1 Программное обеспечение Тема 1. Введение © К.Ю. Поляков, 2011. - презентация

1 1 Программное обеспечение Тема 1. Введение © К.Ю. Поляков, 2011

2 2 Программное обеспечение аппаратные средства (hardware) программное обеспечение (software) Взаимодействие человека с компьютером

3 3 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.

4 4 Программное обеспечение аппаратные средства (hardware) системное ПО прикладное ПО системы программирования ПОЛЬЗОВАТЕЛИ ПРОГРАММИСТЫ

5 5 Программное обеспечение Тема 2. Прикладные программы © К.Ю. Поляков, 2011

6 6 Прикладное ПО Текстовые редакторы – программы для редактирования текстовых документов Блокнот – файлы *.txt, только текст, без оформления) WordPad – файлы *.doc (текст + рисунки) Word – файлы *.doc (текст + рисунки + таблицы + рисунки + …) 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 Autodesk AutoCad – файлы *.dwg Редакторы видеофильмов (файлы *.avi, *.mpg, *.wmv) Pinnacle Studio Adobe Premier Издательские системы – для подготовки печатных материалов Microsoft Publisher PageMaker

7 7 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

8 8 Программное обеспечение Тема 3. Системные программы © К.Ю. Поляков, 2011

9 9 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): FAT32– начиная с Windows 95 OSR2, раздел до 2 Тб NTFS – Windows NT/2000/XP/2003, раздел до 2 Тб права доступа для пользователей квоты на объем каталога CDFS – файловая система компакт-дисков обеспечивает запуск и выполнение остальных программ тестирование компьютера, обработка ошибок распределение ресурсов (процессор, память, внешние устройства)

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

11 11 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 невытесняющая многозадачность: программы сами передают управление друг другу Windows 3.1, Windows 3.11 вытесняющая многозадачность: ОС распределяет кванты времени процессора между задачами Windows 95/98/Me Windows NT/2000/XP/2003/Vista UNIX – надежная сетевая ОС для поддержки узлов Интернета Linux – бесплатная UNIX-подобная ОС

12 12 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

13 13 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)

14 14 Программное обеспечение Тема 4. Системы программирования (инструментальные средства) © К.Ю. Поляков, 2011

15 15 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

16 16 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 макроассемблеры: 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, …

17 17 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; program qq; var x: integer; begin x := 1; writeln('Привет! X = ', x); end; 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) удобнее отлаживать программу 1)программы работают медленно (цикл из 400 шагов!) 2)для выполнения программы нужен транслятор сложнее отлаживать программу 1)программы работают быстро 2)для выполнения программы не нужен транслятор

18 18 Компоновщик Компоновщик (редактор связей, Linker) – это программа, которая объединяет части одной программы и библиотечные функции в один исполняемый файл. qq.cpp qq2. cpp транслятор исходные файлы объектные файлы qq.exe исполняемый файл компоновщик qq.obj qq2. obj библиотеки функций

19 19 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.

20 20 Интегрированная среда разработки Интегрированная среда разработки (англ. IDE = Integrated Development Environment) – это комплекс программ, который включает редактор текста программ транслятор компоновщик отладчик профайлер Turbo Pascal Borland C Microsoft Visual C++ Примеры: Turbo Pascal Borland C Microsoft Visual C++ Borland Delphi Borland Delphi Quick Basic

21 21 Среда визуальной разработки Среда визуальной разработки программ интерфейс строится с помощью мыши часть кода создается автоматически Примеры: Delphi, Lazarus, Visual C++, Visual Basic…

22 22 Программное обеспечение Тема 5. Сжатие файлов. Архиваторы © К.Ю. Поляков, 2011

23 23 Архивация и сжатие файлов Архивация – создание резервных копий ( на CD, DVD). Цели: сохранить данные на случай сбоя на диске объединить группу файлов в один архив зашифровать данные с паролем Сжатие файлов – это уменьшение их размера. Цели: уменьшить место, которое занимают файлы на диске уменьшить объем данных для передачи через Интернет 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

24 24 Почему файлы можно сжать? Алгоритм RLE (англ. Run Length Encoding, кодирование цепочек одинаковых символов, используется для рисунков *.bmp) AA…ABB…B байт Файл qq.txt Файл qq.rle (сжатый) A200B 4 байта сжатие в 100 раз! Сжатие возможно, если в данных есть повторяющиеся символы или цепочки символов, сжатие "устраняет" эту избыточность.

25 25 Почему файлы можно сжать? Общий подход: найти в данных повторяющиеся цепочки символов обозначить их короткими кодами (битовыми, часто разной длины) Эффективные алгоритмы: алгоритм Хаффмана алгоритм LZW (Лемпела-Зива-Велча) алгоритм PPM (WinRAR) Сжимаются тексты ( *.txt ) документы ( *.doc, *.xls ) несжатые рисунки ( *.bmp ) несжатый звук ( *.wav ) несжатое видео ( *.avi ) тексты ( *.txt ) документы ( *.doc, *.xls ) несжатые рисунки ( *.bmp ) несжатый звук ( *.wav ) несжатое видео ( *.avi ) хорошо плохо случайные данные программы ( *.exe ) сжатые рисунки ( *.gif, *.jpg, *.png, *.tif, … ) сжатый звук ( *.mp3, *.wma ) сжатое видео ( *.mpg, *.wmv ) случайные данные программы ( *.exe ) сжатые рисунки ( *.gif, *.jpg, *.png, *.tif, … ) сжатый звук ( *.mp3, *.wma ) сжатое видео ( *.mpg, *.wmv )

26 26 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, …. 1)для распаковки не нужен архиватор 2)может распаковать неквалифицированный пользователь 1)увеличение размера файла 2)опасность заражения вирусами

27 27 Архиватор WinRAR (Е. Рошал) Запуск: Пуск – WinRAR сжать выделенные файлы распаковать архив изменить пароль сменить диск двойной щелчок ЛКМ: войти в архив выйти из папки

28 28 Архиватор WinRAR: упаковка ЛКМ тип архива SFX многотомные архивы пароль имя архива

29 29 Архиватор WinRAR: распаковка ЛКМ куда распаковать? выбрать папку

30 30 Архиватор WinRAR в Проводнике Упаковка Распаковка ПКМ

31 31 Программное обеспечение Тема 6. Компьютерные вирусы и антивирусы © К.Ю. Поляков, 2011

32 32 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

33 33 Что заражают вирусы? Вирусы программы – *. exe, *. com загрузочные сектора дисков и дискет командные файлы – *.bat драйверы – *. sys библиотеки – *. dll документы с макросами – *.doc, *.xls, *.mdb Web-страницы со скриптами программы – *. exe, *. com загрузочные сектора дисков и дискет командные файлы – *.bat драйверы – *. sys библиотеки – *. dll документы с макросами – *.doc, *.xls, *.mdb Web-страницы со скриптами заражают не заражают текст – *.txt рисунки – *.gif, *.jpg, *.png, *.tif звук ( *.wav, *.mp3, *.wma ) видео ( *.avi, *.mpg, *.wmv ) любые данные (без программного кода) текст – *.txt рисунки – *.gif, *.jpg, *.png, *.tif звук ( *.wav, *.mp3, *.wma ) видео ( *.avi, *.mpg, *.wmv ) любые данные (без программного кода) Для того, чтобы вирус смог выполнить какие-то действия, он должен оказаться в памяти в виде программного кода и получить управление. Основные способы заражения Запустить зараженный файл. Загрузить компьютер с зараженной дискеты или диска. Открыть зараженный документ Word или Excel. Открыть сообщение с вирусом. Открыть Web-страницу с активным содержимым (ActiveX)

34 34 Классические вирусы Файловые – заражают файлы *.exe, *.sys, *.dll (редко – внедряются в тексты программ). Загрузочные (бутовые, от англ. boot – загрузка) – заражают загрузочные сектора дисков и дискет, при загрузке сразу оказываются в памяти и получают управление. Полиморфные – при каждом новом заражении немного меняют свой код. Макровирусы – заражают документы с макросами ( *.doc, *.xls, *.mdb ). Скриптовые вирусы – скрипт (программа на языке Visual Basic Script, JavaScript, BAT, PHP) заражает командные файлы ( *.bat ), другие скрипты и Web- страницы ( *.htm, *.html ).

35 35 Сетевые вирусы Почтовые черви – распространяются через электронную почту в виде приложения к письму или ссылки на вирус в Интернете; рассылают себя по всем обнаруженным адресам Сетевые черви – проникают на компьютер через «дыры» в системе, могут копировать себя в папки, открытые для записи (сканирование – поиск уязвимых компьютеров в сети) IRC-черви, IM-черви – распространяются через IRC-чаты и интернет-пейджеры (ICQ, AOL, Windows Messenger, MSN Messenger) P2P-черви – распространяются через файлообменные сети P2P (peer-to-peer) распространяются через компьютерные сети, используют «дыры» – ошибки в защите Windows, Internet Explorer, Outlook и др. Наиболее активны – более 90%! !

36 36 Троянские программы Backdoor – программы удаленного администрирования воровство паролей (доступ в Интернет, к почтовым ящикам, к платежным системам) шпионы (введенный с клавиатуры текст, снимки экрана, список программ, характеристики компьютера, промышленный шпионаж) DOS-атаки (англ. Denial Of Service – отказ в обслуживании) – массовые атаки на сайты по команде, сервер не справляется с нагрузкой прокси-сервера – используются для массовой рассылки рекламы (спама) загрузчики (англ. downloader) – после заражения скачивают на компьютер другие вредоносные программы позволяют получать управление удаленным компьютером, распространяются через компьютерные сети, часто при установке других программ (зараженные инсталляторы)

37 37 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

38 38 Антивирусы-мониторы постоянно находятся в памяти в активном состоянии 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 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

39 39 Антивирусные программы Антивирус Касперского ( DrWeb ( Norton Antivirus ( McAfee ( NOD32 ( Коммерческие Бесплатные Avast Home ( Antivir Personal (free-av.com)free-av.com AVG Free (free.grisoft.com)free.grisoft.com Есть бесплатные пробные версии! !

40 40 Антивирус DrWeb (сканер) Запуск: Пуск – Сканер DrWeb старт настройки выбрать, что проверяем (ЛКМ) результаты

41 41 Антивирус DrWeb ПКМ Проводник: запуск DrWeb через контекстное меню

42 42 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 ZyWALL UTM (ZyXEL и Лаборатории Касперского) онлайновые (on-line) антивирусы устанавливают на компьютер модуль ActiveX, который проверяет файлы… или файл пересылается на сайт разработчика антивирусов чаще всего не умеют лечить, предлагает купить антивирус-доктор

43 43 Профилактика делать резервные копии важных данных на CD и DVD (раз в месяц? в неделю?) 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 с неизвестных адресов, особенно файлы-приложения иметь загрузочный диск с антивирусом

44 44 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 Windows и 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.