Программное обеспечение компьютера

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. ПРОГРАМНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРА (СИСТЕМНОЕ И ПРИКЛАДНОЕ)

Что такое программное обеспечение?

Под программным обеспечением (Software) понимается совокупность программ, 

выполняемых вычислительной системой.

К программному обеспечению (ПО) относится также вся область деятельности по проектированию и разработке ПО:

· технология проектирования программ (например, нисходящее проектирование, структурное и объектно-ориентированное проектирование и др.);

· методы тестирования программ [ссылка, ссылка];

· методы доказательства правильности программ;

· анализ качества работы программ;

· документирование программ;

· разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования программного обеспечения, и многое другое.

Программное обеспечение -- неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера применения конкректного компьютера определяется созданным для него ПО.

Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области применения. 

Все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютерах программах.

Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ -- от игровых до научных.

Как классифицируется программное обеспечение?

В первом приближении все программы, работающие на компьютере, можно условно разделить на три категории (рис. 1):

1. прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ;

2. системные программы, выполняющие различные вспомогательные функции, например:

o управление ресурсами компьютера;

o создание копий используемой информации;

o проверка работоспособности устройств компьютера;

o выдача справочной информации о компьютере и др.;

3. инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера.

Рис.1 Категории программного обеспечения

При построении классификации ПО нужно учитывать тот факт, что стремительное развитие вычислительной техники и расширение сферы приложения компьютеров резко ускорили процесс эволюции программного обеспечения.

Если раньше можно было по пальцам перечислить основные категории ПО -- операционные системы, трансляторы, пакеты прикладных программ, то сейчас ситуация коренным образом изменилась.

Развитие ПО пошло как вглубь (появились новые подходы к построению операционных систем, языков программирования и т.д.), так и вширь (прикладные программы перестали быть прикладными и приобрели самостоятельную ценность).

Соотношение между требующимися программными продуктами и имеющимися на рынке меняется очень быстро. Даже классические программные продукты, такие, как операционные системы, непрерывно развиваются и наделяются интеллектуальными функциями, многие из которых ранее относились только к интеллектуальным возможностям человека.

Кроме того, появились нетрадиционные программы, классифицировать которые по устоявшимся критериям очень трудно, а то и просто невозможно, как, например, программа -- электронный собеседник.

На сегодняшний день можно сказать, что более или менее определённо сложились следующие группы программного обеспечения:

· операционные системы и оболочки;

· системы программирования (трансляторы, библиотеки подпрограмм, отладчики и т.д.);

· инструментальные системы;

· интегрированные пакеты программ;

· динамические электронные таблицы;

· системы машинной графики;

· системы управления базами данных (СУБД);

· прикладное программное обеспечение.

Структура программного обеспечения показана на рис. 2. Разумеется, эту классификацию нельзя считать исчерпывающей, но она более или менее наглядно отражает направления совершенствования и развития программного обеспечения.

Рис.2 Структура программного обеспечения компьютера

Какие программы называют прикладными?

Прикладная программа -- это любая конкретная программа, способствующая решению 

какой-либо задачи в пределах данной проблемной области.

Например, там, где на компьютер возложена задача контроля за финансовой деятельностью какой-либо фирмы, прикладной будет программа подготовки платежных ведомостей.

Прикладные программы могут носить и общий характер, например, обеспечивать составление и печатание документов и т.п.

В противоположность этому, операционная система или инструментальное ПО не вносят прямого вклада в удовлетворение конечных потребностей пользователя.

Прикладные программы могут использоваться либо автономно, то есть решать поставленную задачу без помощи других программ, либо в составе программных комплексов или пакетов.

Какова роль и назначение системных программ?

Системные программы выполняются вместе с прикладными и служат для управления ресурсами компьютера -- центральным процессором, памятью, вводом-выводом.

Это программы общего пользования, которые предназначены для всех пользователей компьютера. Системное программное обеспечение разрабатывается так, чтобы компьютер мог эффективно выполнять прикладные программы.

Cреди десятков тысяч системных программ особое место занимают операционные системы, которые обеспечивают управление ресурсами компьютера с целью их эффективного использования.

Важными классами системных программ являются также программы вспомогательного назначения -- утилиты (лат. utilitas -- польза). Они либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные важные задачи. Кратко опишем некоторые разновидности утилит:

· программы контроля, тестирования и диагностики, которые используются для проверки правильности функционирования устройств компьютера и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации; указывают причину и место неисправности;

· программы-драйверы, которые расширяют возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т.д.; с помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся;

· программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;

антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусами;

Компьютерный вирус -- это специально написанная небольшая по размерам программа, которая может "приписывать" себя к другим программам для выполнения каких-либо вредных действий -- портит файлы, "засоряет" оперативную память и т.д.

· программы оптимизации и контроля качества дискового пространства ;

· программы восстановления информации, форматирования, защиты данных ;

· коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами;

· программы для управления памятью, обеспечивающие более гибкое использование оперативной памяти;

· программы для записи CD-ROM, CD-R и многие другие.

Часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует независимо от нее, т.е. автономно.

2. ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА. ПАПКИ И ФАЙЛЫ. ИМЯ, ТИП, ПУТЬ ДОСТУПА К ФАЙЛУ

Файл -- это информация, хранящаяся на внешнем носителе и объединенная общим именем.

Файлы имеют свои названия. Их называют именами файлов. На диске есть список-каталог, содержащий имена хранимых файлов.

Каталог можно вывести на экран, чтобы узнать, есть ли на данном диске нужный файл.

В каждом файле хранится отдельный информационный объект: документ, статья, числовой массив, программа и пр. Заключенная в файле информация становится активной, т. е. может быть обработана компьютером, только после того, как она будет загружена в оперативную память.

Работа с файлами на компьютере производится с помощью файловой системы. Файловая система -- это функциональная часть ОС, обеспечивающая выполнение операций над файлами. Чтобы найти нужный файл, пользователю должно быть известно: а) какое имя у файла; б) где хранится файл1.

Имя файла.

Практически во всех операционных системах имя файла составляется из двух частей, разделенных точкой. Например: myprog.pas

Слева от точки находится собственно имя файла (myprog) Следующая за точкой часть имени называется расширением файла (pas). Обычно в именах файлов употребляются латинские буквы и цифры. В большинстве ОС максимальная длина расширения -- 3 символа. Кроме того, имя файла может и не иметь расширения. В операционной системе Windows в именах файлов допускается использование русских букв; максимальная длина имени -- 255 символов.

Расширение указывает, какого рода информация хранится в данном файле. Например, расширение txt обычно обозначает текстовый файл (содержит текст); расширение рсх -- графический файл (содержит рисунок), zip или rar -- архивный файл (содержит архив -- сжатую информацию), pas -- программу на языке Паскаль.

Файлы, содержащие выполнимые компьютерные программы, имеют расширения ехе или com. Например, программа популярной игры «Тетрис» хранится в файле tetris.ехе. Инициализация программы происходит путем записи ее в оперативную память и перехода работы процессора к ее исполнению.

Логические диски

На одном компьютере может быть несколько дисководов -- устройств работы с дисками. Каждому дисководу присваивается однобуквенное имя (после которого ставится двоеточие), например А:, В:, С:. Часто на персональных компьютерах диск большой емкости, встроенный в системный блок (его называют жестким диском), делят на разделы. Каждый из таких разделов называется логическим диском, и ему присваивается имя С:, D:, Е: и т. д. Имена А: и В: обычно относятся к сменным дискам малого объема -- гибким дискам (дискетам). Их тоже можно рассматривать как имена дисков, только логических, каждый из которых полностью занимает реальный (физический) диск. Следовательно, А:, В:, С:, D: -- это всё имена логических дисков.

Имя логического диска, содержащего файл, является первой «координатой», определяющей место расположения файла.

Файловая структура диска

Вся совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними называется файловой структурой. Различные ОС могут поддерживать разные организации файловых структур. Существуют две разновидности файловых структур: простая, или одноуровневая, и иерархическая -- многоуровневая.

Одноуровневая файловая структура -- это простая последовательность файлов. Для отыскания файла на диске достаточно указать лишь имя файла. Например, если файл tetris.ехе находится на диске А:, то его «полный адрес» выглядит так: А:\tetris.ехе

Операционные системы с одноуровневой файловой структурой используются на простейших учебных компьютерах, оснащенных только гибкими дисками.

Многоуровневая файловая структура -- древовидный (иерархический) способ организации файлов на диске. Для облегчения понимания этого вопроса воспользуемся аналогией с традиционным «бумажным» способом хранения информации. В такой аналогии файл представляется как некоторый озаглавленный документ (текст, рисунок) на бумажных листах. Следующий по величине элемент файловой структуры называется каталогом. Продолжая «бумажную» аналогию, каталог будем представлять как папку, в которую можно вложить множество документов, т. е. файлов. Каталог также получает собственное имя (представьте, что оно написано на обложке папки).

Каталог сам может входить в состав другого, внешнего по отношению к нему каталога. Это аналогично тому, как папка вкладывается в другую папку большего размера. Таким образом, каждый каталог может содержать внутри себя множество файлов и вложенных каталогов (их называют подкаталогами). Каталог самого верхнего уровня, который не вложен ни в какой другой каталог, называется корневым каталогом.

В операционной системе Windows для обозначения понятия «каталог» используется термин «папка».

Графическое изображение иерархической файловой структуры называется деревом.

рис. 2.9

На рис. 2.9 имена каталогов записаны прописными буквами, а файлов -- строчными. Здесь в корневом каталоге имеются две папки: IVANOV и РЕТROV и один файл fin.com. Папка IVANOV содержит в себе две вложенные папки PROGS и DАТА. Папка DАТА -- пустая; в папке РROGS имеются три файла и т. д. На дереве корневой каталог обычно изображается символом\.

Путь к файлу

А теперь представьте, что вам нужно найти определенный документ. Для этого надо знать ящик, в котором он находится, а также «путь» к документу внутри ящика: всю последовательность папок, которые нужно открыть, чтобы добраться до искомых бумаг.

Второй координатой, определяющей место положения файла, является путь к файлу на диске. Путь к файлу -- это последовательность, состоящая из имен каталогов, начиная от корневого и заканчивая тем, в котором непосредственно хранится файл.

Вот всем знакомая сказочная аналогия понятия «путь к файлу»: «На дубе висит сундук, в сундуке -- заяц, в зайце -- утка, в утке -- яйцо, в яйце -- игла, на конце которой смерть Кощеева».

Последовательно записанные имя логического диска, путь к файлу и имя файла составляют полное имя файла.

Если представленная на рис. 2.9 файловая структура хранится на диске С:, то полные имена некоторых входящих в нее файлов в символике операционных систем МS-DOS и Windows выглядят так:

C:\fin.com

C:\IVANOV\PROGS\prog1.pas

C:\PETROV\DATA\task.dat

Таблица размещения файлов

Сведения о файловой структуре диска содержатся на этом же диске в виде таблицы размещения файлов. Используя файловую систему ОС, пользователь может последовательно просматривать на экране содержимое каталогов (папок), продвигаясь по дереву файловой структуры вниз или вверх.

3. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДАННЫХ В ПАМЯТИ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА (ЧИСЛА, СИМВОЛЫ, ГРАФИКА, ЗВУК)

Вся информация, которую обрабатывает компьютер, должна быть представлена двоичным кодом с помощью двух цифр -- 0 и 1. Эти два символа принято называть двоичными цифрами, или битами. С помощью двух цифр 1 и 0 можно закодировать любое сообщение. Это явилось причиной того, что в компьютере обязательно должно быть организовано два важных процесса:

· кодирование, которое обеспечивается устройствами ввода при преобразовании входной информации в форму, воспринимаемую компьютером, то есть в двоичный код;

· декодирование, которое обеспечивается устройствами вывода при преобразовании данных из двоичного кода в форму, понятную человеку.

С точки зрения технической реализации использование двоичной системы счисления для кодирования информации оказалось намного
более простым, чем применение других способов. Действительно, удобно кодировать информацию в виде последовательности нулей и единиц, если представить эти значения как два возможных устойчивых состояния электронного элемента:

· 0 -- отсутствие электрического сигнала или сигнал имеет низкий уровень;

· 1 -- наличие сигнала или сигнал имеет высокий уровень.

Эти состояния легко различать. Недостаток двоичного кодирования -- длинные коды. Но в технике легче иметь дело с большим числом простых элементов, чем с небольшим количеством сложных.

Вам и в быту ежедневно приходится сталкиваться с устройством, которое может находиться только в двух устойчивых состояниях: включено/выключено. Конечно же, это хорошо знакомый всем выключатель. А вот придумать выключатель, который мог бы устойчиво и быстро переключаться в любое из 10 состояний, оказалось невозможным. В результате после ряда неудачных попыток разработчики пришли к выводу о невозможности построения компьютера на основе десятичной системы счисления. И в основу представления чисел в компьютере была положена именно двоичная система счисления.

В настоящее время существуют разные способы двоичного кодирования и декодирования информации в компьютере. В первую очередь это зависит от вида информации, а именно, что должно кодироваться: текст, числа, графические изображения или звук. Кроме того, при кодировании чисел важную роль играет то, как они будут использоваться: в тексте, в расчетах или в процессе ввода-вывода. Накладываются также и особенности технической реализации.

Кодирование чисел

Система счисления -- совокупность приемов и правил записи чисел с помощью определенного набора символов. Для записи чисел могут использоваться не только цифры, но и буквы (например, запись римских цифр -- XXI). Одно и то же число может быть по-разному представлено в различных системах счисления. В зависимости от способа изображения чисел системы счисления делятся на позиционные и непозиционные.

В позиционной системе счисления количественное значение каждой цифры числа зависит от того, в каком месте (позиции или разряде) записана та или иная цифра этого числа. Например, меняя позицию цифры 2 в десятичной системе счисления, можно записать разные по величине десятичные числа, например 2; 20; 2000; 0,02 и т. д.

В непозиционной системе счисления цифры не изменяют своего количественного значения при изменении их расположения (позиции) в числе. Примером непозиционной системы может служить римская система, в которой независимо от местоположения одинаковый символ имеет неизменное значение (например, символ X в числе XXV).

Количество различных символов, используемых для изображения числа в позиционной системе счисления, называется основанием системы счисления.

В компьютере наиболее подходящей и надежной оказалась двоичная система счисления, в которой для представления чисел используются последовательности цифр 0 и 1. Кроме того, для работы с памятью компьютера оказалось удобным использовать представление информации с помощью еще двух систем счисления:

· восьмеричной ( любое число представляется с помощью восьми цифр -- 0, 1, 2... 7);

· шестнадцатеричной (используемые символы-цифры -- 0, 1, 2... 9 и буквы -- А, В, С, D, Е, F, заменяющие числа 10, 11, 12, 13, 14, 15 соответственно).

Кодирование символьной информации

Нажатие алфавитно-цифровой клавиши на клавиатуре приводит к тому, что в компьютер посылается сигнал в виде двоичного числа, представляющего собой одно из значений кодовой таблицы. Кодовая таблица - это внутреннее представление символов в компьютере. Во всем мире в качестве стандарта принята таблица ASCII (American Standart Code for Informational Interchange - американский стандартный код информационного обмена).

Для хранения двоичного кода одного символа выделен 1 байт = 8 бит. Учитывая, что каждый бит принимает значение 1 или 0, количество возможных сочетаний единиц и нулей равно 2⁸ = 256.

Значит, с помощью 1 байта можно получить 256 разных двоичных кодовых комбинаций и отобразить с их помощью 256 различных символов. Эти коды и составляют таблицу ASCII.

Пример, при нажатии клавиши с буквой S в память компьютера записывается код 01010011. При выводе буквы 8 на экран компьютер выполняет декодирование -- на основании этого двоичного кода строится изображение символа.

SUN (СОЛНЦЕ) - 01010011 010101101 01001110

Стандарт ASCII кодирует первые 128 символов от 0 до 127: цифры, буквы латинского алфавита, управляющие символы. Первые 32 символа являются управляющими и предназначены в основном для передачи команд управления. Их назначение может варьироваться в зависимости от программных и аппаратных средств. Вторая половина кодовой таблицы (от 128 до 255) американским стандартом не определена и предназначена для символов национальных алфавитов, псевдографических и некоторых математических символов. В разных странах могут использоваться различные варианты второй половины кодовой таблицы.

Цифры кодируются по стандарту ASCII записываются в двух случаях - при вводе-выводе и когда они встречаются я тексте. Если цифры участвуют в вычислениях, то осуществляется их преобразование в другой двоичный код.

Для сравнения рассмотрим число 45 для двух вариантов кодирования.

При использовании в тексте это число потребует для своего представления 2 байта, поскольку каждая цифра будет представлена своим кодом в соответствии с таблицей ASCII . В двоичной системе - 00110100 00110101.

При использовании в вычислениях код этого числа будет получен по специальным правилам перевода и представлен в виде 8-разрядного двоичного числа 00101101, на что потребуется 1 байт.

Кодирование графической информации

Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно двумя способами -- как растровое или как векторное изображение. Для каждого типа изображения используется свой способ кодирования.

Растровое изображение представляет собой совокупность точек, используемых для его отображения на экране монитора. Объем растрового изображения определяется как произведение количества точек и информационного объема одной точки, который зависит от количества возможных цветов. Для черно-белого изображения информационный объем одной точки равен 1 биту, так как точка может быть либо черной, либо белой, что можно закодировать двумя цифрами -- 0 или 1.

Для кодирования 8 цветов необходимо 3 бита; для 16 цветов -- 4 бита; для 256 цветов -- 8 битов (1 байт) и т.д.

Векторное изображение представляет собой совокупность графических примитивов. Каждый примитив состоит из элементарных отрезков кривых, параметры которых (координаты узловых точек, радиус кривизны и пр.) описываются математическими формулами. Для каждой линии указываются ее тип (сплошная, пунктирная, штрих-пунктирная), толщина и цвет, а замкнутые фигуры дополнительно характеризуются типом заливки. Кодирование векторных изображений выполняется различными способами в зависимости от прикладной среды. В частности, формулы, описывающие отрезки кривых, могут кодироваться как обычная буквенно-цифровая информация для дальнейшей обработки специальными программами.

Кодирование звуковой информации

Звук представляет собой звуковую волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой. Чем больше амплитуда сигнала, тем он громче для человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон. Для того чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть превращен в последовательность электрических импульсов (двоичных нулей и единиц).

В процессе кодирования непрерывного звукового сигнала производится его временная дискретизация. Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие участки, причем для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды.Таким образом, непрерывная зависимость амплитуды сигнала от времени заменяется на дискретную последовательность уровней громкости.

Современные звуковые карты обеспечивают 16-битную глубину кодирования звука. В таком случае количество уровней сигнала будет равно 65536.

При двоичном кодировании непрерывного звукового сигнала он заменяется последовательностью дискретных уровней сигнала. Качество кодирования зависит от количества измерений уровня сигнала в единицу времени, т.е. от частоты дискретизации. Чем больше количество измерений производится за 1 секунду (чем больше частота дискретизации), тем точнее процедура двоичного кодирования.

Количество измерений в секунду может лежать в диапазоне от 8000 до 48000, т.е. частота дискретизации аналогового звукового сигнала может принимать значения от 8 до 48 кГц - качество звучания аудио-CD. Следует также учитывать, что возможны как моно-, так и стерео-режимы.

Стандартная программа Windows Звукозапись играет роль цифрового магнитофона и позволяет записывать звук, т.е. дискретизировать звуковые сигналы, и сохранять их в звуковых файлах в формате wav. Также эта программа позволяет производить простейшее редактирование звуковых файлов.



4. АНТИВИРУСНЫЕ ПРОГРАММЫ. НАЗНАЧЕНИЕ, ВИДЫ

Антивирусная программа (антивирус) -- изначально компьютерная программа, которая предназначена для обезвреживания вирусов и различного рода вредоносного ПО, с целью сохранности данных и оптимальной работы вашего персонального компьютера.

Антивирусное ПО, пришлось ждать не долго, оно появилось сразу после появления первых вредоносных программ. В нынешний момент над разработкой антивирусных программ трудятся целые корпорации во главе с тысячами людей, которые постоянно "латают дыры", чтоб наш информационный мир был более чистым и безопасным.

Антивирусные программы (антивирусы) используют два определенных принципа работы (устранения) с вредоносным ПО:

· Сканирование вашего компьютера и сопоставление уже имеющегося вируса с базой данных на сервере определенного производителя.

· Сканирование и обнаружение программ, которые ведут себя подозрительно и могут по определению являться вредоносным ПО.

Также можно определить некоторую классификацию антивирусных модулей, которые входят в составы различных антивирусных программ (антивирусов):

1. Сканеры -- антивирусный модуль, который работает на основе сопоставления. Другими словами, антивирус ищет наличие вируса по базе сигнатур. Качество сканирования зависит от даты обновления баз данных и от эвристического анализа.

2. Ревизорный модуль -- запоминает состояние файловой системы, что в последствии дает возможность сравнить отличия и сопоставить результаты. В случае отличия, вирус ловиться.

3. Мониторы -- это специальный программы помощники, которые в случае выявления потенциально опасного вредоносного ПО(чаще всего встречаются EXE файлы) предлагают пользователю на выбор несколько операций, в число которых обязательно входит функция "удалить".

4. Вакцины -- принцип действия этого модуля, может напоминать нам обычную "прививку". Другими словами, когда вирус хочет проникнуть и заразить программу, то роль вакцины заключается в том, чтоб показать вирусу, что программа уже заражена. К сожалению, в данный момент, когда количество вирусов в глобальной сети измеряется миллионами, данный способ уже устарел.

Защита домашнего и рабочего ПК от вирусов

1. Домашний ПК - как правило, домашние ПК не так подвергаются вирусным атакам. Обычно, разработчики антивирусного программного обеспечения делают акцент на такие компоненты:

· Антивирус

· Файрволл

· Антируткит

· Антиспам

2. Что же касается рабочих станций, то тут ситуация немного посложнее, поскольку большинство структур работают с серверами. Соответственно, тут и уровень безопасности должен быть выше. Как правило, администраторы используют хорошие серверные антивирусы и приложения для них (клиентские).

В мире существует огромное количество различных корпораций, которые занимаются разработкой все более и более новых антивирусов и накоплением баз данных к ним. На нашем сайте вы сможете найти, только самые крупные и самые успешные компании, антивирусы которых, не один раз выигрывали различного рода тесты и соревнования (Вирус Бюлетин) и т.д.

И помните, покупая лицензионный продукт, вы не только получаете доступ к новым и самым последним обновлениям сигнатур, но получаете специализированную поддержку, в случае проблем возникших при работе с антивирусным ПО.

Антивирусы защищают ваш компьютер от вирусов и других вредоносных программ, например червей и троянов. Антивирусные программы нужно регулярно обновлять в интернете. Для получения обновлений надо подписаться на услугу обновления антивирусных баз производителя антивирусной программы. Перед подключением к сети Интернет необходимо запускать антивирусную программу!

Основные задачи антивирусов:

· Сканирование файлов и программ в режиме реального времени.

· Сканирование компьютера по требованию.

· Сканирование интернет-трафика.

· Сканирование электронной почты.

· Защита от атак враждебных веб-узлов.

· Восстановление поврежденных файлов (лечение).

Рекомендации разработчиков антивирусного программного обеспечения

Распространение вирусов по электронной почте можно было бы предотвратить недорогими и эффективными средствами без установки антивирусных программ, если бы были устранены дефекты программ электронной почты, которые сводятся к выполнению без ведома и разрешения пользователя исполняемого кода, содержащегося в письмах.

· Обучение пользователей может стать эффективным дополнением к антивирусному программному обеспечению. Простое обучение пользователей правилам безопасного использования компьютера (например не загружать и не запускать на выполнение неизвестные программы из Интернета) снизило бы вероятность распространения вирусов и избавило бы от надобности пользоваться многими антивирусными программами.

· Пользователи компьютеров не должны всё время работать с правами администратора. Если бы они пользовались режимом доступа обычного пользователя, то некоторые разновидности вирусов не смогли бы распространяться (или, по крайней мере, ущерб от действия вирусов был бы меньше). Это одна из причин, по которым вирусы в Unix-подобных системах относительно редкое явление.

· Различные методы шифрования и упаковки вредоносных программ делают даже известные вирусы не обнаруживаемыми антивирусным программным обеспечением. Для обнаружения этих «замаскированных» вирусов требуется мощный механизм распаковки, который может дешифровать файлы перед их проверкой. К несчастью, во многих антивирусных программах эта возможность отсутствует и, в связи с этим, часто невозможно обнаружить зашифрованные вирусы.

· Постоянное появление новых вирусов даёт разработчикам антивирусного программного обеспечения хорошую финансовую перспективу.

· Некоторые антивирусные программы могут значительно понизить быстродействие. Пользователи могут запретить антивирусную защиту, чтобы предотвратить потерю быстродействия, в свою очередь, увеличивая риск заражения вирусами. Для максимальной защищённости антивирусное программное обеспечение должно быть подключено всегда, несмотря на потерю быстродействия. Некоторые антивирусные программы не очень сильно влияют на быстродействие.

· Иногда приходится отключать антивирусную защиту при установке обновлений программ, таких, например, как Windows Service Packs. Антивирусная программа, работающая во время установки обновлений, может стать причиной неправильной установки модификаций или полной отмене установки модификаций. Перед обновлением Windows 98, Windows 98 Second Edition или Windows ME на Windows XP (Home или Professional), лучше отключить защиту от вирусов, в противном случае процесс обновления может завершиться неудачей.

· Некоторые антивирусные программы на самом деле являются шпионским ПО, которое под них маскируется. Лучше несколько раз проверить, что антивирусная программа, которую вы загружаете, действительно является таковой. Ещё лучше использовать ПО известных производителей и загружать дистрибутивы только с сайта разработчика.

· Некоторые из продуктов, используют несколько ядер для поиска и удаления вирусов и spyware. Например, в разработке NuWave Software, используется 4 ядра (два для поисков вирусов и два для поиска spyware)

Антивирусные программы принято разделять на чистые антивирусы и антивирусы двойного назначения. Чистые антивирусы отличаются наличием антивирусного ядра, которое выполняет функцию сканирования по образцам. Принципиальным в этом случае является то, что возможно лечение, если известен вирус. Чистые антивирусы, в свою очередь, по типу доступа к файлам подразделяются на две категории: осуществляющие контроль по доступу (on access) или по требованию пользователя (on demand). Обычно on access-продукты называют мониторами, а on demand-продукты -- сканерами. Кроме того, антивирусные программы, так же как и вирусы, можно разделить в зависимости от платформы, внутри которой данный антивирус работает. В этом смысле наряду с Windows или Linux к платформам могут быть отнесены Microsoft Exchange Server, Microsoft Office, Lotus Notes.

Программы двойного назначения -- это программы, используемые как в антивирусах, так и в ПО, которое антивирусом не является. Разновидностью программ двойного назначения являются поведенческие блокираторы, которые анализируют поведение других программ и при обнаружении подозрительных действий блокируют их.

При выборе антивирусной программы необходимо учитывать не только процент обнаружения вирусов, но и способность обнаруживать новые вирусы, количество вирусов в антивирусной базе, частоту ее обновления, наличие дополнительных функций.

Антивирусные программы, их классификация и принципы работы

Самыми популярными и эффективными антивирусными программами являются антивирусные сканеры (другие названия: доктора, фаги, полифаги). Следом за ними по эффективности и популярности следуют CRC-сканеры (так-же: ревизор, checksumer, integrity checker). Часто оба приведенных метода объединяются в одну универсальную антивирусную программу, что значительно повышает ее мощность. Применяются также различного типа мониторы (фильтры, блокировщики) ииммунизаторы (детекторы).

Сканеры. Принцип работы антивирусных сканеров основан на проверке файлов, секторов и системной памяти и поиске в них известных и новых (неизвестных сканеру) вирусов. Сканеры также можно разделить на две категории - "универсальные" и "специализированные". Универсальные сканеры рассчитаны на поиск и обезвреживание всех типов вирусов вне зависимости от операционной системы, на работу в которой рассчитан сканер. Специализированные сканеры предназначены для обезвреживания ограниченного числа вирусов или только одного их класса, например макро-вирусов. Специализированные сканеры, рассчитанные только на макро-вирусы, часто оказываются наиболее удобным и надежным решением для защиты систем документооборота в средах MS Word и MS Excel. Сканеры также делятся на "резидентные", производящие сканирование "на лету", и "нерезидентные", обеспечивающие проверку системы только по запросу.

CRC-сканеры. Принцип работы CRC-сканеров основан на подсчете CRC-сумм (контрольных сумм) для присутствующих на диске файлов/системных секторов. Эти CRC-суммы затем сохраняются в базе данных антивируса, как, впрочем, и некоторая другая информация: длины файлов, даты их последней модификации и т.д. При последующем запуске CRC-сканеры сверяют данные, содержащиеся в базе данных, с реально подсчитанными значениями. Если информация о файле, записанная в базе данных, не совпадает с реальными значениями, то CRC-сканеры сигнализируют о том, что файл был изменен или заражен вирусом.

Мониторы. Антивирусные мониторы - это резидентные программы, перехватывающие "вирусо-опасные" ситуации и сообщающие об этом пользователю. К "вирусо-опасным" относятся вызовы на открытие для записи в выполняемые файлы, запись в загрузочные сектора дисков, попытки программ остаться резидентно и т.д., то есть вызовы, которые характерны для вирусов в моменты из размножения.

Иммунизаторы. Иммунизаторы делятся на два типа: иммунизаторы, сообщающие о заражении, и иммунизаторы, блокирующие заражение каким-либо типом вируса. Первые обычно записываются в конец файлов (по принципу файлового вируса) и при запуске файла каждый раз проверяют его на изменение. Недостаток у таких иммунизаторов всего один, что он летален: абсолютная неспособность сообщить о заражении стелс-вирусом. Поэтому такие иммунизаторы, как и мониторы, практически не используются в настоящее время.

Примеры антивирусных программ

Наиболее распространенные антивирусные программы: ADINF, AIDSTEST, AVP, DrWeb. NAV (Symantec), SCAN (McAfee), VIRUSAFE (Eliashim) и др. К антивирусам, которые зарекомендовали себя как достаточно надежные сканеры, можно отнести AVAST (Avil Software, Чехословакия), Dr.Solomon's AVTK ("Anti-Virus Toolkit", S&S International, Великобритания), NVC ("Norman Virus Control", Norman plc, Норвегия). Эти три программы вместе с AVP в последние годы показывают стабильно высокие результаты во всех антивирусных тестах. Неплохим сканером является также IBM Anti-Virus. За ними следуют F-PROT (Frisk Software, Исландия) и TBAV ("Thunderbyte Anti-Virus", ESaSS, Нидерланды). Эти две программы являются, пожалуй, наиболее мощными и популярными в мире shareware-сканерами. Нельзя не отметить антивирус SWEEP (Sophos plc, Великобритания).

Антивирус Касперского 7.0

Программа состоит из следующих компонентов:

Файловый Антивирус - компонент, контролирующий файловую систему компьютера. Он проверяет все открываемые, запускаемые и сохраняемые файлы на компьютере

Почтовый Антивирус - компонент проверки всех входящих и исходящих почтовых сообщений компьютера.

Веб-Антивирус - компонент, который перехватывает и блокирует выполнение скрипта, расположенного на веб-сайте, если он представляет угрозу

Проактивная защита - компонент, который позволяет обнаружить новую вредоносную программу еще до того, как она успеет нанести вред. Таким образом, компьютер защищен не только от уже известных вирусов, но и от новых, еще не исследованных

Антивирус Касперского 7.0 - это классическая защита компьютера от вирусов, троянских и шпионских программ, а также от любого другого вредоносного ПО.

Основные функции:

Три степени защиты от известных и новых интернет-угроз: 1) проверка по базам сигнатур, 2) эвристический анализатор, 3) поведенческий блокиратор

Защита от вирусов, троянских программ и червей

Защита от шпионского (spyware) и рекламного (adware) ПО

Проверка файлов, почты и интернет-трафика в режиме реального времени

Защита от вирусов при работе с ICQ и другими IM-клиентами

Защита от всех типов клавиатурных шпионов

Обнаружение всех видов руткитов

Автоматическое обновление баз

AVAST!

Антивирусная программа avast! v. home edition 4.7 (бесплатная версия) русифицирована и имеет удобный интерфейс, содержит резидентный монитор, сканер, средства автоматического обновление баз и т.д.

Защита Avast основана на резидентных провайдерах, которые являются специальными модулями для защиты таких подсистем, как файловая система, электронная почта и т.д. К резидентным провайдерам Avast! относятся: Outlook/Exchange, Web-экран, мгновенные сообщения, стандартный экран, сетевой экран, экран P2P, электронная почта.

Norton AntiVirus

Состоит из одного модуля, который постоянно находится в памяти компьютера и осуществляет такие задачи как мониторинг памяти и сканирование файлов на диске. Доступ к элементам управления и настройкам программы выполняется с помощью соответствующих закладок и кнопок.

Автозащита должна быть всегда включенной, чтобы обеспечить защиту ПК от вирусов. Автозащита работает в фоновом режиме, не прерывая работу ПК.

Автозащита автоматически:

Обнаруживает и защищает ПК от всех типов вирусов, включая макро-вирусы, вирусы загрузочных секторов, вирусы резидента памяти и троянских коней, червей и других вредоносных вирусов.

Защищает компьютер от вирусов, которые передаются через сеть Интернет, проверяя все файлы, которые загружаются из Интернета.

Антивирусные компании и программы

AhnLab - Южная Корея

Aladdin Knowledge Systems - компания не выпускает антивирусы

ALWIL Software (avast!) - Чехия (бесплатная и платная версии)

AOL Virus Protection в составе AOL Safety and Security Center

ArcaVir - Польша

Authentium - Великобритания

Avira - Германия (есть бесплатная версия Classic)

AVZ - Россия (бесплатная) (в полной мере назвать этот продукт антивирусом нельзя - это антивирусная утилита (отсутствует real-time monitor))

BitDefender - Румыния

BullGuard - Дания

ClamAV - Лицензия GPL - бесплатный с открытым исходными кодами программы

ClamWin - ClamAV для Windows

Comodo Group - США

Computer Associates - США

Dr.Web - Россия

Eset NOD32 - Словакия

Fortinet - США

Frisk Software - Исландия

F-Secure - Финляндия (многодвижковый продукт)

G-DATA - Германия (многодвижковый продукт)

GeCAD - Румыния (Microsoft купил компанию в 2003)

GFI Software

GriSoft (AVG) - Чехия (бесплатная и платная версии)

IKARUS - Австрия

H+BEDV - Германия

Hauri - Южная Корея

McAfee - США

MicroWorld Technologies - Индия

MKS - Польша

MoonSecure - Лицензия GPL - бесплатный с открытым исходными кодами программы, основан на коде ClamAV, но обладает real-time монитором

Norman - Норвегия

NuWave Software - Украина (используют движки от AVG,Frisk,Lavasoft,Norman,Sunbelt)

Outpost - Россия (используют свой anti-spyware и антивирус от VirusBuster)

Panda Software - Испания

Quick Heal AntiVirus - Индия

Rising - Китай

ROSE SWE - Германия

Safe`n`Sec - Россия

Simple Antivirus - Украина

Sophos - Великобритания

Spyware Doctor - антивирусная утилита

Stiller Research

Sybari Software (Microsoft купила компанию в начале 2005)

Symantec - США

Trend Micro - Япония (номинально Тайвань-США)

Trojan Hunter - антивирусная утилита

UAV (Universal Anti Virus) - Украина (бесплатный)

VirusBuster - Венгрия

ZoneAlarm AntiVirus - США

Zillya! - Украина (бесплатный)

Антивирус Касперского - Россия

ВирусБлокАда (VBA32) - Беларусь

Украинский Национальный Антивирус - Украина

5. НАЗНАЧЕНИЕ И СОСТАВ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ КОМПЬЮТЕРА. ЗАГРУЗКА КОМПЬЮТЕРА

Для того чтобы мы могли не думать о том, как в компьютере происходит работа процессора с программами, данными и с аппаратными устройствами, существует специальный комплекс программ, называемых операционной системой.

Операционные системы разные, но их назначение и функции одинаковые. Операционная система является базовой и необходимой составляющей ПО компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.

Операционная система - комплекс программ, обеспечивающих взаимодействие всех аппаратных и программных частей компьютера между собой и взаимодействие пользователя и компьютера. 

Операционная система обеспечивает связь между пользователем, программами и аппаратными устройствами.

Структура операционной системы:

Ядро - переводит команды с языка программ на язык «машинных кодов», понятный компьютеру. 

Драйверы - программы, управляющие устройствами. 

Интерфейс - оболочка, с помощью которой пользователь общается с компьютером. 

Операционная система обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам. программный файловый кодирование антивирусный

Процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами между устройствами. В операционной системе имеются программные модули, управляющие файловой системой.

В состав операционной системы входит специальная программа -- командный процессор, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их. Пользователь может дать, например, команду выполнения какой-либо операции над файлами (копирование, удаление, переименование), команду вывода документа на печать и т. д. Операционная система должна эти команды выполнить.

К магистрали компьютера подключаются различные устройства (дисководы, монитор, клавиатура, мышь, принтер и др.). В состав операционной системы входят драйверы устройств -- специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами. Любому устройству соответствует свой драйвер.

Для упрощения работы пользователя в состав современных операционных систем, и в частности в состав Windows, входят программные модули, создающие графический пользовательский интерфейс. В операционных системах с графическим интерфейсом пользователь может вводить команды посредством мыши, тогда как в режиме командной строки необходимо вводить команды с помощью клавиатуры.

Операционная система содержит также сервисные программы, или утилиты. Такие программы позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и т. д.), выполнять операции с файлами (архивировать и т. д.), работать в компьютерных сетях и т. д.

Для удобства пользователя в операционной системе обычно имеется и справочная система. Она предназначена для оперативного получения необходимой информации о функционировании как операционной системы в целом, так и о работе ее отдельных модулей.

Запуск компьютера

При поступлении сигнала о запуске процессор обращается к специально выделенной ячейке памяти. В ОЗУ в этот момент ничего нет, если бы там была какая-либо программ, то она начала бы выполнятся.

Для того чтобы компьютер мог начать работу необходимо наличие специальной микросхемы - ПЗУ. Программы ПЗУ записываются на заводе и называются BIOS.

После включения компьютера процессор начинает считывать и выполнять микрокоманды, которые хранятся в микросхеме BIOS. Прежде всего начинает выполнятся программа тестирования POST, которая проверяет работоспособность основных устройств компьютера. В случае неисправности выдаются определенные звуковые сигналы, а после инициализации видеоадаптера процесс тестирования отображается на экране монитора.

Затем BIOS начитает поиск программы-загрузчика операционной системы. Программа-загрузчик помещается в ОЗУ и начинается процесс загрузки файлов операционной системы.

Загрузка операционной системы

Файлы операционной системы хранятся во внешней, долговременной памяти (на жестком диске, на CD …). Однако программы могут выполнятся, только если они находятся в ОЗУ, поэтому файлы ОС необходимо загрузить в оперативную память.

Диск, на котором находятся файлы операционной системы и с которого происходит загрузка, называют системным. Если системные диски в компьютере отсутствуют, на экране монитора появляется сообщение "Non system disk" и компьютер «зависает», т. е. загрузка операционной системы прекращается и компьютер остается неработоспособным.

После окончания загрузки операционной системы управление передается командному процессору. В случае использования интерфейса командной строки на экране появляется приглашение системы для ввода команд, в противном случае загружается графический интерфейс операционной системы. В случае загрузки графического интерфейса операционной системы команды могут вводиться с помощью мыши.

Компьютеры без операционных систем

Первые персональные компьютеры не имели операционных систем и были похожи на современные игровые приставки. При включении компьютера в сеть процессор обращался к постоянной памяти (ПЗУ), в котором была записана программа поддержки несложного языка программирования, например языка БЕЙСИК или похожего. Первичное изучение команд этого языка обычно занимало не более нескольких часов, и вскоре на компьютере можно было набирать и запускать несложные программы. Подключив к компьютеру магнитофон, можно было загрузить постороннюю программу. Загруженная программа отключала ПЗУ и далее работа с компьютером происходила под управлением загруженной программы (как в игровых приставках).

Первые бытовые персональные компьютеры 70--80-х годов не имели операционных систем, но некоторые пользователи рассматривали содержащийся в ПЗУ язык программирования как самостоятельную операционную систему, хотя и упрощенную. Она позволяла принимать и понимать команды от клавиатуры и загружать посторонние программы.

Первые дисковые операционные системы

Серьезная необходимость в операционных системах возникла, когда к персональным компьютерам стали подключать дисководы. Дисковод отличается от магнитофона тем, что это устройство свободного доступа, а магнитофон -- устройство последовательного доступа. Для загрузки программы с ленты надо было перемотать кассету, после чего компьютер загружал первую встретившуюся программу.

На диске есть свобода выбора. На музыкальном диске можно включить воспроизведение любой песни. С магнитного диска можно загрузить любую программу. Поэтому команды загрузки стали очень сложными. Надо было указывать номер дорожки и номер сектора, в котором находится то, что надо загрузить. Например, для загрузки игры Посадка на Луну приходилось давать команду типа: LOAD *d* 29:37, 31:14

Помнить, в каких секторах что хранится, было мучительно трудно. И выход был найден. Была написана программа, которая переводит названия программ и файлов в номера дорожек и секторов. Человек мог загружать то, что ему нужно, пользуясь только названиями. Эта программа и стала дисковой операционной системой.

Дисковой операционной системе поручили и другие задачи. Она могла не только загружать файлы с диска в компьютер, но и записывать файлы на диск, следить за тем, чтобы два разных файла не попадали в один сектор, при необходимости удалять файлы, копировать их с диска на диск. В общем, она избавила человека от необходимости хранить множество записей на отдельных бумажках, упростила работу с дисководом и значительно уменьшила количество ошибок.

Неграфические операционные системы

В дальнейшем операционные системы развивались параллельно с аппаратным обеспечением. Появлялись новые дисководы гибких дисков, менялись и операционные системы. С появлением жестких дисков открылась возможность хранить на них не десятки, а сотни и тысячи файлов. В именах файлов стало так же легко запутаться, как в номерах дорожек и секторов. Тогда дисковые операционные системы стали сложнее. В них ввели средства для разбиения дисков на каталоги и средства для обслуживания каталогов (перенос и копирование файлов между каталогами, сортировка файлов и прочее). Так на дисках появилась файловая структура, а операционная система взяла на себя ее создание и обслуживание. Когда же жесткие диски приобрели еще большие размеры, операционная система «научилась» делить их на несколько логических дисков.

Вместе с развитием жестких и гибких дисков происходило увеличение оперативной памяти компьютера, менялись также процессоры. Каждая новая операционная система все лучше использовала оперативную память и могла работать со все более мощными процессорами.