Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема № 3. Классификация и назначение программного обеспечения

Понятие системного и служебного (сервисного) программного обеспечения. Операционные системы

Рис. Классы программных продуктов

Системное программное обеспечение направлено:

· на создание операционной среды функционирования других программ;

· на обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;

· на проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;

· на выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, антивирусную защиту, восстановление файлов программ и баз данных и т.д.).

Данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью. Программные продукты данного класса носят общий характер применения, независимо от специфики предметной области. К ним предъявляются высокие требования по надежности и технологичности работы, удобству и эффективности использования.

Системное программное обеспечение (System Software) -- совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ.

Пакеты прикладных программ (ППП) служат программным инструментарием решения функциональных задач и являются самым многочисленным классом программных продуктов. В данный класс входят программные продукты, выполняющие обработку информации различных предметных областей.

Пакет прикладных программ (application program package) -- комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определенного класса конкретной предметной области.

Инструментарий технологии программирования обеспечивает процесс разработки программ и включает специализированные программные продукты, которые являются инструментальными средствами разработчика. Программные продукты данного класса поддерживают все технологические этапы процесса проектирования, программирования (кодирования), отладки и тестирования создаваемых программ.

Инструментарий технологии программирования -- совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов.

программный утилита антивирусный драйвер

Системное программное обеспечение

Структура системного программного обеспечения

На рис. 8.10 представлена структура системного программного обеспечения -- базового программного обеспечения, которое, как правило, поставляется вместе с компьютером, и сервисного программного обеспечения, которое может быть приобретено дополнительно.

Базовое программное обеспечение (base software) -- минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера. Сервисное программное обеспечение -- программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.

Рис. 8.10. Классификация системного программного обеспечения компьютера

Базовое программное обеспечение

В базовое программное обеспечение входят:

· операционная система;

· операционные оболочки (текстовые и графические);

· сетевая операционная система.

Операционная система предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ.

Уровни программного обеспечения вычислительной системы представляют собой пирамиду, где каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней.

Базовый уровень является низшим уровнем программного обеспечения. Отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Базовое программное обеспечение содержится в составе базового аппаратного обеспечения и сохраняется в специальных микросхемах постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), образуя базовую систему ввода-вывода BIOS. Программы и данные записываются в ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены во время эксплуатации. Основное назначение программ этого пакета состоит в том, чтобы проверять состав и работоспособность вычислительной системы и обеспечивать взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском. Программы, входящие в BIOS, позволяют наблюдать на экране диагностические сообщения, сопровождающие загрузку компьютера, а также вмешиваться в ход запуска с помощью клавиатуры.

Системный уровень является переходным. Программы этого уровня обеспечивают взаимодействие других программ компьютера с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением. Конкретные программы, предназначенные для взаимодействия с конкретными устройствами, называют драйверами.

К системному уровню относятся также программы, отвечающие за интерфейс пользователя.

Служебный уровень. Программы этого уровня взаимодействуют как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Назначение служебных программ (утилит) состоит в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы, а также в улучшении функций системных программ. Некоторые служебные программы (программы обслуживания) сразу входят в состав операционной системы, дополняя ее ядро, но большинство являются внешними программами и расширяют функции операционной системы.

Прикладной уровень. Программное обеспечение этого уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на конкретном рабочем месте выполняются конкретные задания (производственные, творческие, развлекательные, учебные и т.п.).

Функции ОС

Основные функции (простейшие ОС):

· Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение.

· Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).

· Управление оперативной памятью (распределение между процессами, виртуальная память).

· Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, компакт-диск и т. д.), организованным в той или иной файловой системе.

· Пользовательский интерфейс.

· Сетевые операции, поддержка стека протоколов.

Дополнительные функции:

· Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).

· Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.

· Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.

· Разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы (аутентификация, авторизация).

В секторе программного обеспечения и операционных систем ведущее положение занимают фирмы IBM, Microsoft, UNISYS, Novell. Рассмотрим наиболее распространенные типы операционных систем.

Операционные системы для персональных компьютеров делятся на:

· одно- и многозадачные (в зависимости от числа параллельно выполняемых прикладных процессов);

· с символьным и графическим пользовательским интерфейсом;

· одно- и многопользовательские (в зависимости от числа пользователей, одновременно работающих с операционной системой);

· непереносимые и переносимые на другие типы компьютеров;

· несетевые и сетевые, обеспечивающие работу в локальной вычислительной сети ЭВМ.

Сетевые операционные системы -- комплекс программ, обеспечивающий обработку, передачу и хранение данных в сети. Сетевая ОС предоставляет пользователям различные виды сетевых служб (управление файлами, электронная почта, процессы управления сетью и др.), поддерживает работу в абонентских системах. Сетевые операционные системы используют архитектуру клиент-сервер или одноранговую архитектуру. Вначале сетевые операционные системы поддерживали лишь локальные вычислительные сети (ЛВС), сейчас эти операционные системы распространяются на ассоциации локальных сетей.

Операционные оболочки -- специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной системы. Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя.

Эти программы существенно упрощают задание управляющей информации для выполнения команд операционной системы, уменьшают напряженность и сложность работы конечного пользователя.

Сервисное программное обеспечение

Расширением базового программного обеспечения компьютера является набор сервисных, дополнительно устанавливаемых программ, которые можно классифицировать по функциональному признаку следующим образом:

· программы диагностики работоспособности компьютера;

· антивирусные программы, обеспечивающие защиту компьютера, обнаружение и восстановление зараженных файлов;

· программы обслуживания дисков, обеспечивающие проверку качества поверхности магнитного диска, контроль сохранности файловой системы на логическом и физическом уровнях, сжатие дисков, создание страховых копий дисков, резервирование данных на внешних носителях и др.;

· программы архивирования данных, которые обеспечивают процесс сжатия информации в файлах с целью уменьшения объема памяти для ее хранения;

· программы обслуживания сети.

Эти программы часто называются утилитами.

Утилиты -- программы, служащие для выполнения вспомогательных операций обработки данных или обслуживания компьютеров (диагностики, тестирования аппаратных и программных средств, оптимизации использования дискового пространства, восстановления разрушенной на магнитном диске информации и т.п.).

Драйвер (англ. driver) (множественное число драйверы) -- 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. Но обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать. Однако для некоторых устройств (таких, как графическая плата или принтер) могут потребоваться специальные драйверы, обычно предоставляемые производителем устройства.

Утилиты используются для

· Мониторинга показателей датчиков и производительности оборудования -- мониторинг температур процессора, видеоадаптера; чтение S.M.A.R.T. жёстких дисков;

· Антивирусной защиты;

· Управления параметрами оборудования -- ограничение максимальной скорости вращения CD-привода; изменение скорости вращения вентиляторов.

· Контроля показателей -- проверка ссылочной целостности; правильности записи данных.

· Расширения возможностей -- форматирование и/или переразметка диска с сохранением данных, удаление без возможности восстановления.

· Дисковые утилиты

o Дефрагментаторы

o Проверка диска -- поиск неправильно записанных либо повреждённых различным путём файлов и участков диска и их последующее удаление для эффективного использования дискового пространства.

o Очистка диска -- удаление временных файлов, ненужных файлов, чистка «корзины».

o Разметка диска -- деление диска на логические диски, которые могут иметь различные файловые системы и восприниматься операционной системой как несколько различных дисков.

o Резервное копирование -- создание резервных копий целых дисков и отдельных файлов, а также восстановление из этих копий.

o Сжатие дисков -- сжатие информации на дисках для увеличения вместимости жёстких дисков.

· Утилиты работы с реестром

· Утилиты мониторинга оборудования

· Тесты оборудования.

Файловая система

Файл -- концепция в вычислительной технике: сущность, позволяющая получить доступ к какому-либо ресурсу вычислительной системы и обладающая рядом признаков:

· фиксированное имя (последовательность символов, число или что-то иное, однозначно характеризующее файл);

· определённое логическое представление и соответствующие ему операции чтения/записи.

В информатике используется следующее определение: файл - поименованная совокупность байтов произвольной длины, находящихся на носителе информации.

Работа с файлами -- по крайней мере, в «простейшем» представлении -- реализуется средствами операционных систем, а до их появления реализовывалась их предшественниками -- мониторами и библиотеками подпрограмм.

Файловая система. По мере развития вычислительной техники файлов в системах становилось всё больше. Для удобства работы с ними, их, как и другие данные, стали организовывать в структуры (тогда же появились символьные имена). В настоящее время наибольшее распространение получила древовидная организация с возможностью монтирования и вставки дополнительных связей (т. е. ссылок). Соответственно, имя файла приобрело характер пути к файлу: перечисление узлов дерева (папок, каталогов) файловой системы, которые нужно пройти, чтобы до него добраться.

Имя файла. В большинстве файловых систем имя файла используется для указания к какому именно файлу производится обращение. В различных файловых системах ограничения на имя файла сильно различаются:

В FAT16 и FAT12 размер имени файла ограничен 8 символами и 3 символами расширения.

В FAT32 имя файла ограниченно 255 символами

В NTFS имя ограничено 254 символами Unicode

Помимо ограничений файловой системы, интерфейсы операционной системы дополнительно ограничивают набор символов, который допустим при работе с файлами.

Для Microsoft Windows в имени файла разрешены заглавные и строчные буквы, цифры, некоторые знаки препинания, пробел. Запрещены символы «>», «<», «|», «?», «*», «/», «\», «:», «"».

Расширение имени файла. Расширение имени файла (часто расширение файла или расширение) как самостоятельный атрибут файла существует в файловых системах FAT16, FAT32, NTFS, используемых операционными системами MS Windows и используется для определения типа файла. Оно позволяет системе определить, каким приложением следует открывать данный файл. По умолчанию в операционной системе Windows расширение скрыто от пользователя. В остальных файловых системах расширение -- условность, часть имени, отделённая самой правой точкой в имени.

Атрибуты. В некоторых файловых системах предусмотрены атрибуты (обычно это бинарное значение «да»/«нет», кодируемое одним битом). Практически атрибуты не влияют на возможность доступа к файлам, для этого в некоторых файловых системах существуют права доступа.

Название атрибута	перевод	значение	файловые системы	операционные системы
READ ONLY	только для чтения	в файл запрещено писать	FAT32, FAT12, FAT16, NTFS, HPFS, VFAT	DOS, OS/2, Windows
SYSTEM	системный	критический для работы операционной системы файл	FAT32, FAT12, FAT16, NTFS, HPFS, VFAT	DOS, OS/2, Windows
HIDDEN	скрытый	файл скрывается от показа, пока явно не сказано обратное	FAT32, FAT12, FAT16, NTFS, HPFS, VFAT	DOS, OS/2, Windows
ARCHIVE	архивный (требующий архивации)	файл изменён после резервного копирования или не был скопирован программами резервного копирования	FAT32, FAT12, FAT16, NTFS, HPFS, VFAT	DOS, OS/2, Windows

Права доступа. В некоторых файловых системах предусмотрена возможность для ограничения доступа пользователей к содержимому файла.

В операционных системах Windows NT при работе с файловой системой NTFS права доступа задаются явно для пользователей или групп (или наследуются от вышестоящих объектов). Права в себя включают:

· Право на чтение

· Право на запись

· Право на исполнение

· Право на удаление

· Право на смену атрибутов и владельца

· Право на создание, удаление подпапок (для папок)

· Право на чтение прав доступа

Антивирусное ПО

Компьютерный вирус - это небольшая программа, написанная программистом высокой квалификации, способная к саморазмножению и выполнению разных деструктивных действий. На сегодняшний день известно свыше 50 тыс. компьютерных вирусов.

Существует много разных версий относительно даты рождения первого компьютерного вируса. Однако большинство специалистов сходятся на мысли, что компьютерные вирусы, как таковые, впервые появились в 1986 году, хотя исторически возникновение вирусов тесно связано с идеей создания самовоспроизводящихся программ. Одним из "пионеров" среди компьютерных вирусов считается вирус "Brain", созданный пакистанским программистом по фамилии Алви. Только в США этот вирус поразил свыше 18 тыс. компьютеров. В начале эпохи компьютерных вирусов разработка вирусоподобных программ носила чисто исследовательский характер, постепенно превращаясь на откровенно вражеское отношение к пользователям безответственных, и даже криминальных "элементов". В ряде стран уголовное законодательство предусматривает ответственность за компьютерные преступления, в том числе за создание и распространение вирусов.

Вирусы действуют только программным путем. Они, как правило, присоединяются к файлу или проникают в тело файла. В этом случае говорят, что файл заражен вирусом. Вирус попадает в компьютер только вместе с зараженным файлом. Для активизации вируса нужно загрузить зараженный файл, и только после этого, вирус начинает действовать самостоятельно.

Некоторые вирусы во время запуска зараженного файла становятся резидентными (постоянно находятся в оперативной памяти компьютера) и могут заражать другие загружаемые файлы и программы. Другая разновидность вирусов сразу после активизации может быть причиной серьезных повреждений, например, форматировать жесткий диск. Действие вирусов может проявляться по разному: от разных визуальных эффектов, мешающих работать, до полной потери информации. Большинство вирусов заражают исполнительные программы, то есть файлы с расширением .EXE и .COM, хотя в последнее время большую популярность приобретают вирусы, распространяемые через систему электронной почты.

Следует заметить, что компьютерные вирусы способны заражать лишь компьютеры. Поэтому абсолютно абсурдными являются разные утверждения о влиянии компьютерных вирусов на пользователей компьютеров.

Основные источники вирусов:

· дискета, на которой находятся зараженные вирусом файлы;

· компьютерная сеть, в том числе система электронной почты и Internet;

· жесткий диск, на который попал вирус в результате работы с зараженными программами;

· вирус, оставшийся в оперативной памяти после предшествующего пользователя.

Основные ранние признаки заражения компьютера вирусом:

· уменьшение объема свободной оперативной памяти;

· замедление загрузки и работы компьютера;

· непонятные (без причин) изменения в файлах, а также изменения размеров и даты последней модификации файлов;

· ошибки при загрузке операционной системы;

· невозможность сохранять файлы в нужных каталогах;

· непонятные системные сообщения, музыкальные и визуальные эффекты и т.д.

Признаки активной фазы вируса:

· исчезновение файлов;

· форматирование жесткого диска;

· невозможность загрузки файлов или операционной системы.

Существует очень много разных вирусов. Условно их можно классифицировать следующим образом:

1) загрузочные вирусы или BOOT-вирусы заражают boot-секторы дисков. Очень опасные, могут привести к полной потере всей информации, хранящейся на диске;

2) файловые вирусы заражают файлы. Делятся на:

· вирусы, заражающие программы (файлы с расширением .EXE и .COM);

· макровирусы вирусы, заражающие файлы данных, например, документы Word или рабочие книги Excel;

· вирусы-спутники используют имена других файлов;

· вирусы семейства DIR искажают системную информацию о файловых структурах;

3) загрузочно-файловые вирусы способные поражать как код boot-секторов, так и код файлов;

4) вирусы-невидимки или STEALTH-вирусы фальсифицируют информацию прочитанную из диска так, что программа, какой предназначена эта информация получает неверные данные. Эта технология, которую, иногда, так и называют Stealth-технологией, может использоваться как в BOOT-вирусах, так и в файловых вирусах;

5) ретровирусы заражают антивирусные программы, стараясь уничтожить их или сделать нетрудоспособными;

6) вирусы-черви снабжают небольшие сообщения электронной почты, так называемым заголовком, который по своей сути есть Web-адресом местонахождения самого вируса. При попытке прочитать такое сообщение вирус начинает считывать через глобальную сеть Internet свое 'тело' и после загрузки начинает деструктивное действие. Очень опасные, так как обнаружить их очень тяжело, в связи с тем, что зараженный файл фактически не содержит кода вируса.

Если не принимать меры для защиты от компьютерных вирусов, то следствия заражения могут быть очень серьезными. В ряде стран уголовное законодательство предусматривает ответственность за компьютерные преступления, в том числе за внедрение вирусов. Для защиты информации от вирусов используются общие и программные средства.

К общим средствам, помогающим предотвратить заражение и его разрушительных последствий относят:

· резервное копирование информации (создание копий файлов и системных областей жестких дисков);

· избежание пользования случайными и неизвестными программами. Чаще всего вирусы распространяются вместе с компьютерными программами;

· перезагрузка компьютера перед началом работы, в частности, в случае, если за этим компьютером работали другие пользователи;

· ограничение доступа к информации, в частности физическая защита дискеты во время копирования файлов с нее.

К программным средствам защиты относят разные антивирусные программы (антивирусы). Антивирус - это программа, выявляющая и обезвреживающая компьютерные вирусы. Следует заметить, что вирусы в своем развитии опережают антивирусные программы, поэтому даже в случае регулярного пользования антивирусов, нет 100% гарантии безопасности. Антивирусные программы могут выявлять и уничтожать лишь известные вирусы, при появлении нового компьютерного вируса защиты от него не существует до тех пор, пока для него не будет разработан свой антивирус. Однако, много современных антивирусных пакетов имеют в своем составе специальный программный модуль, называемый эвристическим анализатором, который способен исследовать содержимое файлов на наличие кода, характерного для компьютерных вирусов. Это дает возможность своевременно выявлять и предупреждать об опасности заражения новым вирусом.

Различают такие типы антивирусных программ:

1) программы-детекторы: предназначены для нахождения зараженных файлов одним из известных вирусов. Некоторые программы-детекторы могут также лечить файлы от вирусов или уничтожать зараженные файлы. Существуют специализированные, то есть предназначенные для борьбы с одним вирусом детекторы и полифаги, которые могут бороться с многими вирусами;

2) программы-лекари: предназначены для лечения зараженных дисков и программ. Лечение программы состоит в изъятии из зараженной программы тела вируса. Также могут быть как полифагами, так и специализированными;

3) программы-ревизоры: предназначены для выявления заражения вирусом файлов, а также нахождение поврежденных файлов. Эти программы запоминают данные о состоянии программы и системных областей дисков в нормальном состоянии (до заражения) и сравнивают эти данные в процессе работы компьютера. В случае несоответствия данных выводится сообщение о возможности заражения;

4) лекари-ревизоры: предназначены для выявления изменений в файлах и системных областях дисков и, в случае изменений, возвращают их в начальное состояние.

5) программы-фильтры: предназначены для перехвата обращений к операционной системе, которые используются вирусами для размножения и сообщают об этом пользователя. Пользователь может разрешить или запретить выполнение соответствующей операции. Такие программы являются резидентными, то есть они находятся в оперативной памяти компьютера.

6) программы-вакцины: используются для обработки файлов и boot-секторов с целью предупреждения заражения известными вирусами (в последнее время этот метод используется все чаще).

Классификация компьютерных вирусов

Вирусы можно разделить на классы по следующим основным признакам:

· среда обитания;

· операционная система (OC);

· особенности алгоритма работы;

· деструктивные возможности.

По СРЕДЕ ОБИТАНИЯ вирусы можно разделить на:

· файловые;

· загрузочные;

· макро;

· сетевые.

Файловые вирусы либо различными способами внедряются в выполняемые файлы (наиболее распространенный тип вирусов), либо создают файлы-двойники (компаньон-вирусы), либо используют особенности организации файловой системы (link-вирусы).

Загрузочные вирусы записывают себя либо в загрузочный сектор диска (boot-сектор), либо в сектор, содержащий системный загрузчик винчестера (Master Boot Record), либо меняют указатель на активный boot-сектор.

Макро-вирусы заражают файлы-документы и электронные таблицы нескольких популярных редакторов.

Сетевые вирусы используют для своего распространения протоколы или команды компьютерных сетей и электронной почты.

Существует большое количество сочетаний - например, файлово-загрузочные вирусы, заражающие как файлы, так и загрузочные сектора дисков. Такие вирусы, как правило, имеют довольно сложный алгоритм работы, часто применяют оригинальные методы проникновения в систему, используют стелс и полиморфик-технологии. Другой пример такого сочетания - сетевой макро-вирус, который не только заражает редактируемые длокументы, но и рассылает свои копии по электронной почте.

Заражаемая ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА (вернее, ОС, объекты которой подвержены заражению) является вторым уровнем деления вирусов на классы. Каждый файловый или сетевой вирус заражает файлы какой-либо одной или нескольких OS - DOS, Windows, Win95/NT, OS/2 и т.д. Макро-вирусы заражают файлы форматов Word, Excel, Office97. Загрузочные вирусы также ориентированы на конкретные форматы расположения системных данных в загрузочных секторах дисков.

Среди ОСОБЕННОСТЕЙ АЛГОРИТМА РАБОТЫ вирусов выделяются следующие пункты:

· резидентность;

· использование стелс-алгоритмов;

· самошифрование и полиморфичность;

· использование нестандартных приемов.

РЕЗИДЕНТНЫЙ вирус при инфицировании компьютера оставляет в оперативной памяти свою резидентную часть, которая затем перехватывает обращения операционной системы к объектам заражения и внедряется в них. Резидентные вирусы находятся в памяти и являются активными вплоть до выключения компьютера или перезагрузки операционной системы. Нерезидентные вирусы не заражают память компьютера и сохраняют активность ограниченное время. Некоторые вирусы оставляют в оперативной памяти небольшие резидентные программы, которые не распространяют вирус. Такие вирусы считаются нерезидентными.

Резидентными можно считать макро-вирусы, посколько они постоянно присутствуют в памяти компьютера на все время работы зараженного редактора. При этом роль операционной системы берет на себя редактор, а понятие «перезагрузка операционной системы» трактуется как выход из редактора.

В многозадачных операционных системах время «жизни» резидентного DOS-вируса также может быть ограничено моментом закрытия зараженного DOS-окна, а активность загрузочных вирусов в некоторых операционных системах ограничивается моментом инсталляции дисковых драйверов OC.

Использование СТЕЛС-алгоритмов позволяет вирусам полностью или частично скрыть себя в системе. Наиболее распространенным стелс-алгоритмом является перехват запросов OC на чтение/запись зараженных объектов. Стелс-вирусы при этом либо временно лечат их, либо «подставляют» вместо себя незараженные участки информации. В случае макро-вирусов наиболее популярный способ -- запрет вызовов меню просмотра макросов. Один из первых файловых стелс-вирусов -- вирус «Frodo», первый загрузочный стелс-вирус -- «Brain».

САМОШИФРОВАНИЕ и ПОЛИМОРФИЧНОСТЬ используются практически всеми типами вирусов для того, чтобы максимально усложнить процедуру детектирования вируса. Полиморфик-вирусы (polymorphic) - это достаточно труднообнаружимые вирусы, не имеющие сигнатур, т.е. не содержащие ни одного постоянного участка кода. В большинстве случаев два образца одного и того же полиморфик-вируса не будут иметь ни одного совпадения. Это достигается шифрованием основного тела вируса и модификациями программы-расшифровщика.

Различные НЕСТАНДАРТНЫЕ ПРИЕМЫ часто используются в вирусах для того, чтобы как можно глубже спрятать себя в ядре OC (как это делает вирус «3APA3A»), защитить от обнаружения свою резидентную копию (вирусы «TPVO», «Trout2»), затруднить лечение от вируса (например, поместив свою копию в Flash-BIOS) и т.д.

По ДЕСТРУКТИВНЫМ ВОЗМОЖНОСТЯМ вирусы можно разделить на:

· безвредные, т.е. никак не влияющие на работу компьютера (кроме уменьшения свободной памяти на диске в результате своего распространения);

· неопасные, влияние которых ограничивается уменьшением свободной памяти на диске и графическими, звуковыми и пр. эффектами;

· опасные вирусы, которые могут привести к серьезным сбоям в работе компьютера;

· очень опасные, в алгоритм работы которых заведомо заложены процедуры, которые могут привести к потере программ, уничтожить данные, стереть необходимую для работы компьютера информацию, записанную в системных областях памяти, и даже, как гласит одна из непроверенных компьютерных легенд, способствовать быстрому износу движущихся частей механизмов - вводить в резонанс и разрушать головки некотоорых типов винчестеров.

Трансляция программ

При выполнении инструкций программ, написанных на таких языках программирования как COBOL, FORTRAN или C, компьютеру необходимо преобразовать удобные для человеческого восприятия операторы в форму, понятную для компьютера. Системное программное обеспечение включает специальную программу, транслирующую (translate) текст программ, написанных на различных языках программирования, в машинные коды, которые и выполняются компьютером. Этот вид программного обеспечения называется компилятором или интерпретатором. Текст программы, написанный на языке программирования высокого уровня, до того как быть преобразованным в машинные коды, называется исходным кодом (source code). Компилятор (compiler) преобразует исходный код в машинные коды, называемые объектным кодом (object code), то есть программой на выходном языке транслятора. Перед выполнением протекает процесс редактирования связей (linkage editing), когда модули выходной программы объединяются с другими модулями объектного кода, содержащими, например, данные. Результирующий загрузочный модуль - это команды, непосредственно выполняемые компьютером. На Рис. 2.3 показан процесс трансляции кода программы.

Рис. 2.3 Процесс трансляции кода программы.

Исходный код программы, состоящий из команд языка программирования высокого уровня, транслируется компилятором в объектный код, "понятный" компьютеру. Затем модуль объектного кода посредством редактора объединяется с другими модулями, после чего создается загрузочный модуль. Загрузочный модуль содержит команды в машинных кодах, которые и выполняет компьютер.

Некоторые языки программирования содержат не компилятор, а интерпретатор (interpreter), который преобразует каждое отдельное выражение исходного кода в машинные коды и сразу выполняет их. Интерпретатор удобен на этапе отладки программы, так как обеспечивает быструю обратную связь при обнаружении ошибки в исходном коде. В то же время, интерпретаторы очень медленны, так как они выполняют только один оператор за раз.

Транслятор и компоновщик

Программа - это последовательность инструкций, предназначенных для выполнения компьютером. В настоящее время программы оформляются в виде текста, который записывается в файлы. Этот текст является результатом деятельности программиста и, несмотря на специфику формального языка, остаётся программой для программиста.

Процесс создания программы предполагает несколько этапов. За этапом разработки проекта программы следует этап программирования. На этом этапе пишется программа. Программистами этот текст воспринимается легче двоичного кода, поскольку различные мнемонические сокращения и имена заключают дополнительную информацию.

Файл с исходным текстом программы (его также называют исходным модулем) обрабатывается транслятором, который осуществляет перевод программы с языка программирования в понятную машине последовательность кодов. Процесс трансляции разделяется на несколько этапов.

На первом этапе исходный текст (он обычно хранится в виде текстового файла) подвергается лексической обработке. Программа разделяется на предложения, предложение делится на элементарные составляющие (лексемы). Каждая лексема распознаётся (имя, ключевое слово, литерал, символ операции или разделитель) и преобразуется в соответствующее двоичное представление. Этот этап работы транслятора называют лексическим анализом.

Затем наступает этап синтаксического анализа. На этом этапе из лексем собираются выражения, а из выражений - операторы. В ходе трансляции последовательности терминальных символов преобразуются в нетерминалы. Невозможность достижения очередного нетерминала является признаком синтаксической ошибки в тексте исходной программы.

После синтаксического анализа наступает этап поэтапной генерации кода. На этом этапе происходит замена операторов языка высокого уровня инструкциями ассемблера, а затем последовательностями машинных команд. Результат преобразования исходного текста программы записывается в виде двоичного файла (его называют объектным модулем) с расширением ".obj".

Объектный модуль можно выполнять лишь после специальной дополнительной обработки (компоновки), которая осуществляется специальной программой-компоновщиком.

Рассмотрим в общих чертах процесс компоновки. Программа строится из инструкций и операторов. В свою очередь, операторы включают выражения, которые состоят из операций и операндов. По крайней мере, части операндов в выражениях должны соответствовать отдельные "участки" оперативной памяти, предназначаемые, например, для сохранения результатов вычислений.

В ходе трансляции устанавливается соответствие между операндами и адресами областей памяти вычислительной машины. Так вот задача компоновщика состоит в согласовании адресов во всех фрагментах кода, из которых собирается готовая к выполнению программа. Компоновщик отвечает за то, чтобы конкретному операнду выражения соответствовала определённая область памяти.

Компоновщик также добавляет к компонуемой программе коды так называемых библиотечных функций (они обеспечивают выполнение конкретных действий - вычисления, вывод информации на экран дисплея и т.д.), а также код, обеспечивающий размещение программы в памяти, её корректное начало и завершение.

Преобразованная компоновщиком программа называется загрузочным или выполнимым модулем. Файлы, содержащие загрузочные модули, называют загрузочными или выполнимыми файлами.

Современные операционые системы

Windows Millennium Edition

Более новая, следующая за Windows 98 операционная система называется Millennium Edition. Предварительная версия этой операционной системы появилась еще в конце 1999 г. Microsoft предложила несколько новых возможностей по сравнению с Windows 95/98. Рассмотрим основные нововведения Millennium.

· Во-первых, интерфейс был сохранен практически полностью, только был добавлен ряд небольших удобств.

· Во-вторых, отсутствует возможность запустить DOS с загрузочной дискеты, больше такого режима нет.

· В третьих, введен новый режим ожидания. Его особенностью является сохранение текущего состояния операционной системы и активных приложений.

· В четвертых, есть возможность доступа к Интернету через один модем со всех компьютеров небольшой сети в офисе или дома.

· Пятое новшество -- программа переноса изображения с цифровой камеры или сканера прямо в компьютер (Picture Acquisition Wizard).

· Шестое новшество -- поддержка распаковывания архивов «zip» в Explorer.

· Седьмое новшество -- утилита восстановления системы, позволяющая автосконфигурировать Windows по-прежнему после неудачных изменений. Данное нововведение актуально, если учесть особенности сегмента, для которого позиционируется новая операционная система.

Windows NT и Windows 2000

Windows NT 4.0 -- это высокопроизводительная 32-разрядная операционная система фирмы Microsoft, которая гарантирует повышенную, по сравнению с Windows 95/98, надежность и отказоустойчивость. Система разработана таким образом, что ее сложно использовать как с уже имеющимся в вашем распоряжении программным обеспечением, так и внедрять новые технологии, кроме того, осуществляется поддержка 16-разрядных приложений. Windows NT 4.0 обеспечивает работу со всей системной памятью как с непрерывным пространством. Windows NT 4.0 имеет множество мастеров для конфигурации системы в целом, в том числе: добавление учетных записей пользователей; управление группами; управление сетевыми клиентами; правление доступом к файлам и папкам; добавление принтера, модема; установки и удаления программ; Task Manager; Network Monitor.

Windows NT Server 4.0 - платформа для электронной почты, файлового сервера, серверов баз данных и связи. Windows NT 4.0 имеет службу каталогов, которая способна поддерживать более 25000 пользователей в одном домене и сотни тысяч пользовавши по всей фирме. Особо нужно отметить, что Windows NT Server 4.0 поддерживает программное обеспечение аппаратных устройств и множество сетевых протоколов (TCP/IP, IPX/SPX, NetBEUI, AppleTalk, DLC, HTTP, SNA, PPP и PPTP). Windows NT Server может использоваться в качестве маршрутизатора для малых и средних узлов. При этом не требуется приобретать дополнительное оборудование. Обеспечивает маршрутизацию для протоколов IPX/SPX, TCP/IP и AppleTalk. Позволяет использовать общедоступные сети передачи данных для создания виртуальной локальной сети или объединения нескольких реальных локальных сетей. Windows NT 4.0 позволяет организовать доступ к ресурсам, находящимся в сети Intranet или в Internet, и предоставляет возможность совместной работы Windows NT и UNIX-серверов для поддержки DNS.

Все процессы, выполняющиеся в среде Windows NT, полностью независимы и поэтому вероятность сбоя в системе незначительна. Система спроектирована таким образом, что если в одном из работающих приложений возникает ошибка, это не приводит к «зависанию» всей системы, что приводит к снижению затрат на техническую поддержку.

Права доступа к данным системы распределяются согласно критериям привилегий пользователей, что снижает порчу файлов неквалифицированными пользователями. Но даже при этом все их действия сводятся в файл протокола. Это приводит к улучшению дисциплины на рабочем месте.

В отличие от Windows 98, NT является «закрытой» для неавторизованного доступа извне к ресурсам компьютера или локальной сети, т. е., не являющийся пользователем домена, не сможет получить доступ к ресурсам сети.

Как и Windows 98, NT поддерживает профили пользователя, то есть набор данных для описания установок текущей рабочей среды. Это позволяет администратору заранее сформировать профиль пользователя, сэкономить рабочее время. При выходе из строя рабочей станции настройки пользователя сохраняются в специальном файле и переносятся на другую машину.

Важной чертой Windows NT является системная политика. Системная политика -- это специальный механизм воздействия на рабочую среду пользователя для ограничения функциональности системы, доступной каждому конкретному пользователю на любой рабочей станции, путем автоматической модификации параметров, хранящихся в реестре. Так, администратор может ограничить возможность пользователя изменить функционирование базовых функций системы и конкретных приложений.

Ведение системной политики снижает риск непреднамеренных действий пользователя по нарушению целостности операционной системы. С другой стороны, наряду с ограничительными функциями, здесь предусматриваются и функции упрощения работы, определения параметров программного обеспечения в зависимости от потребности пользователя. Это также снижает расходы на эксплуатацию рабочих станций.

Windows 2000, по мнению разработчиков из Microsoft, является высокопроизводительной однопользовательской ОС. Windows 2000 разрабатывался специально для корпоративных пользователей. Данная ОС является фактически версией «5.0» Windows NT и базируется на ее 32-разрядной архитектуре. Несмотря на то, что Windows 2000 не является практическим продолжением серии Windows 3.x/95/98, ОС поддерживает основные особенности Windows 95/98: конфигурирование аппаратуры методом Plug&Play, технологии USB (универсальной последовательной шины), файловую систему FAT 32, Web-интерфейс.

Самое крупное новшество содержится в сетевой версии Windows 2000: единая база данных всех ресурсов и пользователей сети предприятия (Active Directory). Интерфейс также содержит некоторые изменения, к числу которых можно отнести новую технологию использования меню «Пуск»: теперь там остаются только нужные программы, а полный список меню становится доступен при удерживании мыши на кнопке «Пуск». Также меняется и средство «Network Neighborhood» (сетевое окружение), которое теперь называется «My Network Places» (мои места в сети). Еще более усовершенствована технология защиты. Системные требования к ОС серии Windows NT всегда были очень высокими, и Windows 2000 не стала исключением: для эффективной работы требуется не менее 128 Мбайт оперативной памяти и мощный процессор.

Windows XP

Выход операционной системы Windows XP был ознаменован беспрецедентным случаем -- впервые по требованию антимонопольных органов США компания Microsoft, изменила условия лицензирования, разрешив пользователям удалять со своих персональных компьютеров браузер Internet Explorer. Ранее самостоятельное удаление браузера приводило к неполадкам в работе системы. Теперь каждый производитель компьютеров может убрать пиктограммы Explorer с рабочего стола, удалить программу из меню «Пуск», помещать в «Избранное» ссылки на программные продукты конкурирующих компании. Все подобные ограничения были признаны судом «способом недобросовестной конкуренции со стороны Microsoft».

Windows XP поступила в производство 24 августа 2001 г. для того, чтобы успеть к дате официального объявления 25 октября. Русифицированная версия появилась в продаже с ноября 2001 г.

Операционная система была разработана в двух вариантах: Ноmе Edition и Professional. В отличие от Home Edition профессиональная редакция предоставляет дополнительные средства удаленного доступа и многоязыковой поддержки. На момент выхода объявленные цены составляли: обновление до версии Home Edition составляет 99 USD(Ha 10 USD больше, чем Windows Me), обновление до Professional Edition стоит 199 USD. Стандартная версия Windows XP Professional Edition стоит 299 USD, (это на 20 USD дороже Windows 2000).

Процедура установки операционной системы значительно усложнена. Дело в том, что впервые применяется технология «Windows Product Activation», то есть активация по телефону или Internet в момент установки. При активации считываются параметры компонентов компьютера, которые вместе с серийным номером составляют уникальный регистрируемый идентификационный номер.

Специалисты исследовательской компании Gartnеr/Dataquest отмечали, что пока операционная система проходит путь всесторонних исследований, большинство корпораций воздерживается от покупок. Многие компании продолжали работать на Windows 2000 Professional. Однако в 2002 г. произошел массовый прорыв Windows XР.

Специалисты компании Samsung уверены, что при переходе на Windows XP компании будут вынуждены оборудовать компьютеры объемом памяти 256 Мбайт, поскольку при эксплуатации компьютера с ХР при объеме памяти 128 Мбайт пользователи могут испытывать проблемы.

Выводя на рынок операционную систему Windows XP, компания Microsoft изменила планы выпуска следующей операционной системы. Ранее планировался выход в 2002 г. системы под кодовым названием «Blackcomb». Сейчас продолжать линейку продуктов будет следующая за Windows XP операционная система под кодовым названием Longhorn. Б.Гейтс называл Blackcomb самым кардинальным изменением интерфейса пользователя на основе реализации стратегии NET, обещавшей включение в систему информационного агента, осуществляющего автоматическое распознавание наиболее часто встречающихся фраз.

Кроме того, выход на рынок Windows XP сопровождался интересной рекламной кампанией. Первоначально планировалось использовать слоган «Prepare to Fly». Однако, после событий 11 сентября 2001 г. лозунгом кампании стал «Yes You Can». Рекламная кампания стоимостью 200 млн USD базировалась на музыкальной теме Ray of Light американском певицы Мадонны. Первый рекламный ролик продолжительностью 15 сек. был показан за 10 дней до поступления в продажу операционной системы.

Windows 2003 Server

Операционная система Windows 2003 Server является продолжением линейки Windows 2000 (ядро 5.0), Windows XP (ядро 5.1) и имеет ядро версии 5.2. Система представляет собой надежную вычислительную среду с интегрированными прикладными службами на стандартах языка XML, а также готовыми Web-службами.

Компания Microsoft разработала несколько вариантов операционной системы для различных сегментов рынка.

Windows Server 2003 Standard Edition -- универсальный и неспециализированный вариант серверной системы для повседневных задач бизнеса любого масштаба (малого, среднего, крупного). Стоимость на момент выхода 999-1199 USD.

Windows Server 2003 Enterprise Edition -- платформа уровня сервера предприятия; для тех, кому нужна устойчивая работа и хорошая работоспособность. Здесь возможны 32- и 64-битные варианты системы. Стоимость на момент выхода 3999 USD.

Windows Server 2003 Datacenter Edition -- решение для бизнес-приложений, для задач, требующих высокого уровня масштабирования. Будут доступны 32- и 64-битовые версии системы. Стоимость определяется для конкретного OEM-поставщика.

Windows Server 2003 Web Edition -- система, специально настроенная для оптимального размещения и обслуживания web-страниц, Интернет-ресурсов. Система доступна в ограниченном количестве для приобретения через местного представителя компании или OEM-поставщика.

Windows Server 2003 External Connector License -- дополнительная серверная лицензия для внешних пользователей Windows Server 2003. Стоимость 1999 USD.

Windows Server 2003 Terminal Server External Connector License -- дополнительная серверная лицензия для внешних пользователей Windows Server 2003 Terminal Server. Стоимость 7999 USD.

По данным компании Microsoft в состав Windows Server 2003 входит ряд усовершенствованных компонентов, при создании которых учитывались новейшие требования к обеспечению безопасности. К ним Microsoft относит следующие.

· Архитектуру Internet Information Services (IIS) 6.0, позволяющую снизить риск возможной атаки за счет ограничения доступа к сетевым ресурсам.

· Использование программного механизма общеязыковой среды исполнения Common Umguagc Runtime (CLR) для обеспечения безопасности компьютерных систем из-за уменьшения числа неполадок и брешей в защите, вызываемых ошибками программистов.

· Значительно переработанные службы инфраструктуры открытых ключей (PKI) для обеспечения пользователей системой управления сертификатами, повышающей безопасность основанных на IPSec виртуальных частных сетей (VPN) сетевых коммуникаций, систем аутентификации, использующих беспроводные протоколы семейства 802.1х, процессов входа в систему с использованием микропроцессорных карточек, шифрующей файловой системы и других служб.

· Открытый защищенный протокол аутентификации (Protected Extensible Authentication Protocol -- PEAP), который предлагает средства парольной аутентификации, призванные повысить безопасность сетевых соединений. Он идеально подходит пользователям, которым необходима возможность использования беспроводной связи, но которые не обладают ресурсами, необходимыми для построения полноценной инфраструктуры открытых ключей.

· Диспетчер авторизации (Authorization Manager), обеспечивающий возможность авторизации на основе принципа прикладных ролей, упрощая системным администраторам управление доступом конечных пользователей к web-службам.

· Дополнительный модуль Secure Configuration Wizard (мастер создания защищенных конфигураций), помогающий автоматизировать настройку серверов с целью обеспечения максимальной их безопасности (с использованием функциональных ролей).

· Предлагаемые шаблоны и рекомендации (Patterns and Practices) но вопросам инфраструктуры идентификации и инфраструктуры мобильного доступа, что позволяет пользователям создавать и эксплуатировать защищенные системы на основе Windows Server 2003.

Windows Vista

Windows Vista -- операционная система семейства Microsoft Windows NT, предназначенная для пользовательских персональных компьютеров. В стадии разработки данная операционная система имела кодовое название «Longhorn».

В линейке продуктов Windows NT Windows Vista носит номер версии 6.0 (Windows 2000 -- 5.0, Windows XP -- 5.1, Windows Server 2003 -- 5.2). Для обозначения «Windows Vista» иногда используют аббревиатуру «WinVI», которая объединяет название «Vista» и номер версии, записанный римскими цифрами.

Windows Vista, как и Windows XP, -- исключительно клиентская система. Microsoft также выпустила серверную версию Windows Vista -- Windows Server 2008.

30 ноября 2006 года Microsoft официально выпустила Windows Vista и Office 2007 для корпоративных клиентов. 30 января 2007 года начались продажи системы в СНГ для обычных пользователей.

По данным веб-аналитики от W3Schools, по состоянию на январь 2013 года, доля рынка Windows Vista равна 2,6 %; это значение достигало максимума в 18,6 % в октябре 2009 года.

Основные Выпуски Windows Vista

· Starter: распространяется Microsoft только на некоторых развивающихся рынках в бедных странах (а также в виде предустановленной ОС на некоторых моделях нетбуков); имеет символическую цену и множество функциональных ограничений. К примеру, максимально допустимое дисковое пространство ограничено 250 Гб, память -- 1 гигабайтом, а процессор -- одним ядром (32 bit) без технологии Hyper-threading.

· Home Basic: поддержка не более 2-х процессоров (с неограниченным количеством ядер) с 8 гигабайтами максимального объёма оперативной памяти для платформы amd64 (64х-битная) и 3,4 гигабайтами для платформы x86 (32х-битная), read-only версия MeetingSpace, 5 подключений по SMB, нет интерфейса Windows Aero, отсутствуют возможность присоединения к домену, а также редактор групповых и локальных политик, нет поддержки EFS.

...