Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Глава 3.
Программное обеспечение компьютера.
Компьютер - это техническая система, предназначенная для обработки данных. Однако, возможность использования его неразрывно связана с программным обеспечением (программами), имеющимися в нем. Можно сказать, что ПК без программного обеспечения – груда «мертвого железа».
3.1. Основные понятия программного обеспечения.
Программа –это упорядоченная последовательность команд компьютера для решения задачи.
Программное обеспечение (ПО) – совокупность программ обработки данных.
Задача – это проблема, подлежащая решению.
Приложение – программная реализация на компьютере решения задачи.
Приложение, являясь синонимом слова «программа», считается более удачным термином и широко используется в информатике.
Процесс создания программ можно представить как последовательность действий, представленных на рисунке 17:
Постановка задачи – это точная формулировка решения задачи на компьютере с описанием входной и выходной информации.
Выходная информация может быть представлена в виде документа, кадра на экране монитора, файла базы данных и т.д.
Входная информация представляется в виде документа, файла базы данных и т.д.
Алгоритм – система точно сформулированных правил для преобразования исходных данных (входной информации) в желаемый результат (выходную информацию).
Свойства алгоритма:
В алгоритме обязательно должны быть предусмотрены все ситуации, которые могут возникнуть в процессе решения задачи.
Программирование – это теоретическая и практическая деятельность, связанная с созданием программ.
Программирование может рассматриваться и как наука, и как искусство. Программа – это результат интеллектуального труда, для которого характерно творчество.
Программирование – это развитая отрасль хозяйственной деятельности. По данным зарубежных источников в середине 90-х годов 2% трудоспособного населения в мире было занято программированием. Оборот в сфере создания программных средств достигает нескольких сот миллиардов долларов в год.
3.2. Понятие программного продукта.
Все программы можно разделить на два класса: утилитарные программы и программные продукты.
Утилитарные (“программы для себя”) предназначены для удовлетворения нужд их разработчиков. Чаще всего утилитарные программы выполняют роль сервиса в технологии обработки данных. Например, программы обслуживания НЖМД, программы восстановления поврежденных файлов, программы для восстановления информации на дисках, программы диагностики дисков и т.д.
Программные продукты (изделия) предназначены для удовлетворения потребностей пользователей, широкого распространения и продажи.
Программный продукт должен быть соответствующим образом подготовлен к эксплуатации, иметь необходимую техническую документацию, предоставлять сервис и гарантия надлежащей работы программы, иметь отварный знак изготовителя и код государственной регистрации.
Программный продукт – комплекс взаимосвязанных программ для решения определенной проблемы (задачи) массового спроса, подготовленный к реализации как любой вид промышленной продукции.
Как правило, программные продукты требуют сопровождения, которое осуществляется специализированными фирмами – распространителями программ (дистрибьютерами), реже фирмами – разработчиками.
Сопровождение программного продукта – поддержка работоспособности программного продукта, переход на его новые версии, внесение изменений, исправление обнаруженных ошибок и т.д.
Спецификой программных продуктов (в отличие от большинства промышленных изделий) является то, что их эксплуатация должна выполняться на правовой основе – лицензионного соглашения между разработчиком и пользователем с соблюдением авторских прав разработчиков программных продуктов.
3.3. Защита программных продуктов.
Программные продукты (ПП) и компьютерные базы данных являются предметом интеллектуального труда специалистов высокой квалификации. Процесс проектирования ПП также характеризуется большими материальными затратами (требует дорогостоящей вычислительной техники).
Поэтому необходимо принимать меры по защите интересов разработчиков программ от несанкционированного их использования.
Защита ПП преследует цели:
Самый простой и надежный способ защиты ПП – это ограничение доступа . Контроль доступа к ПП строится путем:
На Западе наиболее популярны методы правовой защиты ПП и баз данных. Правовые методы защиты включают:
3.4. Классификация программных продуктов по сфере использования.
Системное программное обеспечение – это совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ.
Классификация СПО представлена на рисунке 19 .
Операционные системы – совокупность программных средств для управления аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также взаимодействием между компьютером и пользователем.
Первые компьтеры работали под управлением дисковой операционной системы МS DOS (фирма Microsoft, 1981 год). Затем появились операционные системы с графическим интерфейсом: WINDOWS 3.x, WINDOWS 95, WINDOWS 98, WINDOWS 2000, WINDOWS NT, UNIX и т.д.
Сетевые операционные системы – комплекс программ, обеспечивающий обработку, передачу т хранение данных в сети. Сетевые ОС предоставляют пользователям различные виды сетевых служб (управление файлами,электронная почта, процессы управления сетью и т.д.), поддерживает работу в абонентских системах. Примерами могут служить:Novell NetWare, Windows NT, Unix и т. д.
Операционные оболочки – специальные программы, предназначенные для облегчения общения с командами операционной системы. Например, Norton Commander, Norton Navigator, Far Navigator и др.
Сервисное программное обеспечение состоит из программ, называемых утилитами.
Утилиты – это программы, служащие для выполнения вспомогательных операций обработки данных или обслуживания компьютеров.
Ниже будут подробно рассмотрен некоторые из них: антивирусные программы и программы архивирования файлов.
Инструментарий технологии программирования – это совокупность языков и систем программирования, а также различные программные комплексы для отладки и поддержки программ.
Языки программирования – формализованные языки для описания алгоритма решения задачи на компьютере. Например, Visual Basic, Visual C++ и др.
3.4. Пакеты прикладных программ.
Проблемно-ориентированные ППП составляют самый представительный класс ПП. К нему относятся:
ППП автоматизрованного проетирования предназначены для поддержки работы конструкторов и технологов, связанных с разработкой чертежей, схем, созданием демонстрационных иллюстраций и мультфильмов.
Методо-ориентированные ППП предназначены для обработки данных с использованием математических, статистических и других методов, независимо от области применения. Наиболее распространены методы математического программирования, решения дифференциальных нравнений, имитационного моделирования и т.п.
Офисные ППП – состоят из программ, обеспечивающих организационное управление офисной деятельностью. К ним относятся:
ППП общего назначения включает ПП, поддерживающие преимущественно информационные технологии конечных пользователей. К данному классу относятся:
Программные средства мультимедиа предназначены для создания и использования аудио- и видеоинформации для расширения информационного пространства пользователя. ПП мультимедиа заняли лидирующее положение на рынке в сфере библиотечного информационного обслуживания, процессе обучения, организации досуга.
Системы искусственного интеллекта реализуют отдельные функции интеллекта человека. Основными компонентами их являются база знаний, интеллектуальный интерфейс с пользователем и программа формирования логических выводов.
Настольные издательские системы, обеспечивают информационную технологию компьютерной издательской деятельности.
3.5. Антивирусные программные средства.
Массовое применение ПК, к сожалению, оказалось связанным с применением программ-вирусов, мешающих нормальной работе компьютеров, разрушающих файловую структуру дисков и наносящих ущерб хранимой в ПК информации. Проникнув в один компьютер вирус способен распространяться в другие компьютеры.
Вирусы – это просто программы (довольно хитроумные), которые могут заражать ваш компьютер подобно тому, как реальные вирусы заражают людей. Они могут находиться в бездействии до определенного момента. А затем выдавать “едкие сообщения”, “подвешивать” компьютер, удалять файлы или целые диски и т.д.
Компьютерным вирусом называется программа, которая может самопроизвольно присоединяться к другим программам, создавать свои копии и внедрять их в файлы, системные области компьютера и в вычислительные сети с целью нарушения работы программ, операционных систем, создания всевозможных помех.
Причинами распространения вирусов являются:
Несмотря на принятые во многих странах законы о борьбе с компьютерными преступлениями количество вирусов постоянно растет.
Основные пути проникновения вирусов:
Признаками заражения вирусами могут быть:
3.6. Основные виды вирусов.
Классификация вирусов приведена на рисунке 21.
Паразитические вирусы изменяют содержимое файлов и секторов НЖМД. Они могут легко быть обнаружены и уничтожены.
Репликаторы (черви) –распространяются по компьютерным сетям, вычисляют адреса сетевых компьютеров и записывают по этим адресам свои копии. Далее могут распространяться по адресам, указанным в адресной книге электронной почты владельца компьютера.
Невидимки перехватывают обращение ОС к пораженным файлам и секторам диска и подставляют вместо своего тела незараженные участки диска. Поэтому обнаружить их очень трудно.
Мутанты – это вирусы, которые наиболее трудно обнаружить, так как они содержат алгоритмы шифровки-расшифровки. Вследствие этого копии одного и того же вируса не имеют ни одной повторяющейся цепочки байтов, поэтому их очень трудно обнаружить.
Троянские (квазивирусные) – это программы, хотя и не способны к размножению, но очень опасны, так как маскируются под полезную программу и разрушают загрузочный сектор диска и его файловую структуру.
В настоящее время самые известные вирусы это:
I love you – это горячее признание в любви, созданное людьми с юмором. Это один из самых безобидных микробов, гуляющих по сети Internet. Чтобы ее заметили “айлавьюшка” не только делала ссылку на свое существование, но и подменяла все графические файлы под себя, любимую.
“Чернобыль” – появился в одну из годовщин трагедии на АЭС, в честь которой и был назван. Вирус очень опасный. Сначала он пытается изменить некоторые данные, записанные в памяти вашего компьютера. Если ему не удалось это сделать, то, “разбушевавшись”, вирус форматирует диск.
Magistr – уже около пяти его версий гуляют по компьютерным сетям России. Вредность заключается в способности “ученого мужа” прятаться от антивирусных программ.
SirCam –этот опасный микроб не только заразит память компьютера, но и заглянет в вашу адресную книгу. Подцепив там часть первого попавшегося текста, эта разошлет всем друзьям, знакомым и партнерам по бизнесу, чьи координаты найдет в адресной книге.
Более того, американская компания МessageLabs, специализирующаяся на компьютерной безопасности, сделала следующее заявление. К 2008 году всемирная сеть может стать совершенно бесполезной из-за массовой вирусной эпидемии. Это заявление приурочено к поимке миллионного вируса. За неделю специалисты компании отловили около 1.5 тысячи копий вируса Nimda. В 2004 году, по прогнозам, вирус будет нести одно из ста писем. К 2008 году одно из десяти писем, приходящих по электронной почте, будет заражено каким-либо вирусом. К 2013 году уже каждое второе письмо будет заражено вирусом. Если заражение писем будет и дальше расти предсказанным образом, то людт просто перестанут пользоваться электронной почтой.
3.7. Программы защиты от вирусов.
Классификация антивирусных программ показана но рисунке 22 .
Детекторы осуществляют поиск характерной для данного конкретного вируса последовательности байтов в оперативной памяти и файлах. При обнаружении выдают соответствующее сообщение. Недостатком их является то, что они распознают только те вирусы, которые известны разработчикам таких программ.
Доктора (фаги) , а также вакцины не только находят зараженные вирусами файлы, но и “лечат” их, т.е. удаляют из файла “тело” программы-вируса. Среди фагов выделяют полифаги, т.е. программы-доктора, которые ищут и удаляют большое количество вирусов. Наиболее известны Aidstest, Scan, Antivirus, DoctorWeb, AVP.
Программы-ревизоры – самое надежное средство защиты от вирусов. Ревизоры запоминают исходное состояние программ, каталогов и системных файлов тогда, когда ПК не заражен вирусом. А затем, по желанию пользователя, сравнивают текущее состояние с исходным. К числу ревизоров относится программа ADinf.
Фильтры (сторожа) – небольшие программы для обнаружения подозрительных действий при работе компьютера, характерных для вируса. При обнаружении подозрительной ситуации такие программы посылают пользователю сообщение и предлагают запретить или разрешить соответствующее действие. Недостатки “сторожей” в том, что они не “лечат” файлы и диски, а также очень назойливы.
Вакцины – это программы, предотвращающие заражение файлов. Вакцинация возможна только от известных вирусов. Вакцина модифицирует программу или диск таким образом, чтобы это не отражалось на их работе, а вирус будет воспринимать их зараженными, поэтому не внедрится. Применение их ограничено.
Наибольшей популярностью в настоящее время пользуются антивирусные программы DPWEB и AVP, относящиеся к полифагам и сочетающие в себе некоторые преимущества других разновидностей антивирусных программ.
Технологию работы с антивирусной программой легко освоить самостоятельно. При не знании английского языка необходимо воспользоваться русифицированной версией этих программ.
Антивирусные программы необходимо постоянно обновлять, новые версии можно найти на соответствующем сайте в сети Internet.
3.8. Меры защиты от вирусов.
Для предотвращения заражения вашего компьютера вирусами следуйте следующим правилам:
3.9. Архивация файлов.
Программы архивации предназначены для упаковки файлов путем сжатия хранимой в них информации.
Сжатие информации – это процесс преобразования информации, хранящейся в файле, к виду, при котором уменьшается избыточность в ее представлении и , соответственно, требуется меньший объем памяти для ее хранения.
Сжатие информации в файлах производится за счет устранения избыточности различными способами, например, за счет упрощения кодов, исключения из них постоянных битов или представления повторяющихся символов или повторяющейся последовательности символов в виде коэффициента повторения и соответствующих символов.
Архивный файл – это специальным образом организованный файл, содержащий в себе обин или несколько файлов в сжатом или в несжатом виде и служебную информацию об именах файлов, дате и времени их создания и т.д.
Целью упаковки файлов является обеспечение более компактного размещения информации на диске, сокращение времени и, соответственно, стоимости передачи информации по каналам связи в компьютерных сетях.
Степень сжатия файлов – характеризуется коэффициентом сжатия Кc, определяемым как отношения объема сжатого файла Vc к объему исходного файла V0, выраженное в процентах:
Степень сжатия зависит от используемой программы, метода сжатия и типа исходных данных. Наиболее хорошо сжимаются файлы графических образов, текстовые файлы и файлы данных (5 – 40%), меньше сжимаются файлы исполняемых программ(60 –90%).
Архивация (упаковка) – помещение (загрузка) исходных файлов в архивный файл в сжатом или несжатом виде.
Разархивация (распаковка) – процесс восстановления файлов из архива точно в таком же виде, какой они имели до загрузки в архив.
Программы, осуществляющие упаковку и распаковку файлов , называются программами – архиваторами.
Программы-архиваторы позволяют создавать такие архивы, для извлечения из которых содержащихся в них файлов не требуются какие-либо программы, так как сами архивные файлы могут содержать программу распаковки. Такие архивные файлы называются самораспаковывающимися.
Известно несколько программ-архиваторов: ARJ, PKPAK, EXPAND, RAR, WINZIP и др.
Первой появилась программа-архиватор ARJ, предназначенная для работы в среде MSDOS, которая известна как одна из лучших по набору функций, предоставляемых пользователю, степени сжатия и скорости работы.
Архиватор RAR служит мощным средством для создания и ведения архива. Его отличительными особенностями являются возможность работы в полноэкранном интерфейсе и использование высокоэффективного метода сжатия (но 10-50% выше, чем обычно).
Широкое использование в последнее время получил архиватор WINZIP, преимуществом которого является его графический интерфейс, доступный для понимания любому пользователю, а также возможность поддержки других типов архивов.