Informatika alapismeretek » Szoftverismeretek

Fejezet menü:

Szoftverek csoportjai
- Fogalma
- Csoportjai
Operációs rendszerek
- Fogalma
- Típusai
- Komponensei
- Fogalmak
Partíciók, fájlrendszerek
- Partíciók
- Fájlrendszerek
Tömörítés
- Redundancia
- Kódolások
- Hibaellenőrzés
Vírusok
- Jellemzői
- Változatai
- Férgek
- Egyéb
Adatvédelem
Back to top

Szoftverismeretek

A szoftver a számítógépet működtető, vezérlő programok összessége. A szoftver nem megfogható, mint ahogy egy zenemű sem az, legfeljebb a kottapapír, melyre a hangjegyeket leírták.

A szoftverek csoportjába tartoznak a programok mellett azok az adatok is, melyeket számítógépes feldolgozásra készítenek elő.

 

A szoftverek csoportjai

A szoftver fogalma

A szoftver teszi használhatóvá a számítógépet, biztosítják a hardver-egységek együttes működését, valamint a felhasználó kiszolgálását. Szoftvernek nevezzük azokat a szellemi termékeket, programokat, amelyek az adatfeldolgozó berendezések működtetéséhez szükségesek.

Főbb csoportjai

Rendszerszoftver: más néven operációs rendszer. Feladata a felhasználó és a hardver közötti kapcsolat megteremtése, a háttértárak, perifériák kezelése. Pl. DOS, Windows, Mac OS, NetWare

Rendszerközeli szoftver: az operációs rendszer működését segítő programok. Az ún. segédprogramok körébe tartoznak a vírusirtók, tömörítők, lemezkarbantartó programok. Programfejlesztő eszközök a programozási nyelvek (Pascal, C), a programozási nyelvek fordítói, értelmezői és a hozzájuk kacsolódó fejlesztői környezet (Delphi).

Felhasználói szoftver: vannak általános célú szoftverek, mint például az Office programcsomag szoftverei, és készítenek egyedi célú szoftvereket is.

 

vissza

Operációs rendszerek

Az operációs rendszer fogalma

Az operációs rendszer olyan programok összessége, amelyek vezérlik az alkalmazásokat, elosztják, ütemezik az erőforrásokat, kezelik a hardvert és biztosítják a felhasználó és a számítógéprendszer közti kommunikációt.

RISC (Reduced Instruction Set Computer): A teljesítőképesség növelése érdekében a '80-as évek kezdetétől, az utasításkészlet egyszerűsítésével (kevés, viszonylag egyszerű címzési lehetőséggel rendelkező utasítás használatával) a számítógépek architektúráját is egyszerűsíteni lehetett, melynek következtében teljesítőképességük nőtt. Ezek az ún. csökkentett utasítás-készletű számítógépek

Típusai

Egyfelhasználós, egyfeladatos: az első operációs rendszerek (DOS).

Többfeladatos rendszer: egy vagy több felhasználó több feladatának végrehajtására képes egy időben (Windows). Ha egy felhasználó feladatait végzi egyszerre, akkor multitaskingról beszélünk. Amennyiben több felhasználó adatát képes látszólag egyszerre elvégezni, akkor multiprogramozásról van szó. Ez esetben a központi egységet valamilyen ütemezési stratégia szerint ciklikusan rendelik hozzá a programokhoz.

Kötegelt (batch) feldolgozású rendszerek: egymástól független munkák végrehajtásai igényeit fogadják. Ezekből parancskötegek (batch) hozhatók létre, melyek egymás után hajtódnak végre.

Valós idejű (real time) rendszerek: folyamatvezérlési feladatokra fejlesztették ki. A feladat elvégzését szigorú időkorlát köti.

Az operációs rendszer komponensei

Rendszermag (kernel): feladata a hardver minél jobb kihasználása, az alkalmazói alrendszer kiszolgálása, a kért program futtatása

Alkalmazói programozási interfész (API): illesztési felület a kernel és az alkalmazási alrendszer között. Olyan szabályokat tartalmaz, melyek megadják, hogyan kell kérni a kerneltől szolgáltatásokat, illetve hogyan kaphatjuk meg a választ. Használja a rendszerhéj és a szervizprogramok is.

Rendszerhéj (shell): biztosítja az operációs rendszer és a felhasználó kapcsolatát. Grafikus (GUI) vagy parancssoros lehet.

Szervizprogramok (utility): adminisztratív, információs és üzemeltetési feladatokat végeznek el.

Kapcsolódó fogalmak

Folyamat (process): az operációs rendszer felügyelete alatt futó program.

Szál (thread): a folyamat önállóan végrehajtható része.

Feladat (task): felhasználói folyamatok - megkülönböztetve a rendszerfolyamatoktól.

Ütemező (sheduler): a rendszermag alkotóeleme, feladata a CPU folyamatokhoz rendelése, használatának ütemezése.

Preemptív (előjoggal rendelkező): szabadon gazdálkodhat a CPU-val az ütemező.

Többszálú operációs rendszer: ütemezője a folyamatok helyett szálakat kezel.

Eszközkezelők (driverek): általában az eszköz gyártója készíti el, telepítést igényelnek. Ennek során feljegyzés készül róluk egy rendszerállományba, melynek segítségével a rendszermagba épülnek be.

Plug&Play: a rendszer automatikusan felismeri az illesztett perifériát, és az illesztőprogram a kernelbe épül.

Broadcast: egy folyamatszál egyszerre több másiknak üzen.

Aszinkron üzenet-feldolgozás: a pufferbe helyezett üzenetek feldolgozása aszinkron, mert miután a küldő feladta, magára hagyja. A címzett a forgalomtól függően valamikor megkapja és válaszol rá, ha kell.

Szinkron üzenet-feldolgozás: a küldő ilyenkor felfüggeszti a futását, amíg a választ meg nem kapja.

Holtpont: ha két küldő egyszerre küld egymásnak szinkron üzenetet

vissza

Partíciók, fájlrendszerek, katalógusszerkezetek

Merevlemez-partíciók

A HDD-t használatba vétel előtt partícionáljuk. A partíció a lemez logikai felosztását jelenti. A partíciókat önálló meghajtóként kezelhetjük. A partíció létrehozása után a formázás következik. Mindig a feltelepítendő operációs rendszernek megfelelő fájlrendszerre formázunk. Egy merevlemezen maximum 4 partíció hozható létre. Típusai:

Elsődleges partíció: egy logikai lemezt tartalmaz, ezért egy betűjelet rendel hozzá a rendszer. Legfeljebb négy elsődleges partíció lehet egy merevlemezen. Közülük egyet aktív partícióként kell megjelölni, amelyről az operációs rendszer indítása történik.

Kiterjesztett partíció: további részekre osztható, több logikai lemez hozható létre benne, legfeljebb 32. Minden logikai lemezhez egy betűjelet rendel a rendszer. A HDD-n megengedett 4 partíció közül csak egy lehet kiterjesztett, és nem szükséges elsődleges partíciónak jelen lennie a kiterjesztett partíció létrehozásához.

A Master Boot Record (MBR) a partíció jellemző adatait és a kiválasztását segítő programot tartalmazza.

Fájlrendszerek

Az állományrendszer olyan átfogó szerkezet, amelyben az állományok tárolása, szervezése és elnevezése történik. A logikai lemezek formázásakor jönnek létre. Az adatokat fájlokban, az állományokat mappákban tároljuk. A mappák hierarchikus szervezésűek. A mappákra és az állományokra is a nevükkel hivatkozunk.

FAT: File Allocation Table. A DOS és a nem NT alapú Windows-okra volt jellemző. Nem állítható az állományok hozzáférési jogosultsága, nem naplózható az állományokon végzett művelet. Nem támogatja a dinamikus állománytömörítést. Hajlékonylemezeken is használható.

VFAT: virtuális FAT. A Windows95 operációs rendszerhez továbbfejlesztett fájlrendszer. Újítások: hosszú fájlnevek; Unicode-ban is megadja a katalógusbejegyzést, ezért ékezetet is tartalmazhat a fájlnév; kezelni tudja a CD-k katalógusait.

HPFS: az OS/2 fájlrendszere. 256 karakter hosszú fájlneveket enged meg, illetve többkötetes állományokat is kezelni tud.

NTFS: a Windows NT saját fájlrendszere. Támogatja a hosszú állománynevek használatát, valamint a dinamikus tömörítést. Hozzáférési jogok adásával biztosítja a védelmi rendszert. Naplózza a fájlokon végzett műveleteket. A lemez-szektor hibáit is tudja kezelni. A FAT konvertálható NTFS-re, fordítva nem.

Ext2Fs: a Unix és Linux használja. Egy inode-nak nevezett állományt rendel minden fájlhoz, amiben a néven kívül minden fontos jellemzőjét tárolja. Az inode egy indextáblát is tartalmaz, ez biztosítja az adathordozó szabad blokkjainak jó kihasználását, a fregmentált állományok blokkjainak elérését. Ma már használhatunk ékezetes, hosszú fájlneveket, támogatja a tömörítést, továbbá megbízható védelmet nyújt.

ISO-9660: a CD-ROM-okhoz készült fájlrendszer. Operációs rendszertől független

UDF: optikai tárolókhoz készítették, és közvetlenül címezhető adathordozót feltételez. HDD-n is alkalmazható, de főként DVD-k és CD-k használják. Megengedi az állományok fregmentált elhelyezését, a hosszú, ékezetes fájlneveket.

vissza

Tömörítés

A redundancia

Redundanciáról beszélünk, ha az adatok felesleges információkat tartalmaznak. Ezáltal több helyet foglal a redundáns állomány, késlelteti az adatfeldolgozást. Viszont segít a hibák felismerésében és javításában. Az optimális mérték függ az adatok jellegétől.

Kódolások

Véletlenszerű adatok esetében leggyakrabban a Huffmann-kódot alkalmazzák, amely a gyakoribb adatokhoz rövidebb kódot rendel.

Determinisztikus adatok esetén az adatok közt jól meghatározott összefüggések vannak. Differenciális (különbségi) kódolás a megoldás, ha az egymásra következő adatok közötti átmenet kismértékű. Például egy fénykép árnyalatai esetén a képpontok fényességkódjai helyett csak a változást jegyezzük fel. Az új kódok többnyire becsülhetők az előzőből. Ha a becsült érték és a valódi érték közötti különbséget tároljuk, akkor még tömörebb kódot kapunk.

Futamhossz kódolást (RLE) akkor használhatunk, ha a fájlban változó hosszúságú, ismétlődő elemekből álló sorozatok fordulnak elő. Ekkor az azonos értékeket tartalmazó sorozatokat a sorozat elemével és az ismétlődések számával adhatjuk meg.

Veszteséges tömörítést multimédiás alkalmazásokban használhatunk, hiszen ezekben a fájlokban az emberi érzékelés számára redundáns adatok is vannak. Ebben az esetben a fájl információtartalma megváltozik, az eredeti állapotot nem lehet visszaállítani. Ilyen tömörített állomány a JPG, MP3, MPG.

Kodek: kódol és dekódol, azaz a tömörítést és kibontást is elvgézi. Szimmetrikus, ha a két művelet nagyjából ugyanannyi időt igényel.

Hibaellenőrzés

A rendszer a hibát a CRC módszerrel veheti észre. Ez az eljárás a továbbítandó adatblokkról az átvitel előtt egy "digitális ujjlenyomatot" készít. Ez azt jelenti, hogy a hosszabb adatblokkról egy rövidebb jelsorozatot készít, ami alapján a blokk tartalma meghatározható. Ezt a jelsorozatot az adatblokkal együtt küldik el, majd a vevő oldalon újra kiszámítják és összehasonlítják a kapottal. Ha egyeznek, akkor az adatblokk nem sérült meg az átvitel folyamán, ha nem egyeznek, akkor a vevő újra kéri az átvitelt.

vissza

Vírusok

A vírusok közös jellemzői

A fertőzött program futásakor a vírusprogram is lefut. Ilyenkor reprodukálja magát, minden új példánya további fájlt fertőzhet meg.

Közvetlenül vagy közvetve futtatható bináris programfájlhoz vagy makróhoz csatolja magát, módosítja annak kódját, hogy futtatásakor a vírus programja is lefusson.

Egy feltétel logikai értékétől függően aktivizálhatja az objektív rutinját. Ez az a programrész, amely elvégzi a vírusra jellemző tevékenységet (formázás, reklámszöveg megjelenítése...).

A vírusok 3 változata

Fájlvírusok: a katalógusba bejegyzett állományokat fertőzik meg. A vírus igyekszik rejtve maradni.

Rendszer- (boot-) vírusok: a lemezek rendszerterületeibe, a bootrekordba és a partíciótáblába kerülhetnek. Ezeken a helyeken olyan programok vannak, amelyek már a rendszer indulásakor lefutnak.

Makróvírusok: az operációs rendszertől függetlenek, csak a makrónyelvtől függenek. A fertőzött dokumentum megnyitásakor aktivizálódnak.

A férgek jellemzői

Az operációs rendszerek védelmi hiányosságait használják ki. Olyan hálózatokban terjednek, ahol a rendszerek egymással kapcsolatban vannak.

Nem kapcsolódnak a fájlhoz, vagy más programokhoz, maguk is teljes programnak tekinthetők.

Egyéb ártó programok

Trójai programok: hasonlítanak a vírusokhoz, mert hordozóprogramra van szükségük. A szaporító rész hiányzik belőlük.

Kémprogramok: adatokat gyűjtenek személyekről, szervezetekről azok tudta nélkül.

vissza

Adat- és programvédelem

A vírusok megelőzhetők, ha nem teszünk ismeretlen eredetű programokat a számítógépre. Ha mégis vírus került a gépre, különféle víruskereső- és mentesítő programokkal tehetjük rendbe az adatállományt. A víruskeresők a célfájlokat átolvasva olyan kódsorozatot keresnek, amelyek a vírusokra jellemzők. Ez a szignatúra-(minta) kereső módszer gyors, de a legújabb vírusokat nem ismeri fel, és néha a fájl is megsérülhet.

A heurisztikus módszer nem keres vírusmintákat, hanem olyan szituációt teremt, amelyben a vírus aktivizálja magát. Így a vírusra jellemző műveletek felismerhetők lesznek. A legújabb vírusokat is felismerheti, de gyakori a téves riasztás.

vissza