ТЕМА 2. 2. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ (лекция 5)
Взаимодействие человека с компьютером аппаратные средства (hardware) программное обеспечение (software) 2
Программное обеспечение (ПО) q Системное ПО – обеспечивает взаимодействие пользователя и прикладных программ с аппаратными средствами § операционные системы § операционные оболочки (файловые менеджеры) § утилиты (сервисные программы) q Прикладное ПО – программы, которые пользователь использует для решения своих задач § текстовые редакторы и процессоры § табличные процессоры § графические редакторы § системы управления базами данных … q Инструментарий технологии программирования – средства создания новых программ
Программное обеспечение ПРОГРАММИСТЫ Инструментарий программирования аппаратные средства (hardware) системное ПО прикладное ПО ПОЛЬЗОВАТЕЛИ
Системное программное обеспечение (базовое и сервисное)
• Базовое ПО — минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера • Сервисное ПО — программы, которые расширяют возможности базового ПО и организуют более удобную среду работы пользователя 6
Операционные системы Операционная система (ОС) – это комплекс программ, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействие между собой и пользователем. Функции ОС: q управление работой устройств персонального компьютера и их взаимодействием (обмен данными, распределение ресурсов, тестирование компьютера, обработка ошибок) q организацию хранения информации во внешней памяти (поддерживает файловую систему) q управление запуском и выполнением программ q взаимодействие пользователя с компьютером (поддержка интерфейса пользователя)
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 Примеры: § § Windows 95/98 Windows NT/2000/XP/2003/Vista UNIX – сетевая ОС для поддержки узлов Интернета Linux – бесплатная UNIX-подобная ОС
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
Состав операционной системы q система ввода и вывода (BIOS = Basic Input and Output System), в микросхеме 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 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 (работа с файловой системой) q командный процессор § выполняет команды, введенные с клавиатуры § обеспечивает загрузку и выполнение других программ
q драйверы (англ. driver - водитель) – это программы, которые постоянно находятся в памяти и обеспечивают обмен данными с внешними устройствами (файлы *. sys) § драйвер видеокарты § драйвер звуковой карты § драйвер сетевой карты § драйвер принтера § драйвер сканера §… q утилиты (ед. ч. утилита, лат. utilitas - польза) – это служебные программы для проверки и настройки компьютера: § разбивка диска на разделы § форматирование диска § тестирование диска § редактирование реестра (regedit) § проверка соединения с другими компьютерами (ping) § сравнение файлов § поиск строки в файлах §…
Операционные оболочки (файловые менеджеры) Операционная оболочка (файловый менеджер) – программы, предназначенные для облегчения работы пользователя с файловой системой Примеры: Total Commander, Windows Commander и др.
Файловая система Файл — логически связанная совокупность данных или программ, для размещения которой во внешней памяти выделяется именованная область. Каталог — часть объединяющая файлы. файловой системы диска, Параметры файла: • полное имя файла (D: Мои документы Тексты Рассказ. doc); • объем файла; • дата и время создания файла; • специальные атрибуты файла: только для чтения, скрытый, системный, архивный
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 – архивы *. rar, *. zip § Win. ZIP – архивы *. zip q программы для записи CD и DVD (Nero) q…
Архивация файлов Архивация – создание резервных копий файлов. Сжатие файлов – это уменьшение их размера. Цели : q уменьшить место, которое занимают файлы на носителе q уменьшить объем данных для передачи через Интернет q сохранить данные на случай сбоя на диске 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 200 B 400 байт 200 Файл qq. rle (сжатый) A … B 200 сжатие в 100 раз! 4 байта 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) Сжимаются хорошо плохо § тексты (*. txt) § документы (*. doc, *. xls) § несжатые рисунки (*. bmp) § несжатый звук (*. wav) § несжатое видео (*. avi) § случайные данные § программы (*. exe) § сжатые рисунки (*. gif, *. jpg, *. png, *. tif, …) § 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 малоёмкие носители q удобство скачивания через Интернет
Антивирусные программы Что такое вирус? Компьютерный вирус – это вредоносная 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 § § § программы – *. exe, *. com загрузочные сектора дисков и дискет командные файлы – *. bat драйверы – *. sys библиотеки – *. dll документы с макросами – *. doc, *. xls, *. mdb не заражают § текст – *. txt § рисунки – *. gif, *. jpg, *. png, *. tif § звук (*. wav, *. mp 3, *. wma) § видео (*. avi, *. mpg, *. wmv) § любые данные (без программного кода) § Web-страницы со скриптами Основные способы заражения q q q Запустить зараженный файл. Загрузить компьютер с зараженной дискеты или диска. Открыть зараженный документ Word или Excel. Открыть сообщение e-mail с вирусом. Открыть Web-страницу с активным содержимым (Active. X)
Классические вирусы q Файловые – заражают файлы *. exe, *. sys, *. dll (редко – внедряются в тексты программ). q Загрузочные (бутовые, от англ. boot – загрузка) – заражают загрузочные сектора дисков и дискет, при загрузке сразу оказываются в памяти и получают управление. q Полиморфные – при каждом новом заражении немного меняют свой код. q Макровирусы – заражают документы с макросами (*. doc, *. xls, *. mdb). q Скриптовые вирусы – скрипт (программа на языке Visual Basic Script, Java. Script, BAT, PHP) заражает командные файлы (*. bat), другие скрипты и Webстраницы (*. htm, *. html).
Сетевые вирусы распространяются через компьютерные сети, используют «дыры» – ошибки в защите Windows, Internet Explorer, Outlook и др. q Почтовые черви – распространяются через электронную почту в виде приложения к письму или ссылки на вирус в Интернете; рассылают себя по всем обнаруженным адресам ! Наиболее активны – более 90%! q Сетевые черви – проникают на компьютер через «дыры» в системе, могут копировать себя в папки, открытые для записи (сканирование – поиск уязвимых компьютеров в сети) q IRC-черви, IM-черви – распространяются через IRC-чаты и интернет-пейджеры (ICQ, AOL, Windows Messenger, MSN Messenger) q P 2 P-черви – распространяются через файлообменные сети P 2 P (peer-to-peer)
Троянские программы позволяют получать управление удаленным компьютером, распространяются через компьютерные сети, часто при установке других программ (зараженные инсталляторы) q Backdoor – программы удаленного администрирования q воровство паролей (доступ в Интернет, к почтовым ящикам, к платежным системам) q шпионы (введенный с клавиатуры текст, снимки экрана, список программ, характеристики компьютера, промышленный шпионаж) q DOS-атаки (англ. Denial Of Service – отказ в обслуживании) – массовые атаки на сайты по команде, сервер не справляется с нагрузкой q спамовые рассылки– используются для массовой рассылки рекламы (спама) q вирусы-загрузчики (англ. downloader) – после заражения скачивают на компьютер другие вредоносные программы
Антивирусы-сканеры • умеют находить и лечить известные им вирусы в памяти и на диске; • используют базы данных вирусов; • ежедневное обновление баз данных через Интернет. лечат известные им вирусы 1) не могут предотвратить заражение 2) чаще всего не могут обнаружить и вылечить неизвестный вирус
Антивирусы-мониторы постоянно находятся в памяти в активном состоянии • перехватывают действия, характерные для вирусов и блокируют их (форматирование диска, замена системных файлов); • блокируют атаки через Интернет; • проверяют запускаемые и загружаемые в память файлы (например, документы Word); • проверяют сообщения электронной почты; • проверяют Web-страницы; • проверяют сообщения ICQ 1) непрерывное наблюдение 2) блокируют вирус в момент заражения 3) могут бороться с неизвестными вирусами 1) замедление работы компьютера 2) в случае ошибки ОС может выйти из строя
Антивирусные программы Коммерческие q q q Антивирус Касперского (www. kaspersky. ru) Dr. Web (www. drweb. com) Norton Antivirus (www. symantec. com) Mc. Afee (www. mcafee. ru) NOD 32 (www. eset. com) ! Есть бесплатные пробные версии! Бесплатные q Avast Home (www. avast. com) q Antivir Personal (free-av. com) q AVG Free (free. grisoft. com)
Другие виды антивирусной защиты брандмауэры (файрволы, сетевые экраны) § блокируют «лишние» обращения в сеть и запросы из сети аппаратные антивирусы § защита от изменения загрузочного сектора § запрет на выполнение кода из области данных § аппаратный брандмауэр Zy. WALL UTM (Zy. XEL и Лаборатории Касперского) онлайновые (on-line) антивирусы § устанавливают на компьютер модуль Active. X, который проверяет файлы… § или файл пересылается на сайт разработчика антивирусов http: //www. kaspersky. ru/virusscanner http: //www. bitdefender. com http: //security. symantec. com http: //us. mcafee. com/root/mfs/default. asp чаще всего не умеют лечить, предлагает купить антивирус-доктор
Профилактика q делать резервные копии важных данных на CD и DVD (раз в месяц? в неделю? ) 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 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 (CD, DVD, флешки). Запустить антивирус. Если не помогает, то… q удалить ОС 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.
Прикладное программное обеспечение (общего и специального назначения)
Прикладное ПО общего назначения q Текстовые редакторы и процессоры § Блокнот – файлы *. txt (только текст, без оформления) § Word. Pad – файлы *. doc (текст + рисунки) § Word – файлы *. doc (текст + рисунки + таблицы + рисунки + …) q Графические редакторы Растровые: § Paint – файлы *. bmp (также *. gif, *. jpg) § Adobe Photoshop – файлы *. psd Векторные: § Corel. Draw – файлы *. cdr § Adobe Illustrator – файлы *. ai § Autodesk Auto. Cad – файлы *. dwg q Электронные таблицы § Microsoft Excel – файлы *. xls q Системы управления базами данных § Microsoft Access – файлы *. mdb § Fox. Pro § Cronix
Прикладное ПО общего назначения 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
Прикладное ПО специального назначения q Бухгалтерские программы § § 1 С: Бухгалтерия БЭСТ Турбо Бухгалтер … q Программы кадрового учёта § 1 С: Зарплата и управление персоналом § Персонал § Отдел Кадров Плюс § … q Банковские программы § § RS-Bank AS-Retail ИРБИС … q Программы складского учёта q САПР q…
Инструментарий технологии программирования
Системы программирования – это программная среда для разработки и отладки новых программ Проблема: q компьютеры понимают только двоичные коды 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
Языки программирования Всего более 600, широко используется примерно 20. Машинно-ориентированные языки: q машинные коды q ассемблеры: символическая запись машинных команд: q макросассемблеры: одна команда языка заменяет несколько машинных команд Языки высокого уровня: q процедурные: Фортран (1957), Бейсик (1965), Паскаль (1970), Си (1972), … q декларативные: • функциональные: ЛИСП; • логические: Пролог q объектно-ориентированные: Visual Basic, Delphi, … 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); end; 101101001 транслятор
Другие программы системы программирования Компоновщик (редактор связей) – это программа, которая объединяет части одной программы и библиотечные функции в один исполняемый файл. Отладчик – это программа, которая облегчает поиск ошибок в других программах (их отладку). И др.
Интегрированная среда разработки (англ. IDE = Integrated Development Environment) – это комплекс программ, который включает q редактор текста программ q транслятор q компоновщик q отладчик q … Примеры: Turbo Pascal Borland C Microsoft Visual C++ Quick Basic
Среда визуальной разработки программ q интерфейс строится с помощью мыши q часть кода создается автоматически Примеры: Delphi, Lazarus, Visual C++, Visual Basic…
Скачать презентацию ТЕМА 2 2 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ лекция
Лекция 5 (программное обеспечение).ppt