Программное обеспечение (ПО) аппаратные средства

Программное обеспечение (ПО) аппаратные средства (hardware) программное обеспечение (software)

Программное обеспечение q Прикладное ПО – программы, которые пользователь использует для решения своих задач § текстовые редакторы § графические редакторы § базы данных … q Системное ПО – обеспечивает взаимодействие пользователя и прикладных программ с аппаратными средствами § операционные системы § драйверы § утилиты q Системы программирования – средства создания новых программ. q Программы пользователей – пользователи составляют их для своих собственных нужд.

Программное обеспечение ПРОГРАММИСТЫ системы программирования аппаратные средства (hardware) системное ПО прикладное ПО ПОЛЬЗОВАТЕЛИ

ПРИКЛАДНЫЕ ПРОГРАММЫ

Прикладное ПО q Текстовые редакторы – программы для редактирования текстовых документов § Блокнот – файлы *. txt, только текст, без оформления) § Word. Pad – файлы *. doc (текст + рисунки) § Word – файлы *. doc (текст + рисунки + таблицы + автофигуры + …) q Графические редакторы – программы для редактирования изображений Растровые рисунки: § Paint – файлы *. bmp (также *. gif, *. jpg) § Adobe Photoshop – файлы *. psd Векторные рисунки: § Corel. Draw – файлы *. cdr § Adobe Illustrator – файлы *. ai q Редакторы видеофильмов (файлы *. avi, *. mpg, *. wmv) § Pinnacle Studio § Adobe Premier q Издательские системы – для подготовки печатных материалов § Microsoft Publisher § Quark. XPress § Page. Maker

Прикладное ПО q Электронные таблицы – программы для выполнения расчетов с табличными данными § Microsoft Excel – файлы *. xls q Системы управления базами данных § Microsoft Access – файлы *. mdb § Fox. Pro § Cronix q Браузеры – программы для просмотра Web-страниц на экране § Internet Explorer § Mozilla Firefox § Opera q Почтовые программы – прием и отправка электронной почты § Microsoft Outlook § The. Bat q Программы для создания Web-страниц § Microsoft Front. Page § Macromedia Dreamweawer § Home. Site

СИСТЕМНЫЕ ПРОГРАММЫ

Операционные системы Операционная система (ОС) – это комплекс программ, обеспечивающих пользователю и прикладным программам удобный интерфейс (способ обмена информацией) с аппаратными средствами компьютера. Функции ОС (что она делает): q обеспечивает обмен данными с внешними устройствами q поддерживает файловую систему (работа с файлами и папками): FAT 16 – старые ОС (MS DOS), раздел диска до 2 Гб FAT 32 – начиная с Windows 95 OSR 2 , раздел до 2 Тб NTFS – Windows NT/2000/XP/VISTA/Windows 7, раздел до 2 Тб ● права доступа для пользователей ● квоты на объем каталога CDFS – файловая система компакт-дисков q обеспечивает запуск и выполнение остальных программ q тестирование компьютера, обработка ошибок q распределение ресурсов (процессор, память, внешние устройства)

Состав операционной системы q загрузчик ОС – это небольшая программа, которая находится в секторе 0 загрузочного диска, ее задача – загрузить в память основную часть (ядро) ОС q система распределения памяти q система ввода и вывода (BIOS = Basic Input and Output System), в микросхеме флэш-памяти на материнской плате § тестирование при запуске § чтение и запись на диски § обмен данными с клавиатурой, монитором, принтером § календарь и часы § настройки данного компьютера q командный процессор (command. com, cmd. exe) § выполняет команды, введенные с клавиатуры § обеспечивает загрузку и выполнение других программ

Состав операционной системы (II) q утилиты (ед. ч. утилита, лат. utilitas - польза) – это служебные программы для проверки и настройки компьютера: § разбивка диска на разделы (fdisk. exe) § форматирование диска (format. com) § тестирование диска (chkdsk. exe) § редактирование реестра (regedit. exe) § проверка соединения с другими компьютерами (ping. exe) § сравнение файлов (fc. exe) § поиск строки в файлах (find. exe) §… q драйверы (англ. driver - водитель) – это программы, которые постоянно находятся в памяти и обеспечивают обмен данными с внешними устройствами (файлы *. sys в Windows NT/2000/XP) § драйвер видеокарты § драйвер звуковой карты § драйвер сетевой карты § драйвер принтера § драйвер сканера §…

Типы ОС Однозадачные – в каждый момент выполняется только одна задача (программа), она получает все ресурсы компьютера. Примеры: MS DOS, DR DOS, PC DOS Многозадачные – может одновременно выполняться несколько задач q невытесняющая многозадачность: программы сами передают управление другу § Windows 3. 1, Windows 3. 11 q вытесняющая многозадачность: ОС распределяет кванты времени процессора между задачами § Windows 95/98/Me § Windows NT/2000/XP/Vista/Windows 7 § UNIX – надежная сетевая ОС для поддержки узлов Интернета § Linux – бесплатная UNIX-подобная ОС § QNX – ОС реального времени

Типы ОС Однопользовательские – в каждый момент с компьютером работает один пользователь, он получает все ресурсы компьютера. Многопользовательские – с мощным компьютером одновременно работают несколько пользователей. терминал = монитор + клавиатура терминал терминал

Утилиты, не входящие в ОС q антивирусные программы § AVP (Antiviral Tookit Pro) Е. Касперский § Dr. Web, И. Данилов § Norton Antivirus, Mc. Afee, NOD 32 q архиваторы – программы для упаковки файлов § Win. RAR (Е. Рошал) – архивы *. rar, *. zip § Win. ZIP – архивы *. zip q информация о системе (Everest) q сканирование (Mira. Scan, в комплекте со сканером) q программы для записи CD и DVD (Nero)

СИСТЕМЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ (ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА)

Системы программирования (или инструментальные средства) – это ПО, предназначенное для разработки и отладки новых программ. Проблема: q компьютеры понимают только язык кодов (последовательность нулей и единиц) q для человека удобнее давать задания на естественном языке (русском, английском) Компромисс: программы составляются на языках программирования и затем переводятся в коды с помощью специальных программ- трансляторов.

Языки программирования Всего более 600, широко используется примерно 20. Машинно-ориентированные языки: q машинные коды: 09 FE AC 3 F q ассемблеры: символическая запись машинных команд: mov AX, BX q макросассемблеры: одна команда языка заменяет несколько машинных команд Языки высокого уровня (алгоритмические): q для обучения: Бейсик (1965), Паскаль (1970), Лого, Рапира q профессиональные: Си (1972), Паскаль (Delphi), Фортран (1957), Visual Basic q для задач искусственного интеллекта: ЛИСП, Пролог q для параллельных вычислений: Ада q для программирования в Интернете: Java. Script, Java, PHP, Perl, ASP, …

Трансляторы Транслятор – это программа, которая переводит текст других программ в машинные коды. program qq; var x: integer; begin x : = 1; writeln('Привет! X = ', x); 101101001 end; транслятор Типы трансляторов: q интерпретаторы – переводят в коды 1 строчку программы и сразу ее выполняют удобнее отлаживать программу 1) программы работают медленно (цикл из 400 шагов!) 2) для выполнения программы нужен транслятор q компиляторы – переводят в коды сразу всю программу и создают независимый исполняемый файл (*. exe) сложнее отлаживать программу 1) программы работают быстро 2) для выполнения программы не нужен транслятор

Компоновщик (редактор связей, Linker) – это программа, которая объединяет части одной программы и библиотечные функции в один исполняемый файл. исходные объектные файлы qq. cpp qq. obj исполняемый файл qq 2. cpp qq 2. obj qq. exe транслятор компоновщик библиотеки функций

Другие программы Отладчик (англ. debugger) – это программа, которая облегчает поиск ошибок в других программах (их отладку). Возможности: q пошаговое выполнение q "выполнить до курсора" q просмотр и изменение значений переменных q точки останова (англ. breakpoints) Профайлер (англ. profiler) – это программа, которая определяет, сколько времени занимает выполнение каждой процедуры (и каждой команды) в программе в процентах от общего времени работы. Цель: определить, какие части программы "тормозят" ее (англ. bottleneck – бутылочное горлышко), именно их и надо оптимизировать.

Интегрированная среда разработки (англ. IDE = Integrated Development Environment) – это комплекс программ, который включает q редактор текста программ q транслятор q компоновщик q отладчик q профайлер Примеры: Turbo Pascal Borland C Microsoft Visual C++

Среда быстрой разработки программ (англ. RAD = Rapid Application Development) q интерфейс строится с помощью мыши q часть кода создается автоматически Примеры: Delphi, Borland C++ Builder, Visual Basic…

СЖАТИЕ ФАЙЛОВ. АРХИВАТОРЫ

Сжатие файлов – это уменьшение их размера. Цели сжатия: q уменьшить место, которое занимают файлы на диске q создать резервную копию данных (на CD, DVD) q уменьшить объем данных, которые передаются через Интернет q объединить группу файлов в один архив q зашифровать данные с паролем Типы сжатия: q без потерь: сжатый файл можно восстановить в исходном виде, зная алгоритм сжатия § тексты § программы § данные q с потерями: при сжатии часть информации безвозвратно теряется § фотографии § звук § видео

Почему файлы можно сжать? Алгоритм RLE (англ. Run Length Encoding, кодирование цепочек одинаковых символов, используется для рисунков *. bmp) Файл qq. txt A A … A B B … B 400 байт 200 Файл qq. rle (сжатый) сжатие в 100 раз! A 200 B 200 4 байта ? Сжатие с потерями или без? Сжатие возможно, если в данных есть повторяющиеся символы или цепочки символов, сжатие "устраняет" эту избыточность.

Почему файлы можно сжать? Общий подход: q найти в данных повторяющиеся цепочки символов q обозначить их короткими кодами (битовыми, часто разной длины) q в начало сжатого файла записать словарь Эффективные алгоритмы: q алгоритм Хаффмана q алгоритм LZW (Лемпела-Зива-Велча) q алгоритм PPM (Win. RAR) Сжимаются хорошо плохо § тексты (*. txt) § случайные данные § документы (*. doc, *. xls) § программы (*. exe) § несжатые рисунки (*. bmp) § сжатые рисунки (*. gif, *. jpg, § несжатый звук (*. wav) *. png, *. tif, …) § несжатое видео (*. avi) § сжатый звук (*. mp 3, *. wma) § сжатое видео (*. mpg, *. wmv)

Специальные типы архивов SFX-архив (англ. Sel. F e. Xtracting - самораспаковывающийся) – это файл с расширением *. exe, который содержит сжатые данные и программу распаковки (около 15 Кб). 1) для распаковки не нужен архиватор 2) может распаковать неквалифицированный пользователь 1) увеличение размера файла 2) опасность заражения вирусами Многотомный архив – это архив, разбитый на несколько частей. Цели: q перенос через дискеты q удобство скачивания через Интернет Win. RAR: q abc. rar, abc. r 00, abc. r 01, …. q многотомный SFX-архив: abc. exe, abc. r 00, abc. r 01, ….

Архиватор Win. RAR (Е. Рошал) Запуск: Пуск – Win. RAR распаковать архив сжать выделенные файлы выйти из папки двойной щелчок ЛКМ: войти в архив изменить пароль сменить диск

Архиватор Win. RAR: упаковка ЛКМ имя пароль архива тип архива SFX многотомные архивы

Архиватор Win. RAR: распаковка ЛКМ куда распаковать? выбрать папку

Архиватор Win. RAR в Проводнике Упаковка Распаковка ПКМ

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ВИРУСЫ И АНТИВИРУСЫ

Что такое вирус? Компьютерный вирус – это программа, которая при запуске способна распространяться без участия человека. Вредные действия: q звуковые и зрительные эффекты q имитация сбоев ОС и аппаратуры q перезагрузка компьютера q разрушение файловой системы q уничтожение информации q передача секретных данных через Интернет q массовые атаки на сайты Интернет Признаки: q замедление работы компьютера q перезагрузка или зависание компьютера q неправильная работа ОС или прикладных программ q изменение длины файлов q появление новых файлов q уменьшение объема оперативной памяти

Что заражают вирусы? Для того, чтобы вирус смог выполнить какие-то действия, он должен оказаться в памяти в виде программного кода и получить управление. Вирусы заражают не заражают § программы (*. exe) § текст (*. txt) § драйверы (*. sys) § рисунки (*. gif, *. jpg, *. png, § библиотеки (*. dll) *. tif, …) § документы с макросами § звук (*. wav, *. mp 3, *. wma) (*. doc, *. xls, *. mdb) § видео (*. avi, *. mpg, *. wmv) § загрузочные сектора дисков и § любые данные (без программного кода) дискет Способы заражения q Запустить зараженный файл. q Загрузить компьютер с зараженной дискеты или диска. q Открыть зараженный документ Word или Excel. q Открыть сообщение e-mail с вирусом. q Открыть Web-страницу с активным содержимым (Active. X)

Ти пы ви ру со в

Файловые заражают файлы *. exe, *. sys, *. dll. • Файловые вирусы различными способами внедряются в исполнимые файлы (программы) и обычно активизируются при их запуске. После запуска зараженной программы вирус находится в оперативной памяти компьютера и является активным (то есть может заражать другие файлы) вплоть до момента выключения компьютера или перезагрузки операционной системы. • При этом файловые вирусы не могут заразить файлы данных (например, файлы, содержащие изображение или звук). • Профилактическая защита от файловых вирусов состоит в том, что не рекомендуется запускать на выполнение файлы, полученные из сомнительного источника и предварительно не проверенные антивирусными программами.

Загрузочные (бутовые, от англ. boot – загрузка) • заражают загрузочные сектора дисков и дискет. При загрузке операционной системы с зараженного диска вирусы внедряются в оперативную память компьютера. В дальнейшем загрузочный вирус ведет себя так же, как файловый, то есть может заражать файлы при обращении к ним компьютера. • Профилактическая защита от таких вирусов состоит в отказе от загрузки операционной системы с гибких дисков и установке в BIOS вашего компьютера защиты загрузочного сектора от изменений.

Макровирусы q заражают документы с макросами (*. doc, *. xls, *. mdb) • Макровирусы являются фактически макрокомандами (макросами), которые встраиваются в документ. • После загрузки зараженного документа в приложение макровирусы постоянно присутствуют в памяти компьютера и могут заражать другие документы. Угроза заражения прекращается только после закрытия приложения. • Профилактическая защита от макровирусов состоит в предотвращении запуска вируса. При открытии документа в приложениях Word и Excel сообщается о присутствии в них макросов (потенциальных вирусов) и предлагается запретить их загрузку. Выбор запрета на загрузку макросов надежно защитит ваш компьютер от заражения макровирусами, однако отключит и полезные макросы, содержащиеся в документе.

Сетевые вирусы • По компьютерной сети могут распространяться и заражать компьютеры любые обычные вирусы. Это может происходить, например, при получении зараженных файлов с серверов файловых архивов. Однако существуют и специфические сетевые вирусы, которые используют для своего распространения электронную почту и Всемирную паутину. – Интернет-черви (worm) — это вирусы, которые распространяются в компьютерной сети во вложенных в почтовое сообщение файлах. Автоматическая активизация червя и заражение компьютера могут произойти при обычном просмотре сообщения. Опасность таких вирусов состоит в том, что они по определенным датам активизируются и уничтожают файлы на дисках зараженного компьютера. – "троянские кони" ("троянцы") – программы, позволяющие получать удаленное управление компьютером через Интернет, в т. ч. передавать пароли, организовывать массовые атаки на сайты (DOS-атаки, англ. Denial Of Service – отказ в обслуживании) • Профилактическая защита от интернет-червей состоит в том, что не рекомендуется открывать вложенные в почтовые сообщения файлы, полученные из сомнительных источников

Скрипт-вирусы Особой разновидностью вирусов являются активные элементы (программы) на языках Java. Script или VBScript, которые могут выполнять разрушительные действия, то есть являться вирусами (скрипт-вирусами). Такие программы передаются по Всемирной паутине в процессе загрузки Web-страниц с серверов Интернета в браузер локального компьютера.

Антивирусные программы

Полифаги. • AVP (Antiviral Toolkit Pro) – Е. Касперский • Dr. Web – И. Данилов • Anti-Virus • Принцип работы полифагов основан на проверке файлов, загрузочных секторов дисков и оперативной памяти и поиске в них известных и новых (неизвестных полифагу) вирусов

Полифаги • Для поиска известных вирусов используются так называемые маски. • Маской вируса является некоторая постоянная последовательность программного кода, специфичная для этого конкретного вируса. Если антивирусная программа обнаруживает такую последовательность в каком-либо файле, то файл считается зараженным вирусом и подлежит лечению. • Для поиска новых вирусов используются алгоритмы «эвристического сканирования» , то есть анализ последовательности команд в проверяемом объекте. Если «подозрительная» последовательность команд обнаруживается, то полифаг выдает сообщение о возможном заражении объекта.

Полифаги • Полифаги могут обеспечивать проверку файлов в процессе их загрузки в оперативную память. Такие программы называются антивирусными мониторами. • Универсальность. • Большие размеры используемых антивирусных баз данных, которые должны содержать информацию о максимально возможном количестве вирусов, что, в свою очередь, приводит к относительно небольшой скорости поиска вирусов.

Ревизоры. • ADinf • Принцип работы ревизоров основан на подсчете контрольных сумм для присутствующих на диске файлов. Эти контрольные суммы затем сохраняются в базе данных антивируса, как и некоторая другая информация: длины файлов, даты их последней модификации и пр. • При последующем запуске ревизоры сверяют данные, содержащиеся в базе данных, с реально подсчитанными значениями. Если информация о файле, записанная в базе данных, не совпадает с реальными значениями, то ревизоры сигнализируют о том, что файл был изменен или заражен вирусом. • Не могут обнаружить вирус в новых файлах (на дискетах, при распаковке файлов из архива, в электронной почте), поскольку в их базах данных отсутствует информация об этих файлах.

Блокировщики. • Антивирусные блокировщики — это программы, перехватывающие «вирусоопасные» ситуации и сообщающие об этом пользователю. К таким ситуациям относится, например, запись в загрузочный сектор диска. Эта запись происходит при установке на компьютер новой операционной системы или при заражении загрузочным вирусом. • Наибольшее распространение получили антивирусные блокировщики в BIOS компьютера. С помощью программы BIOS Setup можно провести настройку BIOS таким образом, что будет запрещена (заблокирована) любая запись в загрузочный сектор диска и компьютер будет защищен от заражения загрузочными вирусами. • способность обнаруживать и останавливать вирус на самой ранней стадии его размножения.

Антивирус Dr. Web (сканер) Запуск: Пуск – Сканер Dr. Web настройки выбрать, что проверяем (ЛКМ) старт результаты

Антивирус Dr. Web Проводник: запуск Dr. Web через контекстное меню ПКМ

Профилактика q использовать антивирус-монитор, особенно при работе в Интернете q при работе в Интернете включать брандмауэр (англ. firewall) – эта программа запрещает обмен по некоторым каналам связи, которые используют вирусы q проверять с помощью антивируса-доктора все новые программы и файлы, дискеты q не открывать сообщения e-mail с неизвестных адресов, особенно файлы-приложения q делать резервные копии важных данных на CD и DVD (раз в месяц? в неделю? ) q иметь загрузочный диск с антивирусом

Если компьютер заражен… q Отключить компьютер от сети. q Запустить антивирус. Если не помогает, то… q выключить компьютер и загрузить его с загрузочного диска (дискеты, CD, DVD). Запустить антивирус. Если не помогает, то… q удалить Windows и установить ее заново. Если не помогает, то… q отформатировать винчестер (format. com). Если сделать это не удается, то могла быть испорчена таблица разделов диска. Тогда … q создать заново таблицу разделов (fdisk. exe). Если не удается (винчестер не обнаружен), то… q можно нести компьютер в ремонт.