Программное обеспечение компьютера
Понятие программного обеспечения, его классификация и типы: системное, прикладное, специальное (инструментарий). Операционная система: сущность и структура и элементы. Среда Windows и оценка ее возможности. Вредоносные программы и борьба с ними.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.11.2012 |
| Размер файла | 972,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Реферат
Программное обеспечение компьютера
Введение
Информатика - наука, которая изучает процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации в обществе, в живой и неживой природе (компьютеры, различные технические устройства и тд.)
Информация - это сведения о мире, и о процессах которые происходят в мире.
Программное обеспечение - наряду с аппаратными средствами, важнейшая составляющая информационных технологий, включающая компьютерные программы и данные, предназначенные для решения определённого круга задач и хранящиеся на машинных носителях.
Программное обеспечение представляет собой алгоритм, реализованный в виде последовательности инструкций для процессора.
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 конкретного компьютера определяется созданным для него ПО.
Классификация программного обеспечения
По назначению программное обеспечение разделяется на системное, прикладное и инструментальное.
Рис. 1 Классификация программного обеспечения
Системное программное обеспечение
Этот класс программного обеспечения является необходимой принадлежностью компьютера, так как обеспечивает взаимодействие человека, всех устройств и программ компьютера.
Этот комплекс программ определяет на компьютере системную среду и правила работы в ней. Чем более совершенно системное программное обеспечение, тем комфортнее мы чувствуем себя в системной среде.
Самой важной системной программой является операционная система, которая обычно хранится на жестком диске. При включении компьютера ее основная часть переписывается с жесткого диска во внутреннюю память и там находится на протяжении всего сеанса работы компьютера. Если вы включили компьютер и при этом на экране не происходит никаких изменений, хотя все устройства находятся в рабочем состоянии, то это говорит об отсутствии в нем операционной системы.
Операционная система обеспечивает:
1) Выполнение прикладных программ;
2) Управление ресурсами компьютера - памятью, процессором и всеми внешними устройствами;
3) Контакт человека с компьютером;
К наиболее известным операционным системам относятся:
* Windows
* MS-DOS
* Unix
* Linux
Кроме операционной системы к системному программному обеспечению относятся различные комплексы программ, которые предназначены для выполнения особых функций, отличных от функций операционной системы.
Например, широкое распространение получил комплекс программ Norton Commander, которые используется вместе с операционной системой MS-DOS. Подобная программа, называемая оболочкой, создает более удобную среду работы, чем операционная система. В среде Windows часто используется программа проверки диска ScanDisk, которая позволяет выявить и частично устранить дефекты диска.
Умение работать в системной среде очень важно, так как позволяет сесть за любой компьютер и начать работать с конкретной программой.
Прикладное программное обеспечение
Все имеющиеся на компьютере прикладные программы составляют прикладное программное обеспечение. Оно определяет на компьютере прикладную среду и правила работы в ней. Прикладная среда всегда является «дружественной» по отношению к любому человеку, овладевшему несложными приемами работы в ней. Прикладные программы могут работать на компьютере только при условии, что на компьютере уже установлена операционная система.
Каждая прикладная среда предназначена для создания и исследования определенного вида компьютерного объекта. Например, для создания графического объекта предназначена среда графического редактора, для работы с текстом - среда текстового процессора и т.д.
Комплекс прикладных программ в среде операционной системы Windows называют приложением. Нередко, его называют также пакетом прикладных программ (ППП).
Наибольшей популярностью пользуются следующие группы прикладного программного обеспечения:
1.1 Текстовые процессоры - для создания текстовых документов;
1.2 Табличные процессоры (электронные таблицы) - для вычислений т анализа информации, представленной в табличной форме;
1.3 Базы данных - для организации и управления данными;
1.4 Графические пакеты - для представления информации в виде рисунков и графиков;
1.5 Коммуникационные программы - для обмена информацией между компьютерами;
1.6 Интегрированные пакеты, включающие несколько прикладных программ разного назначения;
1.7 Обучающие программы, электронные учебники, словари, энциклопедии, системы проектирования и дизайна;
1.8 Игры
Рис. 3. Прикладное программное обеспечение
Текстовый редактор
Текстовый редактор - это программа, используемая специально для ввода и редактирования текстовых данных.
Этими данными могут быть программа или какой-либо документ или же книга. Редактируемый текст выводится на экран, и пользователь может в диалоговом режиме вносить в него свои изменения.
Текстовые редакторы могут обеспечивать выполнение разнообразных функций, а именно:
- редактирование строк текста;
- возможность использования различных шрифтов символов;
- копирование и перенос части текста с одного места на другое или из одного документа в другой;
- контекстный поиск и замена частей текста;
- задание произвольных межстрочных промежутков;
- автоматический перенос слов на новую строку;
- автоматическая нумерацию страниц;
- обработка и нумерация сносок;
- выравнивание краев абзаца;
- создание таблиц и построение диаграмм;
- проверка правописания слов и подбор синонимов;
- построение оглавлений и предметных указателей;
- распечатка подготовленного текста на принтере в нужном числе экземпляров и т.п.
Возможности текстовых редакторов различны - от программ, предназначенных для подготовки небольших документов простой структуры, до программ для набора, оформления и полной подготовки к типографскому изданию книг и журналов (издательские системы).
Наиболее известный текстовый редактор - Microsoft Word.
Графический редактор.
Графический редактор - это программа, предназначенная для автоматизации процессов построения на экране дисплея графических изображений. Предоставляет возможности рисования линий, кривых, раскраски областей экрана, создания надписей различными шрифтами и т.д. Большинство редакторов позволяют обрабатывать изображения, полученные с помощью сканеров, а также выводить картинки в таком виде, чтобы они могли быть включены в документ, подготовленный с помощью текстового редактора. Некоторые редакторы позволяют получать изображения трёхмерных объектов, их сечений, разворотов, каркасных моделей и т.п.
Пользуется известностью Corel DRAW! - мощный графический редактор с функциями создания публикаций, снабжённый инструментами для редактирования графики и трёхмерного моделирования.
База данных и СУДБ.
База данных - это один или несколько файлов данных, предназначенных для хранения, изменения и обработки больших объемов взаимосвязанной информации.
В базе данных предприятия, например, может храниться:
1. вся информация о штатном расписании, о рабочих и служащих предприятия;
2. сведения о материальных ценностях;
3. данные о поступлении сырья и комплектующих;
4. сведения о запасах на складах;
5. данные о выпуске готовой продукции;
6. приказы и распоряжения дирекции и т.п.
Базы данных используются под управлением систем управления базами данных (СУБД).
Система управления базами данных (СУБД) - это система программного обеспечения, позволяющая обрабатывать обращения к базе данных, поступающие от прикладных программ конечных пользователей.
Системы управления базами данных позволяют объединять большие объемы информации и обрабатывать их, сортировать, делать выборки по определённым критериям и т.п.
Современные СУБД дают возможность включать в них не только текстовую и графическую информацию, но и звуковые фрагменты и даже видеоклипы.
Простота использования СУБД позволяет создавать новые базы данных, не прибегая к программированию, а пользуясь только встроенными функциями.
СУБД обеспечивают правильность, полноту и непротиворечивость данных, а также удобный доступ к ним.
Популярные СУБД - FoxPro, Access for Windows, Paradox.
Для менее сложных применений вместо СУБД используются информационно-поисковые системы (ИПС), которые выполняют следующие функции:
- хранение большого объема информации;
- быстрый поиск требуемой информации;
- добавление, удаление и изменение хранимой информации;
- вывод ее в удобном для человека виде.
Электронные таблицы.
Электронная таблица - компьютерная программа, позволяющая проводить вычисления с данными, представленными в виде двухмерных массивов, имитирующих бумажные таблицы.
Электронные таблицы - это
1. таблицы электронных схем компьютера;
2. программное средство для автоматизации вычислений;
3. программное средство для автоматизации хранения и поиска информации.
Электронные таблицы позволяют выполнять следующие операции:
1) вычислять значения арифметических выражений;
2) вычислять значения условных выражений;
3) осуществлять циклические вычисления;
4) вычислять производные;
5) вычислять интегралы;
6) строить подвижные изображения;
7) оформлять результаты вычислений в виде таблицы;
8) записывать и воспроизводить звуки;
9) печатать таблицы;
10) строить графическое представление таблиц (графики, диаграммы);
11) использовать объекты данных, подготовленные другими приложениями.
Мультимедиа.
Мультимедиа - комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих пользователю работать в диалоговом режиме с разнородными данными (графика, текст, звук, видео), организованными в виде единой информационной среды.
Термин мультимедиа также, зачастую, используется для обозначения носителей информации, позволяющих хранить значительные объемы данных и обеспечивать достаточно быстрый доступ к ним (первыми носителями такого типа были CD - compact disk). В таком случае термин мультимедиа означает, что компьютер может использовать такие носители и предоставлять информацию пользователю через все возможные виды данных, такие как аудио, видео, анимация, изображение и другие в дополнение к традиционным способам предоставления информации, таким как текст.
Основные составляющие мультимедиа
Текст Аудио Изображения
Анимация Видео Интерактивность
Классификация
Мультимедиа может быть грубо классифицировано как линейное и нелинейное.
Линейное представление. Нелинейное представление
Аналогом линейного способа представления может являться кино. Человек, просматривающий данный документ никаким образом не может повлиять на его вывод.
Нелинейный способ представления информации позволяет человеку участвовать в выводе информации, взаимодействуя каким-либо образом со средством отображения мультимедийных данных. Участие человека в данном процессе также называется «интерактивностью». Такой способ взаимодействия человека и компьютера наиболее полным образом представлен в категориях компьютерных игр. Нелинейный способ представления мультимедийных данных иногда называется «гипермедиа».
В качестве примера линейного и нелинейного способа представления информации, можно рассматривать такую ситуацию, как проведение презентации. Если презентация была записана на пленку и показывается аудитории, то при этом способе донесения информации просматривающие данную презентацию не имеют возможности влиять на докладчика. В случае же живой презентации, аудитория имеет возможность задавать докладчику вопросы и взаимодействовать с ним прочим образом, что позволяет докладчику отходить от темы презентации, например, поясняя некоторые термины или более подробно освещая спорные части доклада. Таким образом, живая презентация может быть представлена, как нелинейный (интерактивный) способ подачи информации.
Различные форматы мультимедиа данных, возможно, использовать для упрощения восприятия информации потребителем. Например, предоставить информацию не только в текстовом виде, но и проиллюстрировать ее аудиоданными или видеоклипом. Таким же образом современное искусство может представить повседневные, обыденные вещи в новом виде. Например, для того, чтобы выложить видео на YouTube или Яндекс. Видео, пользователю не требуется знаний по редактированию видео, кодированию и сжатию информации, знаний по устройству web-серверов. Пользователь просто выбирает локальный файл и тысячи других пользователей видеосервера имеют возможность просмотреть новый видеоролик.
Использование.
Мультимедиа находит своё применение в различных областях, включая: рекламу, искусство, образование, индустрию развлечений, технику, медицину, математику, бизнес, научные исследования и т.д.
Инструментарий программирования
Этот класс программ предназначен для создания системного и прикладного программного обеспечения. Методы работы с инструментарием программирования определяются той средой, в которой осуществляется преобразование алгоритма в программу для компьютера.
Базовые инструменты любой среды программирования совершенно одинаковы по своей сути, а отличаются только формой представления.
Представьте себе набор типовых инструментов любого специалиста, будь то слесарь, столяр, портниха, электромонтер, мастер по ремонту автомашин и пр. Их инструменты существенно отличаются друг от друга, так как служат для решения различных задач. У людей одной и той же профессии базовые наборы инструментов очень похожи и отличаются только формой, качеством, маркой.
Программирование может быть разнообразным, но всегда будет существовать некий базовый набор инструментов, для использования которого нужно овладеть специальным языком, называемым языком программирования.
Для создания прокладного обеспечения широко используются такие языки, как Basik, Paskal, C++, Delphi и др. В учебных заведениях многих стран мира для обучения детей основам программирования используется язык ЛОГО.
Браузер
Браузер - это специальная программа, позволяющая просматривать содержимое сети Интернет. Она позволяет получить доступ ко всем информационным ресурсам сети. С помощью браузера можно просматривать и загружать картинки, звуковые и видео файлы, различную текстовую информацию (электронные книги, новости, журналы, анекдоты) и т.д.
Существует несколько видов браузеров:
* Браузер режима командной строки. К этому типу относятся самые ранние браузеры. Они не дают возможности просматривать текст и графику. Такие браузеры поддерживают перемещение только с использованием цифровых адресов (IP). В настоящее время практически не используются.
* Полноэкранный браузер. Текстовый браузер без поддержки мультимедийных (картинки, анимация и т.п.) ресурсов сети Интернет. С помощью него можно просматривать только текст и ссылки.
* Браузер с поддержкой мультимедиа. Самые распространенные и популярные браузеры сегодня. Позволяют работать практически со всеми видами информации, представленной в Интернете. 99% пользователей глобальной сети Интернет интенсивно и каждодневно используют возможности этих браузеров. Наиболее часто используемые: Internet Explorer, Opera, Google, Mozilla, Netscape Navigator.
Операционная система
Операционная система - это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого - организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.
Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователем, с другой стороны. Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера - на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.
В функции операционной системы входит:
* осуществление диалога с пользователем;
* ввод-вывод и управление данными;
* планирование и организация процесса обработки программ;
* распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);
* запуск программ на выполнение;
* всевозможные вспомогательные операции обслуживания;
* передача информации между различными внутренними устройствами;
* программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).
Операционную систему можно назвать программным продолжением устройства управления компьютера. Операционная система скрывает от пользователя сложные ненужные подробности взаимодействия с аппаратурой, образуя прослойку между ними. В результате этого люди освобождаются от очень трудоёмкой работы по организации взаимодействия с аппаратурой компьютера.
Она координирует работу всех устройств ПК. При параллельной работе процессора, памяти и внешних устройств операционная система обеспечивает разделение ресурсов, чем предотвращает возможность возникновения конфликтов между компонентами вычислительной системы.
Одной из важнейших функций ОС является автоматизация процессов ввода-вывода информации, управления выполнением прикладных задач, решаемых пользователем. ОС загружает нужную программу в память ЭВМ и следит за ходом ее выполнения; анализирует ситуации, препятствующие нормальным вычислениям, и дает указания о том, что необходимо сделать, если возникли затруднения.
Пользователь взаимодействует с персональным компьютером через внешний интерфейс, организуемый операционной системой. В зависимости от своих целей, он вводит задания и получает результаты их выполнения либо, работая в диалоговом режиме, использует для общения с ПК специальный интерфейс диалога.
В зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей, которых могут обслуживать ОС, различают четыре основных класса операционных систем:
1) однопользовательские однозадачные, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;
2) однопользовательские однозадачные с фоновой печатью, которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать. Это ускоряет работу при выдаче больших объёмов информации на печать;
3) однопользовательские многозадачные, которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. Например, к одному компьютеру можно подключить несколько принтеров, каждый из которых будет работать на «свою» задачу;
4) многопользовательские многозадачные, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.
В различных моделях компьютеров используют операционные системы с разной архитектурой и возможностями. Для их работы требуются разные ресурсы. Они предоставляют разную степень сервиса для программирования и работы с готовыми программами.
Операционная система для персонального компьютера, ориентированного на профессиональное применение, должна содержать следующие основные компоненты:
*программы управления вводом / выводом;
*программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;
*процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.
Внутренние функции:
§ Обработка прерываний
§ Виртуальная память
§ «Планировщик» задач
§ Буферы ввода - вывода
§ Обслуживание драйверов устройств
Каждая операционная система имеет свой командный язык, который позволяет пользователю выполнять те или иные действия:
- обращаться к каталогу;
- выполнять разметку внешних носителей;
- запускать программы;
- … другие действия.
Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор операционной системы.
Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы - драйверы. Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в постоянное ЗУ компьютера.
Термин «операционная система» не имеет строгого определения, поскольку в различных операционных системах в ее состав входят различные системные программы. Наиболее важными частями операционной системы являются:
- файловая система
- драйверы внешних устройств
- загрузчик
- системная библиотека.
Рис. 9. Операционные системы
Файловая система
Понятие файла и файловой системы
Файловая система - это система ввода, хранения и вывода информации.
Файл - это конкретная информация, сохраненная на носители.
Одним из объектом системной среды Windows является файл. В компьютере материальными носителями для длительного хранения информации являются магнитные диски и ленты, лазерные диски. Файл - это совокупность данных хранящихся на внешнем носителе. Файлу обязательно должно быть присвоено имя, по которому эти данные можно найти. Информация в файле хранится в закодированном виде. Это может быть текст, рисунок, программа, видеоизображения и т.д. Таким образом, файл можно считать компьютерным объектом.
Классификация файловых систем
По предназначению файловые системы можно классифицировать на нижеследующие категории. Для носителей с произвольным доступом (например, жёсткий диск): FAT32, HPFS, ext2 и др. Поскольку доступ к дискам в разы медленнее, чем доступ к оперативной памяти, для прироста производительности во многих файловых системах применяется асинхронная запись изменений на диск.
1) Для носителей с последовательным доступом (например, магнитные ленты)
2) Для оптических носителей
3) Виртуальные файловые системы
4) Сетевые файловые системы
5) Для флэш-памяти
Параметры файла
Любой объект обладает именем и характеризуется определенными параметрами. Файл, как и любой другой объект, тоже надо как-то назвать. Полное имя файла состоит из имени и типа. В современных разновидностях операционной системы Windows нет строгих правил задания имени файла. Оно может быть длинным или коротким, со смыслом или без, состоять из английских или русских букв, которые могут быть строчными или прописными.
Тип файла отражает тип и назначение хранящихся данных. Подобно фамилии человека, по типу файла можно судить о том, какого вида данные в нем содержатся: текст, графика, звук или программа. Иногда вместо слова «тип» используют слово «расширение».
Все файлы условно можно разделить на две части - текстовые и двоичные.
Текстовые файлы - наиболее распространенный тип данных в компьютерном мире. Для хранения каждого символа чаще всего отводится один байт, а кодирование текстовых файлов выполняют с помощью специальных кодировочных таблиц.
Но чисто текстовые файлы встречаются все реже. Люди хотят, чтобы документы содержали рисунки и диаграммы и использовали различные шрифты. В результате появляются форматы, представляющие собой различные комбинации текстовых, графических и других форм данных.
Двоичные файлы, в отличие от текстовых, не так просто просмотреть и в них, обычно, нет знакомых нам слов - лишь множество непонятных символов. Эти файлы не предназначены непосредственно для чтения человеком. Примерами двоичных файлов являются исполняемые программы и файлы с графическими изображениями. Каждый файл на диске имеет обозначение (полное имя).
Расширение имени файла - необязательная последовательность символов, добавляемых к имени файла и предназначенных для идентификации типа (формата) файла. Это один из распространённых способов, с помощью которого пользователь или программное обеспечение компьютера может определить тип данных, хранящихся в файле.
Рис. 5. Расширение файла в графическом интерфейсе ОС отображается пиктограммой
Операционная система или менеджер файлов могут устанавливать соответствия между расширениями файлов и приложениями.
Когда пользователь открывает файл с зарегистрированным расширением, автоматически запускается соответствующая этому расширению программа. Некоторые расширения показывают, что файл сам является программой. Зачастую расширение файла отображается для пользователя пиктограммы.
Представление о папке
Назначение.
В компьютере, на диске, где хранится множество файлов, тоже должен быть порядок. Для этого создаются папки. Папка в системной среде Windows отображается в виде значка на экране. В папках можно объединять файлы по любому признаку, например:
· по тематике (папка с играми, папка с обучающими программами и т.д.)
· по имени ее владельца (папка Скворцова, папка Мамонтова и т.д.)
· по времени создания (папка с файлами, созданными до 1 января 2011 года, папка с файлами созданная в период с 1 марта по 1 апреля 2011 года, и т.д.)
Папка кроме файлов может содержать другие папки.
Папка - объект Windows, предназначенный для объединения файлов и других папок в группы.
Параметры папки.
Имя папки является одним из параметров папки. Имена папкам даются по тем же правилам, что и файлам, однако тип (расширение) папки указывать не принято. Лучше давать папкам имена, имеющие какой-либо смысл, например:
Ш папку для игр можно назвать Games, а в этой папке могут быть и другие папки с играми: Lines, Sea, Tetris и др.;
Ш папку для учебных программ можно назвать Обучающие программы;
Ш папку с вашими работами можно назвать по имени владельца, например Иванов Кирилл.
Размер папки определяется суммарным объемом всех файлов и папок, находящихся в ней.
Дата и время создания папки автоматически регистрируется операционной системой в момент создания папки.
Действия над папками.
Над папками, как и над другими объектами Windows, можно выполнять стандартные действия. Набор этих действий во многом похож на тот, что применялся к файлам: создать, удалить, переименовать, скопировать, переместить, открыть, закрыть.
Создать. Рисунок «Осень в Летнем саду» не единственный из ваших рисунков, посвященных Петербургу. Для их хранения вы купите папку и подпишете ее, например «Мой город».
С аналогичной целью создаются папки и в системной среде Windows. Папка обязательно должна иметь имя.
Переименовать. Имя папки «Мой город» вам показалось не совсем точным, ведь вы рисуете в основном пейзажи. Можете стереть старое название папки и заменить его новым: «Городские пейзажи». Тем самым вы переименуете папку с рисунками.
В Windows папку с файлами тоже можно переименовать, то есть присвоить ей новое имя.
Открыть. Для того чтобы просмотреть содержимое вашей папки, нужно либо достать оттуда рисунок, либо положить новый, тем самым вы открываете папку. На рисунке изображена открытая папка.
Папки в Windows также можно открыть для работы с файлами и другими папками, хранящимися в них. Открыв папку, вы увидите, что в ней находится. На экране открытая папка изображается специальным значком.
Закрыть. Закончив работу с папкой, вы ее закрываете. Открытую папку в Windows тоже можно закрыть. На рисунке изображена закрытая папка.
Переместить. Папку в Windows можно переместить так же, как и обычную. По окончании перемещения значок папки появляется на новом месте.
Копировать. Windows без труда создает копии своих папок. Нажимаешь правой кнопкой мышки на папку, выбираешь копировать, и все, копия твоей папки готова.
Удалить. Папку в Windows можно удалить.
Драйверы
Драйвер-это компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. В общем случае, для использования любого устройства (как внешнего, так и внутреннего) необходим драйвер. Обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать. Однако для некоторых устройств (таких, как видеокарта или принтер) могут потребоваться специальные драйверы, обычно предоставляемые производителем устройства.
Операционная система управляет некоторым «виртуальным устройством», которое понимает стандартный набор команд. Драйвер переводит эти команды в команды, которые понимает непосредственно устройство. Эта идеология называется «абстрагирование от аппаратного обеспечения». Впервые в отечественной вычислительной технике подобный подход появился в серии ЕС ЭВМ, а такого рода управляющие программы назывались канальными программами.
Драйвер состоит из нескольких функций, которые обрабатывают определенные события операционной системы. Обычно это 7 основных событий:
1. загрузка драйвера. Тут драйвер регистрируется в системе, производит первичную инициализацию и т.п.;
2. выгрузка. Драйвер освобождает захваченные ресурсы - память, файлы, устройства и т.п.;
3. открытие драйвера. Начало основной работы.
4. чтение;
5. запись: программа читает или записывает данные из/в устройство, обслуживаемое драйвером;
6. закрытие: операция, обратная открытию, освобождает занятые при открытии ресурсы и уничтожает дескриптор файла;
7. управление вводом-выводом. Зачастую драйвер поддерживает интерфейс ввода-вывода, специфичный для данного устройства. С помощью этого интерфейса программа может послать специальную команду, которую поддерживает данное устройство.
Загрузчик операционной системы
Загрузчик операционной системы - системное программное обеспечение, обеспечивающее загрузку операционной системы непосредственно после включения компьютера.
Загрузчик операционной системы:
a) обеспечивает необходимые средства для диалога с пользователем компьютера (например, загрузчик позволяет выбрать операционную систему для загрузки);
b) приводит аппаратуру компьютера в состояние, необходимое для старта ядра операционной системы (например, на не-x86 архитектурах перед запуском ядра загрузчик должен правильно настроить виртуальную память);
c) загружает ядро операционной системы в ОЗУ. Загрузка ядра операционной системы не обязательно происходит с жесткого диска. Загрузчик может получать ядро по сети. Ядро может храниться в ПЗУ или загружаться через последовательные интерфейсы (это может пригодиться на ранней стадии отладки создаваемой компьютерной системы);
d) формирует параметры, передаваемые ядру операционной системы (например, ядру Linux передаются параметры, указывающие способ подключения корневой файловой системы);
e) передаёт управление ядру операционной системы.
На компьютерах архитектуры IBM PC запуск загрузчика осуществляется программным обеспечением BIOS, записанной в ПЗУ компьютера, после успешного окончания процедуры POST. Первоначально загрузчик работает в режиме реальной адресации при отключенной адресной линии A20, что создает определенные трудности при написании загрузчиков.
Распространённые загрузчики:
· NTLDR - загрузчик ядра Windows NT
· Windows Boot Manager (bootmgr.exe, winload.exe) - загрузчик ядра Windows Vista
· LILO (Linux LOader) - загрузчик, в основном применяемый для загрузки ядра Linux
· GRUB (Grand Unified Bootloader) - применяется для загрузки ядра Linux и Hurd
· OS/2 BootManager - загрузчик ядра OS/2
· Loadlin - загружает Linux из под DOS или Windows. Домашняя страница Loadlin
Системная библиотека
Это библиотека, содержащая функции, которые могут быть использованные от программ (.exe). В общем, у большинство программ есть свои dll библиотеки, а еще у Windows есть много таких библиотек (для создания окошко или кнопку примерно) DLL, содержащий библиотеку многократно исполняемых модулей (объектов, процедур), компоновка с которыми выполняется не до загрузки, а при появлении ссылки на модуль во время исполнения программы. Это уменьшает размеры программ и позволяет вносить изменения только в один DLL - файл, а не отдельно в каждую программу, в которой он используется. Кроме текстов и график, в.dll может быть программного кода. Например, функция ShutDown или функция Copy / Paste или функция для показывания картинке, или для компрессии в.zip. Dynamic Link Library. Динамически связываемая библиотека программных модулей. То есть выделенные в отдельный файл несамостоятельные куски программного кода и данных. «Динамически связываемая» означает, что программы могут обращаться к библиотеке и использовать входящие в нее модули (куски кода) прямо в ходе работы, в любой момент, когда эти модули понадобятся.
DLL используются, во-первых, чтобы не включать одни и те же куски кода несколько раз в тексты разных программ. Во-вторых, чтобы программа могла выбирать и загружать в оперативную память только модули, необходимые для заданной работы. В-третьих, это просто удобное место хранения всяких полезных вещей для использования разными программами, например, иконок.
DLL - сердце операционной системы. Расшифровывается её название как Hardware Abstraction Layer - уровень аппаратной абстракции. Именно благодаря наличию такого уровня Windows имеет возможность работы на разных аппаратных платформах.
Системная среда Windows
Назначение
Основной системной программой является операционная система. Без нее не будет функционировать ни одно устройство, невозможна работа человека на компьютере. При включении компьютера пользователь, в первую очередь, попадает в среду, создаваемую операционной системой. Одним из представителей этого класса программ является операционная система Windows, которая обеспечивает управление ресурсами компьютера, выполнение прикладных программ и взаимодействие пользователя с компьютером.
Windows поддерживает современное оборудование и обеспечивает пользователю удобные правила работы.
В Windows реализован единый объектный подход к данным и программам. Все, с чем пользователь имеет дело в системной среде Windows, является объектами, каждый объект характеризуется параметрами и действиями.
Среди объектов, с которыми работает пользователь в Windows, следует выделить: файл, папку, графические объекты интерфейса.
Интерфейсом системной среды Windows является графическим и основан на использовании хорошо организованной системы окон и других графических объектов. Объект графического интерфейса «окно» является отличительной особенностью этой системной среды, благодаря которой система получила свое название Windows.
Термин «интерфейс» широко используется в областях, где человеку приходится иметь дело с обработкой информации на компьютере.
Существуют различные интерфейсы: интерфейс ввода-вывода, интерфейс пользователя, внешний и внутренний интерфейс, интеллектуальный интерфейс, человека - машинный интерфейс, программный интерфейс и еще несколько десятков всевозможных интерфейсов.
Интерфейс - совокупность средств и правил, которые обеспечивают взаимодействие устройств, программ и человека.
Знакомясь со средой Windows, вы в первую очередь интересуетесь теми средствами и правилами, которые позволяют пользователю управлять работой компьютера. Интерфейс, организующий взаимодействие пользователя и компьютера, получил название пользовательского.
Пользовательский интерфейс - комплекс программ, обеспечивающих взаимодействие пользователя и компьютера.
В среде Windows программы организуют для человека «дружественный», удобный для пользователя интерфейс. Достигается это благодаря широкому применению графических средств: рисунков, специальных значков, цветового оформления, оригинального дизайна экрана и др. Подобный пользовательский интерфейс стал называться графическим интерфейсом.
Графический интерфейс - пользовательский интерфейс, в котором для взаимодействия человека и компьютера применяются графические средства.
Одной из важнейших функций ОС является автоматизация процессов ввода-вывода информации, управления выполнением прикладных задач, решаемых пользователем. ОС загружает нужную программу в память ЭВМ и следит за ходом ее выполнения; анализирует ситуации, препятствующие нормальным вычислениям, и дает указания о том, что необходимо сделать, если возникли затруднения. Пользователь взаимодействует с персональным компьютером через внешний интерфейс, организуемый операционной системой. В зависимости от своих целей, он вводит задания и получает результаты их выполнения либо, работая в диалоговом режиме, использует для общения с ПК специальный интерфейс диалога.
Диалоговый интерфейс - это совокупность программных средств, предназначенных для обмена информацией между пользователем и операционной системой. Существуют два типа диалоговых интерфейсов между пользователем и компьютером: текстовый, как, например, в операционной системе MS DOS, и графический, характерный для операционной системы Windows. В графических интерфейсах информация и команды представляются в виде пиктограмм (значков), и пользователь выполняет те или иные действия, указывая на эти пиктограммы и манипулируя ими определенным образом.
Вредоносные программы и антивирусные средства
Вирусы
Компьютерный вирус - это программа или некий исполняемый код построенный таким образом, чтобы уничтожить информацию и считывать информацию.
Каждый вирус способен выполнять деструктивные или нежелательные действия на зараженном компьютере. Он может демонстрировать видеоэффекты, замедлять работу системы, похищать и уничтожать личную информацию пользователя, а также многое другое. В любом случае вирус мешает другим программам и самому пользователю работать на компьютере.
Существует множество разновидностей вирусов. Самыми старыми являются файловые вирусы. Они размножаются, используя файловую систему. Почти столь же древними являются загрузочные вирусы. Они так названы потому, что заражают загрузочный сектор (boot sector) жесткого диска. Загрузочные вирусы замещают код программы, получающей управление при запуске системы. Таким образом, после перезагрузки системы управление передается вирусу. Сегодня загрузочные вирусы встречаются редко. С середины 90-х годов получили распространение макровирусы. Эти вредители представляют собой программу на макроязыке. Макроязык - это средство создания программ, которое поддерживается некоторой системой обработки данных (например, программами семейства Microsoft Office, такими как Microsoft Word и Excel, а также другими программами, например продуктами компании «1С»). Для размножения макровирусы используют встроенные возможности, например, текстового или табличного редактора. Таким способом эти вредители переносят себя из одного зараженного файла в другой.
Сегодня Интернет является самым популярным источником информации. Но у пользования Всемирной сетью есть и обратная сторона. Вирусы, нежелательная и рекламная информация, программы-шпионы и сетевые атаки - все это угрожает компьютеру, подсоединенному к Интернету. Сегодня 98% всех вредителей попадает на компьютер через электронную почту.
По способу распространения вредоносные программы можно условно разделить на компьютерные вирусы, сетевые черви и троянские программы.
Компьютерные вирусы умеют размножаться и внедрять свои копии в другие файлы; сетевые черви распространяются по различным сетевым ресурсам (чаще всего по электронной почте), но не внедряют свои копии в другие программы; троянские программы не распространяются сами по себе, но выполняют на зараженных компьютерах вредоносные действия.
Сетевые черви.
Сетевой червь - разновидность вредоносной программы, самостоятельно распространяющейся через локальные и глобальные компьютерные сети.
«Червей» часто называют вирусами, хотя, строго говоря, это не совсем верно. Сетевые черви - это программы, которые не изменяют файлы на дисках, а распространяются в компьютерной сети, проникают в операционную систему компьютера, находят адреса других компьютеров или пользователей и рассылают по этим адресам свои копии. Сетевые черви могут вообще не обращаться к ресурсам компьютера (за исключением оперативной памяти). Часто выделяют так называемые резидентные черви, которые могут инфицировать работающую программу и находиться в ОЗУ, при этом не затрагивая жёсткие диски. От таких червей можно избавиться перезапуском компьютера (и, соответственно, сбросом ОЗУ).
Также существуют черви, которые после успешного инфицирования памяти сохраняют код на жёстком диске и принимают меры для последующего запуска этого кода (например, путём прописывания соответствующих ключей в реестре Windows). От таких червей можно избавиться только при помощи антивирусного программного обеспечения или подобных инструментов.
Троянские программы.
Троянские программы, «троянские кони» и просто «троянцы» - это вредоносные программы, которые сами не размножаются. Подобно знаменитому Троянскому коню из «Илиады» Гомера, программа-троянец выдает себя за что-то полезное. Чаще всего троянский конь маскируется под новую версию бесплатной утилиты, какую-то популярную прикладную программу или игру.
Таким способом «троянец» пытается заинтересовать пользователя и побудить его переписать и установить на свой компьютер вредителя самостоятельно.
По выполняемым вредоносным действиям троянские программы можно условно разделить на следующие виды:
· утилиты несанкционированного удаленного администрирования (позволяют злоумышленнику удаленно управлять зараженным компьютером);
· утилиты для проведения - (распределенные атаки типа отказ в обслуживании);
· шпионские и рекламные программы, а также программы дозвона;
· серверы рассылки спама;
· многокомпонентные «троянцы» - загрузчики (переписывают из Интернета и внедряют в систему другие вредоносные коды или вредоносные дополнительные компоненты).
Признаки появления вирусов
При заражении компьютера вирусом важно его обнаружить. Для этого следует знать об основных признаках проявления вирусов. К ним можно отнести следующим:
ь Прекращение работы или неправильная работа ранее успешно функционировавших программ;
ь Медленная работа компьютера;
ь Невозможность загрузки операционной системы;
ь Исчезновение файлов и каталогов или искажение их содержимого;
ь Изменение даты и времени модификации файлов;
ь Изменение размеров файлов;
ь Неожиданное значительное увеличение количества файлов на диске;
ь Существенное уменьшение размера свободной оперативной памяти;
ь Вывод на экран непредусмотренных сообщений или изображений;
ь Подача непредусмотренных звуковых сигналов;
ь Частые зависания и сбои в работе компьютера.
Следует отметить, что вышеперечисленные явления не обязательно вызываются присутствием вируса, а могут быть следствием других причин. Поэтому всегда затруднена правильная диагностика состояния компьютера.
Каким бы не был вирус, пользователю необходимо знать основные методы защиты от компьютерных вирусов.
Для защиты от вирусов можно использовать:
· общие средства защиты информации, которые полезны также и как страховка от физической порчи дисков, неправильно работающих программ или ошибочных действий пользователя;
· профилактические меры, позволяющие уменьшить вероятность заражения вирусом;
· специализированные программы для защиты от вирусов.
· общие средства защиты информации полезны не только для защиты от вирусов. Имеются две основные разновидности этих средств:
· копирование информации - создание копий файлов и системных областей дисков;
· разграничение доступа предотвращает несанкционированное использование информации, в частности, защиту от изменений программ и данных вирусами, неправильно работающими программами и ошибочными действиями пользователей.
Несмотря на то, что общие средства защиты информации очень важны для защиты от вирусов, все же их недостаточно. Необходимо и применение специализированных программ для защиты от вирусов.
Антивирусы
AVP (Antiviral Toolkit Pro, Kaspersky Antivirus) - с помощью программ лаборатории Касперского пресекаются все возможные пути проникновения вирусов в компьютер пользователя, включая Интернет, электронную почту, дискеты и т.д. Здесь используются все типы антивирусной защиты - сканеры (AVP сканер), мониторы (AVP монитор), поведенческие блокираторы и ревизоры изменений.
Dr. WEB (www.drweb.ru) - не менее известный пакет от лаборатории Данилова. Это в первую очередь программа-полифаг, предназначенная для поиска и обезвреживания файловых, загрузочных и файлово-загрузочных вирусов. Ее отличает эвристический анализ (позволяет обнаружить вирусы, не известные ранее). Другие типы антивирусных средств (монитор, модуль для электронной почты) реализованы в виде отдельных программ.
Norton Antivirus - мощнейший антивирусный пакет фирмы Symantec, включающий в себя все типы антивирусных средств. Особенно надежную защиту пакет представляет от сетевых вирусов. Также достаточно хорошо развиты эвристические возможности программы и удобный и быстрый способ обновления антивирусных баз.
Совершенный механизм обновлений антивирусных баз значительно укрепляет защиту персонального компьютера.
Антивирус Panda - это один из мировых лидеров в производстве решений IT-безопасности. Продукты Panda переведены на 23 языка, ими пользуются миллионы клиентов в более чем 200 странах мира. Работает на рынке защиты от вирусов с 1990 года.
Антивирус NOD32 - Компания ESET - международный разработчик программного обеспечения в области компьютерной безопасности, предлагает уникальные антивирусные решения семейства NOD32 для защиты компьютеров, серверов и сетей от широкого круга угроз, связанных с вредоносным кодом.
Рис. 6. Рейтинг антивирусов (2010 год)
Архиваторы
Архиваторы - это программы, позволяющие создавать, за счет специальных методов сжатия, копии файлов меньшего размера и объединять копии нескольких файлов в один архивный файл, а также распаковывать архивы (извлекать файлы из архива).
Существуют различные алгоритмы архивации данных без потери информации, т.е. при разархивации данные будут восстановлены в исходном виде.
Самый простой алгоритм сжатия данных основан на замене повторяющихся битов (в тексте может иметься последовательность одинаковых символов, в графическом файле - закрашенная одним цветом область и т.д.). Например, в тексте подряд идут 10 пробелов, которые кодируются 10-тью байтами. При архивации они заменяются 3-мя байтами (первый байт - кодирует заменяемый символ; второй байт - специальный байт «флажка» архивации, который указывает на необходимость развернуть первый байт в последовательность байтов; третий байт указывает количество повторяющихся байтов).
Алгоритм кодирования одинаковых последовательностей символов ищет в текстовых файлах одинаковые слова, а в графических - одинаковые «узоры». Каждый такой фрагмент файла представляется определенным кодом (последовательностью бит) и в процессе архивации при повторных появлениях заменяется ссылкой на первичный код.
Наиболее популярные форматы архивов:
ZIP - еще со времен ОС DOS один из самых популярных и распространенных архивных форматов, основанный на алгоритмах сжатия предложенных в 80-х годах прошлого столетия израильскими математиками Лемпелем и Зивом. Он отличается приемлемой степенью сжатия информации и достаточно высоким быстродействием. Сегодня он является стандартом де-факто в Интернете, и его поддерживают практически все программы-архиваторы.
RAR - разработан российским программистом Евгением Рошалем и позволяет получить размер сжатого файла гораздо меньший, чем ZIP, ценой этому является более продолжительный процесс обработки архива. В целом формат RAR значительно лучше других оптимизирован для решения сложных задач с использованием большого количества файлов и гигабайтных дисковых пространств.
CAB - применяется в продуктах Microsoft как стандартный для упаковки файлов, причем его алгоритм, нигде не опубликованный, представляет собой достаточно совершенный продукт, имеющий высокий коэффициент сжатия.
GZIP, TAR - получили наибольшее распространение в системах на базе Unix и ее самой популярной разновидности Linux.
ACE - достаточно новый формат с высокой степенью сжатия, завоевывающий все большую популярность.
Многие программы, являющиеся достаточно популярными в мире архиваторов базируются на том или ином формате и носят аналогичные названия. Например, для ОС Windows наиболее популярными являются архиваторы WinRAR, WinZIP, WinACE. Кроме этого все они имеют инструменты для работы с другими форматами архивов. Несмотря на это, могут возникнуть проблемы с совместимостью форматов архивов в различных программах.
Заключение
Создание программного обеспечения для персональных компьютеров за какой-то десяток лет превратилось из занятия программистов-одиночек в важную и мощную сферу промышленности. Поэтому развитие ПО, предназначенного для широкого круга пользователей, происходит уже не в состязании индивидуальных программистов, а в процессе ожесточенной конкурентной борьбы между фирмами - производителями. Помимо этого, создание новых программ влечёт за собой развитие новых комплектующих, способных полностью покрыть все требования программы, необходимые для нормального её функционирования.
По оценкам экспертов, до 90% продаж составляет ворованное программное обеспечение. Вместе с тем, покупая взломанное ПО, потребитель должен быть готов, что в любой момент его компьютер может «зависнуть», или возможна потеря данных.
Западные крупнейшие производители программного обеспечения решили двигаться 2-я путями: с одной стороны, они вкупе с правоохранительными органами все чаще привлекают продавцов пиратского ПО к уголовной ответственности, а с другой - стараются держать цены на свои продукты минимально низкими, разрабатывая и запуская разного рода партнерские программы.
Список литературы
программа системный вредоносный операционный
Подобные документы
Понятие и содержание программного обеспечения персонального компьютера, специфика его структуры и элементы, операционная система и ее функциональные особенности. Операционная система Windows 7, ее возможности и преимущества, отличительные признаки.
контрольная работа [3,5 M], добавлен 09.12.2011Системное и программное прикладное программное обеспечение. Понятие "операционная система". Утилиты, программно-инструментальные средства. Системы технического обслуживания. Пакеты прикладных программ общего назначения. Сетевая операционная система.
презентация [70,2 K], добавлен 31.10.2016Характеристика программного обеспечения персонального компьютера, которое делиться на три класса: системное, прикладное ПО, инструментарий программирования. Особенности работы компьютерной сети - системы связи компьютеров или компьютерного оборудования.
контрольная работа [22,9 K], добавлен 10.06.2010Системное, прикладное и инструментальное программное обеспечение. Наиболее распространённые пакеты прикладных программ. Назначение и структура системных программ. Заполнение таблицы и работа с итогами в Excel, фильтрация данных и построение диаграммы.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 29.01.2014Операционная система (ОС) как комплекс служебных и программных средств. Базовое программное обеспечение компьютера, BIOS - опора для программного обеспечения, прикладных и служебных приложений. Функции ОС, файловая система, базовые объекты Windows.
контрольная работа [505,3 K], добавлен 24.11.2009Операционная система: назначение и классификация. Общая характеристика и основные механизмы операционной системы Windows. Средства подготовки текстовых документов в Windows. Понятие самораспаковывающегося и многотомного архивов, файловой системы.
реферат [20,0 K], добавлен 05.10.2011Общее понятие и устройство компьютера. Внешние устройства ввода и выводы информации. Клавиатура и ее основные составляющие. Операционная система Windows и понятие программного обеспечения. Назначение и параметры папки и файла, действия над ними.
реферат [1,2 M], добавлен 06.03.2011Назначение системного программного обеспечения и его классификация. Операционные системы и их виды. Краткая характеристика сервисного ПО. Утилита - компьютерная программа, расширяющая ОС, ее функции, примеры. Работа с табличным процессором MS Excel.
контрольная работа [668,6 K], добавлен 27.07.2010Понятие и структура персонального компьютера, его возможности. Уровни программного обеспечение компьютера. Базовое и прикладное программное обеспечение персонального компьютера. Особенности стационарных ПК, ноутбуков, нетбуков, моноблоков, планшетов.
курсовая работа [34,9 K], добавлен 23.10.2014Конечная цель любой компьютерной программы – управление аппаратными средствами. Пирамидальная конструкция уровней ПО. Характеристика базового, системного и служебного уровней. Системное, прикладное, инструментальное и сервисное программное обеспечение.
контрольная работа [27,7 K], добавлен 03.01.2011
