Программное обеспечение (ПО)

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

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

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

4. ПРИКЛАДНЫЕ ПРОГРАММЫ

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

6. Прикладное ПО • Электронные таблицы – программы для выполнения расчетов с табличными данными • Microsoft Excel – файлы *.xls • Системы управления базами данных • Microsoft Access– файлы *.mdb • FoxPro • Cronix • Браузеры – программы для просмотра Web-страниц на экране • Internet Explorer • Mozilla Firefox • Opera • Почтовые программы – прием и отправка электронной почты • Microsoft Outlook • TheBat • Программы для создания Web-страниц • Microsoft FrontPage • Macromedia Dreamweawer • HomeSite

7. СИСТЕМНЫЕ ПРОГРАММЫ

8. 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): • обеспечивает обмен данными с внешними устройствами • поддерживает файловую систему (работа с файлами и папками): FAT16 – старые ОС (MS DOS), раздел диска до 2 Гб FAT32 – начиная с Windows 95OSR2, раздел до 2 Тб NTFS –Windows NT/2000/XP/2003, раздел до 2 Тб ● права доступа для пользователей ● квоты на объем каталога CDFS – файловая системакомпакт-дисков • обеспечивает запуск и выполнение остальных программ • тестирование компьютера, обработка ошибок • распределение ресурсов (процессор, память, внешние устройства)

9. Состав операционной системы • загрузчик ОС – это небольшая программа, которая находится в секторе 0 загрузочного диска, ее задача – загрузить в память основную часть (ядро) ОС • система распределения памяти • 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 • командный процессор (command.com, cmd.exe) • выполняет команды, введенные с клавиатуры • обеспечивает загрузку и выполнение других программ

10. Состав операционной системы (II) • 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) • … • драйверы (англ. driver - водитель) – это программы, которые постоянно находятся в памяти и обеспечивают обмен данными с внешними устройствами (файлы *.sysв Windows NT/2000/XP) • драйвер видеокарты • драйвер звуковой карты • драйвер сетевой карты • драйвер принтера • драйвер сканера • …

11. Утилиты, не входящие в ОС • антивирусные программы • AVP (Antiviral Tookit Pro) Е. Касперский • DrWeb, И. Данилов • Norton Antivirus, McAfee, NOD32 • архиваторы – программы для упаковки файлов • WinRAR (Е. Рошал) – архивы *.rar, *.zip • WinZIP – архивы *.zip • информация о системе (Everest) • сканирование (MiraScan, в комплекте со сканером) • программы для записи CD и DVD(Nero)

12. СИСТЕМЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ (ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА)

13. Системы программирования • Системы программирования (или инструментальные средства) – это ПО, предназначенное для разработки и отладки новых программ. • Проблема: • компьютеры понимают только язык кодов (последовательность нулей и единиц) • 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

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

15. удобнее отлаживать программу • программы работают медленно (цикл из 400 шагов!) • для выполнения программы нужен транслятор сложнее отлаживать программу • программы работают быстро • для выполнения программы не нужен транслятор 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 • Типы трансляторов: • интерпретаторы – переводят в коды 1 строчку программы и сразу ее выполняют • компиляторы – переводят в коды сразу всю программу и создают независимый исполняемый файл (*.exe)

16. Другие программы • Отладчик (англ. debugger)– это программа, которая облегчает поиск ошибок в других программах (их отладку). Возможности: • пошаговое выполнение • "выполнить до курсора" • просмотр и изменение значений переменных • 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.

17. Интегрированная среда разработки • Интегрированная среда разработки (англ. IDE = Integrated Development Environment)– это комплекспрограмм, который включает • редактор текста программ • транслятор • компоновщик • отладчик • профайлер Примеры:Turbo PascalBorland CMicrosoftVisual C++

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

19. СЖАТИЕ ФАЙЛОВ. АРХИВАТОРЫ

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

21. Почему файлы можно сжать? • Общий подход: • найти в данных повторяющиеся цепочки символов • обозначить их короткими кодами (битовыми, часто разной длины) • в начало сжатого файла записать словарь • Эффективные алгоритмы: • алгоритм Хаффмана • алгоритмLZW (Лемпела-Зива-Велча) • алгоритм PPM (WinRAR) 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 (*.mp3, *.wma) • сжатое видео (*.mpg, *.wmv)

22. Специальные типы архивов • SFX-архив (англ. SelF eXtracting - самораспаковывающийся) – это файл с расширением *.exe, который содержит сжатые данные и программу распаковки (около 15 Кб). • Многотомный архив – это архив, разбитый на несколько частей. • Цели: • перенос через дискеты • удобство скачивания через Интернет • WinRAR: • abc.rar, abc.r00, abc.r01, …. • многотомный SFX-архив: abc.exe, abc.r00, abc.r01, …. • для распаковки не нужен архиватор • может распаковать неквалифицированный пользователь • увеличение размера файла • опасность заражения вирусами

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

24. КОМПЬЮТЕРНЫЕ ВИРУСЫ И АНТИВИРУСЫ

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

26. 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 не заражают заражают • текст(*.txt) • рисунки (*.gif,*.jpg,*.png,*.tif,…) • звук (*.wav,*.mp3,*.wma) • видео (*.avi,*.mpg,*.wmv) • любые данные (без программного кода) • программы (*.exe) • драйверы (*.sys) • библиотеки (*.dll) • документы с макросами (*.doc, *.xls, *.mdb) • загрузочные сектора дисков и дискет Способы заражения • Запустить зараженный файл. • Загрузить компьютер с зараженной дискеты или диска. • Открыть зараженный документWordили Excel. • Открыть сообщение e-mail с вирусом. • Открыть Web-страницу с активным содержимым (ActiveX)

27. Типы вирусов

28. Файловые заражают файлы *.exe, *.sys, *.dll. • 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).

29. 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.

30. Макровирусы • 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.

31. 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

32. Скрипт-вирусы Особой разновидностью вирусов являются активные элементы (программы) на языках JavaScript 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.

33. Антивирусные программы

34. Полифаги. • AVP(Antiviral Toolkit Pro) –Е. Касперский • DrWeb – 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

35. 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.

36. 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.

37. 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.

38. 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.

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

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