хранятся в памяти компьютера (например, в виде WAV-файлов). Считанный с диска цифровой сигнал подается на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), который преобразует цифровые сигналы в аналоговые. После фильтрации их можно усилить и подать на акустические колонки для воспроизведения. Важными параметрами аудиоадаптера являются частота квантования звуковых сигналов и разрядность квантования.

Частоты квантования показывают, сколько раз в секунду берутся выборки сигнала для преобразования в цифровой код. Обычно они лежат в пределах от 4-5 КГц до 45-48 КГц.

Билет № 56 Архивация информации. Программы-архиваторы для платформы MS Windows. Их характеристики, виды и основные функции

Архивация -- подготовительная обработка (сбор, классификация, каталогизация, сжатие (для цифровой информации)) документов для долгосрочного хранения.

Архивация файлов -- перекодирование данных с целью уменьшения их объёма.

Архиватор WinZip является одной из первых доступных программ-архиваторов для Windows, имеющих собственный графический интерфейс. Это файловый архиватор и компрессор для Microsoft Windows от компании Corel. Первоначально архиватор формата Zip (PKZIP) был создан для MS-DOS в 1989 году. Уже в 1990 году появился WinZip, как графический коммерческий интерфейс для PKZIP. На сегодняшний день архиватор WinZip уверенно входит в тройку самых распространенных архиваторов. Помимо форматов Zip и RAR, программа работает с форматами CAB, UUencode, XXencode, TAR, gzip, BinHex, MIME.. Поддерживает декомпрессию файлов .bz2, .rar, .iso, .img, 7-zip. Кроме этого, с помощью внешних программ, WinZip может работать с файлами ARJ, LZH и ARC. Основным форматом является PKZIP. Архиватор WinZip позволяет создавать самораспаковывающиеся архивы, архивы с паролями, архивы с комментариями. Современные версии WinZip имеют встроенное средство просмотра изображений, что позволяет просматривать несколько изображений в Zip - файле.

Основные виды программ-архиваторов.

В настоящее время применяется несколько десятков программ-архиваторов, которые отличаются перечнем функций и параметрами работы, однако лучшие из них имеют примерно одинаковые характеристики. Из числа наиболее популярных программ можно выделить: ARJ, РКРАК, LHA, ICE, HYPER, ZIP, РАК, ZOO, EXPAND, разработанные за рубежом, а также AIN и RAR, разработанные в России. Обычно упаковка и распаковка файлов выполняются одной и той же программой, но в некоторых случаях это осуществляется разными программами, например, программа PKZIP производит упаковку файлов, a PKUNZIP -- распаковку файлов.

Программы-архиваторы позволяют создавать и такие архивы, для извлечения из которых содержащихся в них файлов не требуются какие-либо программы, так как сами архивные файлы могут содержать программу распаковки. Такие архивные файлы называются самораспаковывающимися.

Билет № 57 Архивация информации. Архивный файл. Операции, проводимые над архивными файлами

Архивация -- подготовительная обработка (сбор, классификация, каталогизация, сжатие (для цифровой информации)) документов для долгосрочного хранения.

Архивация файлов -- перекодирование данных с целью уменьшения их объёма.

Архивный файл -- это специальным образом организованный файл, содержащий в себе один или несколько файлов в сжатом или несжатом виде и служебную информацию об именах файлов, дате и времени их создания или модификации, размерах и т.п.

Билет № 58 Компьютерные вирусы. Классификация вирусов

Компьютерный вирус - это самораспространяющийся в информационной среде программный код. Он может внедряться в исполняемые и командные файлы программ, распространяться через загрузочные секторы дискет и жестких дисков, документы офисных приложений, через электронную почту, Web-сайты, по другим электронным каналам. Проникнув в компьютерную систему, вирус может ограничиться безобидными визуальными или звуковыми эффектами, но может и вызвать потерю или искажение данных, утечку личной и конфиденциальной информации

Файловые вирусы.

Внедряясь в тело файлов программ .COM и .EXE, файловые вирусы изменяют их таким образом, что при запуске управление передается не зараженной программе, а вирусу. Вирус может записать свой код в конец, начало или середину файла. Получив управление, вирус может заразить другие программы, внедриться в оперативную память компьютера и т. д. Далее вирус передает управление зараженной программе, и та исполняется обычным образом.

Помимо .COM и .EXE файловые вирусы могут заражать программные файлы других типов - оверлеи MS-DOS (.OVL, .OVI, .OVR и другие), драйверы .SYS, библиотеки .DLL, а также любые файлы с программным кодом. Известны файловые вирусы для различных ОС - MS-DOS, Microsoft Windows, Linux, IBM OS/2 и т. д.

Загрузочные вирусы.

Загрузочные вирусы получают управление на этапе инициализации компьютера, еще до начала загрузки ОС. При заражении дискеты или жесткого диска загрузочный вирус заменяет загрузочную запись BR или главную загрузочную запись MBR. Исходные записи BR или MBR при этом обычно не пропадают (хотя бывает и иначе): вирус копирует их в один из свободных секторов диска.

При начальной загрузке компьютера BIOS считывает загрузочную запись с диска или дискеты, в результате чего вирус получает управление еще до загрузки ОС. Затем он копирует себя в конец оперативной памяти и перехватывает несколько функций BIOS. В конце процедуры заражения вирус загружает в память компьютера настоящий загрузочный сектор и передает ему управление. Далее все происходит, как обычно, но вирус уже находится в памяти и может контролировать работу всех программ и драйверов.

Комбинированные вирусы.

Очень часто встречаются комбинированные вирусы, объединяющие свойства файловых и загрузочных. В качестве примера можно привести широко распространенный когда-то файлово-загрузочный вирус OneHalf. Проникая в компьютер с ОС MS-DOS, этот вирус заражает главную загрузочную запись. Во время загрузки вирус постепенно шифрует секторы жесткого диска, начиная с самых последних секторов. Вирус OneHalf использует различные механизмы маскировки. Он представляет собой стелс-вирус и при распространении применяет полиморфные алгоритмы.

Вирусы-спутники.

Как известно, в MS-DOS и в Microsoft Windows различных версий существует три типа файлов, которые пользователь может запустить на выполнение. Это командные или пакетные файлы .BAT, а также исполняемые файлы .COM и .EXE. Когда вирус-спутник заражает файл .EXE или .BAT, он создает в этом же каталоге еще один файл с таким же именем, но с расширением .COM. Вирус записывает себя в этот COM-файл, который запускается до EXE-файла. При запуске программы первым получит управление вирус-спутник, который затем может запустить ту же программу, но уже под своим контролем.

Вирусы в пакетных файлах.

Существует несколько вирусов, способных заражать пакетные файлы .BAT. Они записывают свой двоичный код в тело пакетного файла после оператора комментария REM. При запуске такой пакетный файл копирует вирусный код в обычный исполняемый файл. Затем файл с вирусной программой запускается и удаляется. Получив управление, исполняемый файл вируса выполняет вредоносные действия и заражает другие пакетные файлы.

Шифрующиеся и полиморфные вирусы.

Некоторые вирусы шифруют собственный код, чтобы затруднить их обнаружение. Каждый раз, заражая новую программу, вирус использует для шифрования новый ключ. В результате два экземпляра такого вируса могут значительно отличаться друг от друга, даже иметь разную длину.

Для шифрования применяются не только разные ключи, но и разные процедуры шифрования. Два экземпляра такого вируса не имеют ни одной совпадающей последовательности кода. Вирусы, способные полностью изменять свой код, получили название полиморфных.

Стелс-вирусы.

Стелс-вирусы пытаются скрыть свое присутствие в компьютере. Они имеют резидентный модуль, постоянно находящийся в оперативной памяти компьютера. Этот модуль перехватывает обращения к дисковой подсистеме компьютера. Если ОС или другая программа считывают файл зараженной программы, то вирус подставляет настоящий, незараженный, файл программы. Для этого резидентный модуль может временно удалять вирус из зараженного файла. После окончания работы с файлом он заражается снова. Загрузочные стелс-вирусы действуют по такой же схеме. Когда какая-либо программа считывает данные из загрузочного сектора, вместо зараженного подставляется настоящий загрузочный сектор.

Макрокомандные вирусы.

Файлы документов Microsoft Office могут содержать в себе небольшие программы для обработки этих документов, составленные на языке Visual Basic for Applications. Это относится и к базам данных Access, а также к файлам презентаций Power Point. Такие программы создаются с использованием макрокоманд, поэтому вирусы, живущие в офисных документах, называются макрокомандными. Макрокомандные вирусы распространяются вместе с файлами документов. Чтобы заразить компьютер таким вирусом, достаточно просто открыть файл документа в соответствующем приложении.

Макрокомандные вирусы очень распространены, чему в немалой степени способствует популярность Microsoft Office. Они могут изменять зараженные документы, оставаясь незамеченными долгое время.

Билет № 59 Компьютерные вирусы. Антивирусные программы для операционной системы MS Windows, их назначение

Компьютерный вирус - это самораспространяющийся в информационной среде программный код. Он может внедряться в исполняемые и командные файлы программ, распространяться через загрузочные секторы дискет и жестких дисков, документы офисных приложений, через электронную почту, Web-сайты, по другим электронным каналам. Проникнув в компьютерную систему, вирус может ограничиться безобидными визуальными или звуковыми эффектами, но может и вызвать потерю или искажение данных, утечку личной и конфиденциальной информации

Для обнаружения, удаления и защиты от компьютерных вирусов разработаны специальные программы, которые позволяют обнаруживать и уничтожать вирусы.

Такие программы называются антивирусными. Современные антивирусные программы представляют собой многофункциональные продукты, сочетающие в себе как превентивные, профилактические средства, так и средства лечения вирусов и восстановления данных.

Антивирусные программы делятся на: программы-детекторы, программы-доктора, программы-ревизоры, программы-фильтры, программы-вакцины.

Программы-детекторы обеспечивают поиск и обнаружение вирусов в оперативной памяти и на внешних носителях, и при обнаружении выдают соответствующее сообщение. Различают детекторы универсальные и специализированные.

Универсальные детекторы в своей работе используют проверку неизменности файлов путем подсчета и сравнения с эталоном контрольной суммы. Недостаток универсальных детекторов связан с невозможностью определения причин искажения файлов.

Специализированные детекторы выполняют поиск известных вирусов по их сигнатуре (повторяющемуся участку кода). Недостаток таких детекторов состоит в том, что они неспособны обнаруживать все известные вирусы.

Детектор, позволяющий обнаруживать несколько вирусов, называют полидетектором.

Недостатком таких антивирусных про грамм является то, что они могут находить только те вирусы, которые известны разработчикам таких программ.

Программы-доктора (фаги), не только находят зараженные вирусами файлы, но и "лечат" их, т.е. удаляют из файла тело программы вируса, возвращая файлы в исходное состояние. В начале своей работы фаги ищут вирусы в оперативной памяти, уничтожая их, и только затем переходят к "лечению" файлов. Среди фагов выделяют полифаги, т.е. программы-доктора, предназначенные для поиска и уничтожения большого количества вирусов.

Учитывая, что постоянно появляются новые вирусы, программы-детекторы и программы-доктора быстро устаревают, и требуется регулярное обновление их версий.

Программы-ревизоры относятся к самым надежным средствам защиты от вирусов. Ревизоры запоминают исходное состояние программ, каталогов и системных областей диска тогда, когда компьютер не заражен вирусом, а затем периодически или по желанию пользователя сравнивают текущее состояние с исходным. Обнаруженные изменения выводятся на экран видеомонитора. Как правило, сравнение состояний производят сразу после загрузки операционной системы. При сравнении проверяются длина файла, код циклического контроля (контрольная сумма файла), дата и время модификации, другие параметры.

Программы-ревизоры имеют достаточно развитые алгоритмы, обнаруживают стелс-вирусы и могут даже отличить изменения версии проверяемой программы от изменений, внесенных вирусом.

Программы-фильтры (сторожа) представляют собой небольшие резидентные программы, предназначенные для обнаружения подозрительных действий при работе компьютера, характерных для вирусов. Такими действиями могут являться:

попытки коррекции файлов с расширениями СОМ и ЕХЕ;

изменение атрибутов файлов;

прямая запись на диск по абсолютному адресу;

запись в загрузочные сектора диска.

загрузка резидентной программы.

При попытке какой-либо программы произвести указанные действия "сторож" посылает пользователю сообщение н предлагает запретить или разрешить соответствующее действие. Программы-фильтры весьма полезны, так как способны обнаружить вирус на самой ранней стадии его существования до размножения. Однако они не "лечат" файлы и диски. Для уничтожения вирусов требуется применить другие программы, например фаги. К недостаткам программ-сторожей можно отнести их "назойливость" (например, они постоянно выдают предупреждение о любой попытке копирования исполняемого файла), а также возможные конфликты с другим программным обеспечением.

Вакцины (иммунизаторы) - это резидентные программы, предотвращающие заражение файлов. Вакцины применяют, если отсутствуют программы-доктора, "лечащие" этот вирус. Вакцинация возможна только от известных вирусов. Вакцина модифицирует программу или диск таким образом, чтобы это не отражалось на их работе, а вирус будет воспринимать их зараженными и поэтому не внедрится. В настоящее время программы-вакцины имеют ограниченное применение.

Существенным недостатком таких программ является их ограниченные возможности по предотвращению заражения от большого числа разнообразных вирусов.