Тема 2. Програмне забезпечення. Windows. Ms-Office. Утиліти. Інтернет ресурси

1. Класифікація програмного забезпечення

Програма - упорядкований набір команд (вказівок, директив) та інструкцій, які виконує ПК.

Програмне забезпечення (ПЗ) - сукупність програм, що забезпечують злагоджену роботу ПК і які використовують для виконання різноманітних завдань.

Програмне забезпечення можна умовно поділити на три групи:

• системне: операційні системи, сервісні програми, драйвери тощо - забезпечують роботу ПК, розподілу його ресурсів, підтримки діалогу з користувачем;
• прикладне: текстові і графічні редактори, бази даних, електронні таблиці тощо - забезпечують вирішення різноманітних задач діяльності людини;
• інструментальне - використовуються для розробки інших прикладних або системних програм. Це, як правило, мови програмування, наприклад, C++, Pascal, Basic та інші.

Для створення програмних продуктів витрачаються сотні людино-років кваліфікованої праці (наприклад, система Windows).

Існує авторське право на програмні продукти і його слід дотримуватися.

Ліцензія на програмне забезпечення - правовий документ, що визначає правила використання та поширення програмного забезпечення.

За способом розповсюдження (доставки, оплати, обмеження у використанні) вирізняють такі основні групи ПЗ:

• комерційне (commercial software) - одержання прибутку від його використання іншими, наприклад, шляхом продажу екземплярів;
• безкоштовне (freeware) - ліцензійна угода не потребує виплат правовласнику (таке ПЗ може безкоштовно поширюватися серед всіх бажаючих);
• відкрите (open software) - ПЗ із «відкритим» вихідним кодом (дає змогу всім бажаючим використовувати код для своїх потреб і, можливо, допомогти в розробці відкритої програми);
• умовно безкоштовне (shareware) – програми, які вільно поширюються з метою ознайомлення. Якщо користувачу програма подобається, то він може оплатити вартість реєстрації (спробуй і придбай) і одержати пароль або «ключ», введення якого перетворює пробну програму в повнофункціональну.
• позаринкові програми (abandonware) - колишні комерційні програми, які унаслідок ряду причин перестають постачатися на ринок;
• яке містить рекламу (adware) – ПЗ без обмежень функціональності, але із примусовим показом реклами, що може завантажуватися через Інтернет без відома користувача. Антивірусні програми часто класифікують цей механізм як «троянського коня».

2. Операційні системи

Операційні системи (OS) - комплекси програм, які завантажуються автоматично при вмиканні комп’ютера і забезпечують роботу  пристроїв ПК, обміном даних між ними, організацію діалогу між користувачем, діагностику ПК та багато іншого. Операційна система є невід’ємною програмною частиною комп’ютера.

Найбільш поширені операційні системи: MS DOS фірми Microsoft, OS/2 фірми IBM, UNIX фірми AT&T, WINDOWS, LINUX та ін.

У складі OS можна виділити: командну мову, файлову систему, драйвера та інші.

Командна мова - набір команд, які вводяться користувачем з клавіатури для виконання заданих дій, наприклад, запуск програми, видачі каталогу та ін.

Оболонки - надбудови над операційною системою, які надають користувачеві більш наочні і зручні засоби роботи з ПК. Однією з найпоширеніших є оболонка NC (Norton Commander). Вона має дві панелі, кожна з яких може зображувати зміст каталогу на диску, дерево каталогів на диску, інформацію про файли та каталог тощо.

Windows

Windows - високопродуктивна багатозадачна 32/64-розрядна операційна система з графічним інтерфейсом.

Перша версія Windows з’явилась в 1985 році, а в 1990 році - Windows 3.0, яка мала великий успіх. В серпні 1995 року - Windows-95, у 1998 році - Windows-98, опісля Windows 2000, Windows XP, Windows 7, … Windows 10.

Переваги Windows - зручний інтерфейс. Недолік Windows - ще досить мала надійність.

У Windows вбудована підтримка масштабованих шрифтів TrueType. Ці шрифти містять не растрові (піксельні) зображення символів фіксованого розміру, а обрис контурів символів, що дозволяють будувати символи будь-якого розміру.

Зображення символів на екрані і при виводі на друк формується з одних і тих контурів - принцип WYSIWYG (what you see is what you get), що на екрані, те і друкується.

Windows також розуміє шрифти формату PostScript Type (фірми Adobe Systems), які широко використовуються у видавничій справі і поліграфії.

Для організації обміну даними Windows пропонує:

• буфер обміну даними (clipboard): ділянка пам’яті, для обміну даними в програмі або між програмами, в яку тимчасово переміщується вирізаний чи скопійований об’єкт (текст, зображення, файли тощо);
• динамічній обмін даними (Dynamic Data Exchange, DDE) - можливість використання даних, створених іншими програмами;
• механізм зв’язку і впровадження об’єктів (Object Linking and Embedding, OLE) - є вдосконаленням засобів DDE.

На робочому столі (Desktop) Windows розміщені робочі інструменти, ярлики (значки швидкого виклику), панель завдань (taskbar), стандартні (системні) папки (ярлики) - Мій комп’ютер (My Computer), Корзина (Recycle Bin) і т.д.

Інтерфейс Windows оперує з такими об’єктами, як: папка (folder) - каталог; ярлик (shirtcut) - посилання на об’єкт; покажчик миші (mouse pointer).

Інтерфейс користувача - засоби для взаємозв’язку між людиною і ПК. Інтерфейс користувача має стандартні засоби, основними яких є меню та вікна діалогу.

Меню - список об’єктів (пункти, команди, значки), за допомогою яких робиться конкретний вибір. Меню має багаторівневу структуру.

Файлова система

Файлова система - сукупність файлів та каталогів на зовнішніх пристроях, а також програми, що з ними працюють. Найбільш розповсюджена організація файлів - FAT32 (File Allocation Table).

Як фізичний носій файлів використовуються магнітні диски, флеш-пам'ять тощо.

Файл (file - досьє, набір документів) - програма або організована сукупність даних, що мають свою назву і розміщені в пам’яті як єдине ціле.

Будь-яка інформація (тексти програм, документи, дані тощо) в ПК довгостроково можуть зберігатися тільки у файлах. Розрізняють файли програм і файли даних.

Кожен файл має ім’я і його тип (розширення).

Ім’я файлу може містити до 8 символів (для Windows - 32), а розширення - до трьох символів. По розширенню файла можна визначити його характер (табл.).

Табл. Розширення файлів

Кожен файл реєструється у змісті файлів - каталозі (директорії, папці) подібно змісту книги. У каталозі для кожного файла реєструються: ім’я файла, його тип, розмір пам’яті, дата і час створення файла, атрибути файла та ін.

Сам каталог також має ім’я. Якщо каталог зберігається в іншому каталозі, то створюється ієрархічна файлова структура. Кореневий каталог - головний каталог кожного диска.

Explorer - інструмент для роботи з файловою системою: упорядкування файлів і папок, перейменування файлів і папок, створення нової папки, переміщення та копіювання файлів і папок тощо. Explorer дозволяє мати доступ до документів, папок і програм за допомогою дерева комп’ютерних ресурсів, а також ілюструє організаційну ієрархію Windows.

Додатки Windows

Разом із Windows поставляються багато додатків.

Графічний редактор Paint дозволяє створювати і редагувати рисунки та зберігати їх у графічних файлах форматів ВМР і РСХ. Редактор має мінімальний набір засобів для обробки зображень.

Текстовий редактор WordPad - являє собою набір засобів для підготовки та друкування документів.

Калькулятор - дозволяє проводити не складні розрахунки.

3. Сервісне забезпечення (утиліти). Антивіруси

Утиліти - програми допоміжного (сервісного) призначення.

До сервісного програмного забезпечення відносять архіватори, програми діагностики, оптимізації, обмеження доступу тощо.

Приклади утиліт;

• Архіватори WRAR, PKPAK, PKUNPAK, LHA та інші - створення архівних копій з можливістю попереднього стиснення інформації від 20 до 90%;
• Ccleaner - безкоштовна програма для очищення операційної системи від тимчасових і непотрібних файлів, звільняє при цьому місце на жорсткому диску і покращує швидкість роботи (продуктивність) операційної системи;
• WiseCare365 – для очищення, настройки та оптимізації ПК.
• RegOrganizer - функціональний редактор реєстру і файлів конфігурації.

Драйвери - спеціальні програми для керування зовнішніми пристроями. Драйвери розширюють можливості ОС по управлінню зовнішніми пристроями (клавіатурою, мишкою, принтером, CD-ROM, сканером тощо).

Нові пристрої вмикаються практично без втручання користувача (Plug & Play).

Комп’ютерний вірус

Комп’ютерний вірус - це невелика програма, що написана програмістом високої кваліфікації, здатна до саморозмноження й виконання різних деструктивних дій. На сьогодні відомо понад 50 тис. комп’ютерних вірусів.

Комп’ютерні віруси вперше з’явилися у 1986 році, хоча історично виникнення вірусів тісно пов’язане з ідеєю створення самовідтворюючих програм. Одним із "піонерів" вважається вірус "Brain", створений пакистанським програмістом Алві. Тільки у США цей вірус вразив понад 18 тис. комп’ютерів.

В ряді країн карне законодавство передбачає відповідальність за комп’ютерні злочини, в тому числі за створення та розповсюдження вірусів.

Віруси діють тільки програмним шляхом. Для активізації вірусу потрібно завантажити заражений файл, і тільки після цього вірус починає діяти самостійно. Деякі віруси стають резидентними (постійно знаходяться в оперативній пам’яті ПК) і можуть заражати інші файли, форматувати жорсткий диск. Більшість вірусів заражують виконавчі програми - файли з розширенням .EXE та .COM.

Основними джерелами вірусів є:

• дискета, на якій знаходяться заражені вірусом файли;
• комп’ютерна мережа, в тому числі система електронної пошти та Internet;
• жорсткий диск, на який потрапив вірус від заражених програмам;
• вірус, що залишився в оперативній пам’яті після попереднього користувача.

Основними ознаками зараження комп’ютера вірусом є:

• зменшення обсягу вільної оперативної пам’яті;
• сповільнення завантаження та роботи комп’ютера;
• незрозумілі (без причин) зміни розмірів та дати останньої модифікації файлів;
• форматування жорсткого диска;
• незрозумілі системні повідомлення, музикальні та візуальні ефекти і т.д.

Умовно віруси можна класифікувати наступним чином:

• завантажувальні віруси або BOOT-віруси: заражають boot-сектори дисків. Дуже небезпечні, можуть призвести до повної втрати всієї інформації;
• файлові віруси: заражають файли.
• макровіруси: заражують файли даних, наприклад, Word або робочі книги Excel;
• віруси DIR: спотворюють системну інформацію про файлові структури;
• віруси-невидимки або STEALTH-віруси: фальсифікують інформацію прочитану з диска так, що програма, якій призначена ця інформація отримує невірні дані;
• віруси-хробаки: заражують невеликі повідомлення електронної пошти. При спробі прочитати таке повідомлення вірус починає зчитувати через глобальну мережу Internet своє ‘тіло’, яке після завантаження починає свою деструктивну дію. Дуже небезпечні, так як заражений файл фактично не містить коду вірусу.

Для захисту інформації від вірусів використовують загальні та програмні засоби. До загальних засобів, що допомагають запобігти зараженню, належать:

• резервне копіювання інформації;
• уникнення користування випадковими й невідомими програмами;
• перезавантаження комп’ютера перед початком;
• обмеження доступу до інформації, зокрема фізичний захист дискети під час копіювання файлів із неї.

До програмних засобів захисту належать використання антивірусних програм.

Антивірус - програма, яка виявляє та знешкоджує комп’ютерні віруси.

Віруси у своєму розвитку випереджають антивірусні програми, а тому немає 100% гарантії безпеки. Антивірусні програми можуть виявляти та знищувати лише відомі віруси.

Сучасні антивірусні пакети мають у своєму складі спеціальний програмний модуль - евристичний аналізатор, який здатний досліджувати вміст файлів на наявність коду, характерного для комп’ютерних вірусів.

Розрізняють такі типи антивірусних програм:

• програми-детектори: призначені для знаходження заражених файлів одним із відомих вірусів. Деякі програми-детектори можуть також лікувати файли від вірусів або знищувати заражені файли;
• програми-лікарі: призначені для лікування заражених дисків і програм. Лікування програми полягає у вилученні із зараженої програми тіла вірусу;
• програми-ревізори: призначені для виявлення зараження вірусом файлів, а також знаходження ушкоджених файлів;
• лікарі-ревізори: призначені для виявлення змін у файлах і системних областях дисків й у разі змін повертають їх у початковий стан.
• програми-фільтри: призначені для перехоплення звернень до операційної системи, що використовуються вірусами для розмноження;
• програми-вакцини: обробка файлів і boot-секторів для попередження зараження відомими вірусами (цей метод використовується все частіше).

Вибираючи антивірусну програму необхідно звернути увагу на кількість сигнатур (послідовність символів, які гарантовано розпізнають вірус) та наявність евристичного аналізатора невідомих вірусів (його присутність дуже корисна, але суттєво уповільнює час роботи програми).

На сьогодні існує велика кількість різноманітних антивірусних програм.

DRWEB

Один з кращих антивірусів із сильним алгоритмом знаходження вірусів. Поліфаг, здатний перевіряти файли в архівах, документи Word і робочі книги Excel, виявляє поліморфні віруси, котрі в останній час, отримують все більше поширення. Достатньо сказати, що епідемію дуже небезпечного вірусу OneHalf зупинив саме DrWeb. Евристичний аналізатор DrWeb дозволяє знайти майже 90% невідомих вірусів. При завантаженні програми в першу чергу DrWeb перевіряє самого себе на цілісність, після чого тестує оперативну пам’ять.

ADINF

Антивірус-ревізор диска ADINF (Avanced DiskINFoscope) дозволяє знаходити та знищувати, як існуючі звичайні, stealth- і поліморфні віруси, так і зовсім нові. Антивірус має в своєму розпорядженні лікуючий блок ревізору ADINF - Adinf Cure Module - який може знешкодити до 97% всіх вірусів. ADINF завантажується автоматично у разі вмикання комп’ютера і контролює boot-сектор і файли на диску (дата й час створення, довжина, контрольна сума), виводячи повідомлення про їх зміни. Завдяки тому, що ADINF здійснює дискові операції в обхід операційної системи, звертаючись до функцій BIOS, досягаються не тільки можливість виявлення активних stealth-вірусів на рівні переривання Int 13h, але і висока швидкість перевірки диску. Якщо знайдено boot-вірус, то ADINF просто відновить попередній завантажувальний сектор, котрий зберігається в його таблиці.

AVP

Антивірус AVP (AntiVirus Program) відноситься до поліфагів, у процесі роботи перевіряє оперативну пам’ять, файли, в тому числі архівні, на гнучких, локальних, мережних і CD-ROM дисках, а також системні структури даних, такі як завантажувальний сектор, таблицю розділів і т.д. Програма має евристичний аналізатор, котрий, за твердженнями розробників антивірусу здатний знаходити майже 80% усіх вірусів. Програма AVP здійснює контроль файлових операцій у системі у фоновому режимі, виявляє вірус до моменту реального зараження системи, а також визначає невідомі віруси за допомогою евристичного модуля.

4. Прикладні програмні системи

Існують сотні тисяч прикладних програм різноманітного користування – від загального призначення до спеціалізованого.

Системи підготовки текстів

Текстові процесори дозволяють готувати документи на ПК. Прикладом текстових процесорів є Word, PageMaker, Lexicon та багато інших.

Табличні процесори

Електронні таблиці (процесори) – призначені для роботи з таблицями чисел. Вони дозволяють зберігати в табличній формі не тільки велику кількість початкових даних та результати розрахунків, але і зв’язки (математичні співвідношення) між ними. Прикладом електронних таблиць є Excel, Quattro Pro, SuperCalc, Lotus тощо.

Документи у середовищі Excel називають книгами. Кожна книга складається з листків: робочих, діаграм, макросів, модулів на мові Visual Basic.

Системи управління базами даних (СУБД)

Бази даних - єдине централізоване сховище даних певної предметної області. Кожна програма має доступ до даних бази даних за допомогою спеціальних програм, які одержали назву систем управління базами даних. Програмними продуктами СУБД є FoxBASE, FoxPro, Access та ін.

Типи організації даних і зв’язки між ними:

• ієрархічний (у вигляді дерева) - існує впорядкованість елементів у запису, один елемент вважається головним, інші - підлеглими.
• мережевий - існує можливість встановлювати додатково до вертикальних ієрархічних зв’язків ще горизонтальні зв’язки.
• реляційний (від англ. relation - відношення) - у вигляді прямокутних таблиць.

Основними об’єктами БД є:

• Таблиці - основа БД.
• Запити - створюються для пошуку і відбору даних.

PowerPoint

PowerPoint - система підготовки різного виду презентацій.

В сучасній презентації можливо використати аудіо та відео потоки.

Системи комп’ютерної графіки

Розрізняють два типи графіки: растрову і векторну.

Растрова графіка - зображення складається з точок (пікселів), які зберігають інформацію про яскравість і колір. Застосовується в художній практиці. Зразком систем растрової графіки є Paint, Photoshop, CorelDraw та інші.

Векторна графіка - зображення будується за допомогою математичного опису простих об’єктів - лінія, коло тощо. Застосовується в інженерній практиці. Прикладом систем векторної графіки є AutoCAD, Illustrator та багато ін.

Системи комп’ютерної математики

Системи комп’ютерної математики призначені для рішення задач математики: Mathcad, Maple, Mathematica, MatLAB, Derive та інші.

5. Інтернет

Інформаційні процеси - пошук, збір, зберігання, передача, обробка інформації.

Комп’ютерна мережа - група з декількох комп’ютерів, сполучених між собою за допомогою кабелів (радіоканалами) для передачі інформації. Комп’ютерні мережі дозволяють забезпечити: колективну обробку даних користувачами підключеними до мережі; спільне використання програм; спільне використання пристроїв.

Мережі бувають локальні, регіональні, глобальні. Будь-яка мережа будуються на основі декількох потужних комп’ютерів - серверів. Для з’єднання комп’ютерів у мережу необхідне відповідне мережеве обладнання та програмне забезпечення.

Інтернет (Inter - загальна Net - мережа) - всесвітня комп’ютерна мережа, що об’єднує в єдине ціле десятки тисяч різнорідних локальних і глобальних комп’ютерних мереж. Інтернет є сітка сіток - можливість передачі інформації між будь-якими комп’ютерами всього світу в незалежності від їх платформ.

Міжнародна мережа створювалася в 60-х роках в рамках військової програми, після чого переросла в глобальну мережу загального користування, яка містить величезну кількість інформаційних ресурсів.

Для організації роботи ПК в сітках необхідні протоколи. На сьогоднішній день опрацьований стандарт TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol - протокол управління пересилками / прокол Інтернету). На основі цього стандарту працюють світова павутина World Wide Web (спрощено Web, WWW).

Кожен комп’ютер мережі має свій унікальний цифровий номер (IP адрес), який відповідає унікальне символічне ім’я.

Для роботи з Інтернет необхідний браузер (browser - від англ. переглядати книгу, перегортати), наприклад MS Internet Explorer.

Канали передачі даних

Передача даних реалізується через різні канали: телефонному кабелю; радіо зв’язку; електричних проводах. До найбільш надійного каналу відноситься спеціальний канал зв’язку (виділена лінія).

Провайдер - організація, яка забезпечує доступ до Інтернет через певні вузли сітки (сервера).

Модем - перетворює цифровий сигнал від ПК в аналоговий сигнал для передачі його по лінії. Модем повинен бути швидкісним.

Підключення до Інтернет через виділену мережу забезпечує високу швидкість передачі даних - до 100 Mbps.

Цифрова абонентська лінія (DSL) забезпечує швидкість до 115 Kbc.

Домашні мережі - локальна сітка дому (або ж декількох сусідніх). Швидкість передачі даних (близько 100 Mbps), що можна використовувати для проведення конференцій, ігрових баталій тощо.

Послуги інтернет

E-mail - електронна пошта дозволяє організувати єдину поштову систему в рамках різнорідної корпоративної мережі.

FTP і TFTP - засіб доступу до файлових архівів обміну файлами між локальними і вилученими комп’ютерами.

Телеконференції - повідомлення електронною поштою посилається на одну адресу і автоматично поширюється всім учасникам конференції (передплатникам).

WWW базується на технології гіпертексту: володіє дружнім інтерфейсом; здійснює перехід по серверах; виконує пошук інформації по гіпертекстовій павутині; дозволяє легко працювати з графічними даними практично у всіх форматах.

Web - документ (Web - сторінка) - електронний документ, написаний у форматі HTLM (*.htm) і містить гіпертекстові посилання.

Пошуковий сервер - спеціальний вузол мережі Internet, який займається пошуком, збиранням і упорядкуванням інформації, що є на всіх інших серверах мережі, наприклад, yandex.ua.

Office 365

Office365 платний хмарний інтернет-сервіс і програмне забезпечення компанії Microsoft, що розповсюджується за схемою «програмне забезпечення як послуга». Office365 містить повний програмний комплекс Office, а також інші служби, доступні в Інтернеті, наприклад, додаткове хмарне сховище OneDrive та хвилини спілкування Skype для використання вдома

Хмарний формат означає, що дані зберігаються в центрі обробки даних, а не на комп’ютері. Такий сервіс забезпечить користувачам доступ до документів і даних через браузер з різних пристроїв з можливістю виходу в Інтернет. На базі цього сервісу ви може організувати електронний документообіг, а кожний власник корпоративного акаунту отримає доступ до сервісів комунікації – електронної пошти, календаря, сервісу відеоконференц зв’язку, планування завдань, сервісів спільної роботи: сховище документів, текстовий редактор, табличний процесор, опитувальник, програми підготовки презентацій, бізнес-аналітика, створення додатків тощо.

6. Питання для самоперевірки

1. Що прийнято розуміти під терміном 'software'?
2. На які рівні поділяється програмне забезпечення?
3. Сукупність програм якого рівня утворюють ядро операційної системи?
4. Які функції виконує ядро операційної системи?
5. Для чого призначені програми базового рівня?
6. Які класи програм службового рівня ви знаєте?
7. За допомогою програм якого класу можна здійснювати введення, редагування та оформлення текстових даних?
8. Які ви знаєте категорії графічних редакторів?
9. В яких випадках доцільно використовувати системи автоматизованого перекладу?
10. Що таке інтерпретатор та компілятор? Яка між ними різниця?
11. Що таке комп'ютерний вірус?
12. Яким чином вірус заражує комп'ютер?
13. Яким чином діють комп'ютерні віруси?
14. Які ви знаєте джерела зараження комп'ютерним вірусом?
15. За якими ознаками можна виявити факт зараження комп'ютерним вірусом?
16. Які ви знаєте типи вірусів? Які деструктивні дії вони здійснюють?
17. Які заходи рекомендується вживати, щоб запобігти зараженню комп'ютерним вірусом?
18. Що таке антивірус? Які типи антивірусів ви знаєте?
19. Що таке евристичний аналізатор? Які функції він виконує?
20. Наведіть приклади антивірусних програм. Коротко охарактеризуйте їх.