Краткий исторический экскурс.

Стр 1 из 4Следующая ⇒

Подготовить опорный конспект занятия.

Фото-отчет выполненного опорного конспекта ДЗ отправить в личку преподавателя, в соцсети ВК.

Тема 2.1.Программные продукты.

Лекция № 7. Понятие и виды системного программного обеспечения.

План

Виды системного ПО.

Классификация прикладные программы

Виды системного ПО.

Одним из важнейших классов программных продуктов является системное программное обеспечение (System Software). Это довольно сложный в эксплуатации вид ПО и не каждый может с легкостью работать с ним. Обусловлено это тем, что он предназначен для продвинутых и квалифицированных пользователей, профессионалов (системных и прикладных программистов, системных администраторов), уверенных пользователей ПК, но базовые навыки и принцип работы с ним должен знать каждый!

Системное ПО — это объединение программ и их комплексов, которые обеспечивают работу компьютера и компьютерных систем.

Системное ПО связано непосредственно с типом ПК и служит для создания и поддержки среды работы других программ, выполнения диагностики и профилактики аппаратной части компьютера, что непосредственно влияет на эффективность его работы. Также с его помощью выполняются такие действия как: восстановление файлов, их копирование, архивирование и многие другие процессы.

В состав базового ПО входят все виды операционных систем и ее оболочки, а также пакет сетевых программ.

Операционная система играет роль посредника между пользователем, аппаратным и программным обеспечением компьютера. Она предоставляет возможность запуска программ, поддерживает работоспособность устройств, предоставляет средства проверки и настройки различных компонентов. Чем большей гибкостью и многофункциональностью обладает операционная система, тем больше возможностей она предоставляет, тем удобнее работать с компьютером.

Операционная система (ОС) — это комплекс (набор) программ, который обеспечивает взаимодействие всех устройств ЭВМ и предоставляет пользователю возможность осуществлять общее управление ЭВМ.

Каждая ОС состоит как минимум из трех обязательных частей:

1. Ядро – командный интерпретатор, «Переводчик» с программного языка на «железный», язык машинных кодов.

2. Драйвер – программы для управления различными устройства, входящими в состав компьютера. Каждому устройству соответствует свой драйвер, например, драйвер принтера, драйвер сканера и т.д.

3. Интерфейс – способ общения – внешний вид программной среды, служащий для обеспечения диалога с пользователем. Очень важен способ общения человека с компьютером, насколько он понятен, прост и «дружествен».

Главное назначение ОС — управление ресурсами, основными из которых является аппаратура компьютера. ОС управляет вычислительным процессом и информационным обменом между процессором, памятью, внешними устройствами. Все устройства компьютера работают одновременно, и ОС предотвращает возникновение конфликтных ситуаций между компонентами вычислительной системы, способных привести к сбою в работе, потере или искажению информации. Основная причина необходимости ОС состоит в том, что элементарные операции для работы с устройствами компьютера — это операции очень низкого уровня, поэтому действия, которые необходимы пользователю и прикладным программам, состоят из нескольких сотен или тысяч таких элементарных операций. ОС реализует много различных функций, в том числе:

Ø создает рабочую среду и поддерживает пользовательский интерфейс;

Ø обеспечивает выполнение команд пользователя и программных инструкций;

Ø управляет аппаратными средствами компьютера;

Ø обеспечивает разделение аппаратных ресурсов между программами;

Ø планирует доступ пользователей к общим ресурсам;

Ø обеспечивает выполнение операций ввода/вывода, хранения информации и управление файловой системой;

Ø осуществляет восстановление информации в случае аппаратных сбоев и программных ошибок.

Развитие операционных систем всегда следовало за развитием аппаратуры.

Краткий исторический экскурс.

В первых вычислительных машинах (40-е годы) ОС не было. Пользователи имели полный доступ к машинному языку и все программы писали непосредственно в машинных кодах. Большинство компьютеров второго поколения (50-е годы) работало в пакетном режиме. Программные средства, обслуживающие пакетную обработку программ пользователей можно считать первыми ОС. Их задача сводилась к тому, чтобы, получив от оператора сразу несколько программ пользователей, быстро выполнить их одну за другой, тем самым устранив задержки при переходе от программы к программе.

По мере роста мощности вычислительных систем операционные системы стали создаваться как системы, коллективного пользования с мультипрограммным режимом работы и как системы мультипроцессорного типа («мульти» — множественность, многократность). В мультипрограммных системах программы нескольких пользователей находятся в основной памяти компьютера, а центральный процессор быстро переключается с задачи на задачу. В мультипроцессорной системе единый вычислительный комплекс содержит несколько процессоров, что повышает его вычислительную мощность.

Постепенно начали появляться методы, обеспечивающие независимость программирования от устройств конкретной ЭВМ. Были разработаны ОС с разделением времени, которые предоставляли сразу нескольким пользователям возможность взаимодействовать с компьютером в диалоговом (интерактивном) режиме: пользователь печатает запрос компьютеру на своем терминале, компьютер обрабатывает этот запрос с максимально возможной скоростью и выдает (если требуется) ответ на терминал пользователя. Диалоговый режим позволил в значительной степени повысить эффективность процесса разработки и отладки программ, дал возможность пользователю обнаруживать и исправлять ошибки за считанные секунды или минуты вместо того, чтобы ждать, пока будут получены результаты пакетной обработки.

ОС третьего поколения (70-е годы) были многорежимными. Некоторые из них обеспечивали работу сразу во всех известных режимах:

Ø в режиме пакетной обработки;

Ø в режиме разделения времени;

Ø в режиме реального времени и мультипроцессорном режиме.

Названные системы были громоздкими и дорогостоящими; кроме того, они значительно усложняли процедуру использования ЭВМ, так как пользователю, для того, чтобы заставить такую ОС выполнять простейшие действия, необходимо было изучать сложнейшие языки управления заданиями, чтобы описать задание и требуемые для него ресурсы.

К началу 80-х годов проблема совместимости различных компьютерных систем стала одной из серьезных проблем, которую можно было решить с помощью нового подхода к построению операционных систем. Основу системы должно было составлять микроядро (microkernel), написанное специально для данного процессора. Все её прочие части следовало выделить в отдельные модули, не зависящие от типа процессора, которые взаимодействовали бы с ним и между собой. В результате обеспечивался несложный перенос операционной системы и всего программного обеспечения с одного компьютера на другой. Эта идея быстро приобрела популярность.

Заметим, что в отличие от поколений ЭВМ, когда каждое новое поколение полностью вытесняло предыдущее, каждое следующее поколение ОС улучшало и расширяло возможности предыдущего.

С появлением персональных компьютеров возникли новые проблемы и у разработчиков ОС, так как необходимо было уместить широкую по набору выполняемых функций ОС в гораздо меньший объем памяти ПК. В этих целях функции ОС были разделены. Наиболее часто используемые программы были помещены в ядро системы, постоянно находящееся в оперативной памяти машины. Менее используемые программы или утилиты, предлагалось размещать на внешнем запоминающем устройстве (диске) и вызывать в ОЗУ по мере необходимости.

Большинство современных ОС для ПК являются многозадачными (мультипрограммными). Их преимущество состоит в том, что пользователь может одновременного работать с несколькими приложениями, а также совершать обмен данными между приложениями.

Основными недостатками являются большая требовательность к ресурсам компьютера, а также то, что при возникновении неисправимой ошибки в одном из приложений все приложения системы, как правило, заканчивают свою работу, что может повлечь за собой потерю данных.

Пример . Набирая текст реферата в текстовом редакторе, вы, не прерывая его работы, можете переключиться в электронные таблицы, провести там необходимые расчеты, результаты которых затем скопировать в реферат, или войти в Интернет, чтобы найти среди его ресурсов интересные факты. Причем переход от одного приложения к другому осуществляется щелчком мыши.

Операционные системы разделяются на два больших класса:

Ø ОС общего назначения (стандартные), наиболее известные среди которых: MicroSoft DOS, MicroSoft Winows 95/98, Windows 2000 Professional, AT&T Unix, IBM OS/2, Apple MacOS, SunOS;

Ø сетевые ОС, которые, наряду с функциями стандартных ОС, реализуют задачи, связанные с аппаратными ресурсами и файлами, находящимися в различных узлах сети. Наиболее известные среди них: Novell NetWare, UNIX, LUNIX, Windows NT, Windows ME (Millenium Edition), OS/2 LAN Server, OS/2 SMP, Solaris.

Операционная система создается, как правило, в расчете на определенные типы компьютеров и часто не может работать на другой аппаратной платформе. В свою очередь, прикладные программы, особенно общего назначения, также создаются для работы под управлением конкретной ОС и часто не могут использоваться с ОС другого типа.

Посредниками между пользователем и программным обеспечением компьютера служат так называемые операционные оболочки.

Оболочка — это программа, которая запускается под управлением операционной системы и помогает человеку работать с этой операционной системой.

Операционная оболочка делает более удобной работу пользователя с прикладными программами и файловой системой. Эти оболочки предназначены для того, чтобы:

Ø облегчить пользователю выполнение операций над файлами, таких как быстрый поиск, копирование, удаление и пр.;

Ø сделать более удобным запуск на выполнение приложений; обеспечить возможность быстрого перехода от одного приложения к другому при многозадачном режиме работы и т. п.

Одна из самых известных и распространенных во всем мире программ-оболочек называется Norton Comander. Ее разработал известнейший американский программист Питер Нортон, получивший всемирное признание за то, что упростил работу с компьютером для миллионов людей.

Программа-оболочка наглядно показывает на экране всю файловую структуру компьютера: диски, каталоги и файлы. С такой программой не надо набирать сложные команды МS-DOS в командной строке. Файлы можно разыскивать, копировать, перемещать, удалять, сортировать, изменять (редактировать, править) запускать, пользуясь всего лишь нескольким клавишами. Просто, понятно и удобно. Сегодня Norton Comander все еще используют на многих компьютерах, особенно на тех, которые работают в системе МS-DOS. Правда, она все-таки устарела. Сейчас для работы с принято использовать более современные средства FAR Manager и Windows Commander.

К системному программному обеспечению относятся и драйверы устройств(device driver) — программы, обеспечивающие взаимодействие операционной системы с физическими устройствами. Драйвер обрабатывает прерывания обслуживаемого устройства, поддерживает очередь запросов и преобразует запросы в команды управления устройством.
Драйвер состоит из нескольких функций, которые обрабатывают определенные события операционной системы. Обычно это 7 основных событий:

1) загрузка драйвера – драйвер регистрируется в системе, производит первичную инициализацию и т. п.;

2) выгрузка драйвера – драйвер освобождает захваченные ресурсы – память, файлы, устройства и т. п.;

3) открытие драйвера – начало основной работы. Обычно драйвер открывается программой как файл;

4) чтение;

5) запись – программа читает или записывает данные из/в устройство, обслуживаемое драйвером;

6) закрытие – завершение работы драйвера;

7) IOCTL – зачастую драйвер поддерживает интерфейс ввода-вывода, специфичный для данного устройства. С помощью этого интерфейса программа может послать специальную команду, которую поддерживает данное устройство. Например, для SCSI устройств можно послать команду GET_INQUERY, чтобы получить описание устройства. В Win32 системах управление осуществляется через API-фунцию DeviceIoControl(), в UNIX-подобных – ioctl()

Сетевое ПО поддерживает и обеспечивает выполнение всех функций ПК в сети.

К сервисному ПО относятся все утилиты которые расширяют функциональность вашего компьютера, позволяют использовать его в различных направлениях. Зачастую эти приложения являются платными, их можно приобрести в специализированных магазинах или заказать через интернет. К ним относятся разного рода программы для выполнения поиска в сети, утилиты для диагностики ПК, приложения для работы с файлами, архиваторы, антивирусы и т.д.

К утилитам сервисного обслуживания относятся все виды сервисных программ, такие как утилиты по дефрагментации, проверке и исправлению структуры разделов жёсткого диска, исправлению системных зависимостей, тонкой настройке системы и т. д. Поскольку типовой набор необходимых УСО. примерно одинаков для всех пользователей ПК, то большое распространение получили заранее собранные пакеты утилит, наиболее ярким примером которых может послужить пакет Norton Utilities (входящий в Norton System Works) от компании Symantec.
Утилиты расширения функциональности расширяют функциональность существующих прикладных или системных средств, например, безопасного (невосстановимого) удаления файлов, утилиты системного менеджмента.
Информационные утилиты включают в себя мониторы, бенчмарки (тесты производительности), и утилиты общей (статической) информации.

Окно - важнейший элемент интерфейса пользователя, прямоугольная область экрана. Операционные системы корпорации Microsoft потому и называется Windows (окна), что работают с окнами. После открытия какой-нибудь папки в пределах рабочего стола размещается её окно. Как правило, все окна, с которыми работает в Windows, стандартны. Рассмотрим подробнее структуру типичного окна Windows (рис.2).

Рис. 2. Окно системной папки Windows 2000 Professional

В пределах изображенного окна размещаются:

строка заголовка, в которой расположены: имя открытой папки; в левой части - кнопка вызова системного меню; в правой части - кнопки управления окном. Левая кнопка (со значком подчеркивания) сворачивает окно до иконки на панели задач. Средняя кнопка разворачивает окно на весь экран, или восстанавливает его первоначальные размеры. Правая кнопка (с крестиком) закрывает окно;

Кнопка	Назначение
	Свернуть окно в Панель задач
	Полноэкранное представление окна
	Отображение окна в нормальном виде
	Закрытие окна

строка меню - представляет собой совокупность кнопок, называемых пунктами меню. При выборе пункта меню раскрывается подменю, в котором находятся пункты меню, при щелчке на них выпадает ниспадающее меню с командами, применяемыми к объектам рабочей области;
панель инструментов - содержит кнопки наиболее часто используемых команд;
адресная строка - играет роль командной строки и содержит список папок и дисков, доступных для работы пользователя;
строка состояния - содержит информацию об объектах, находящихся в папке (например, количество выделенных, скрытых объектов; объем объектов);

рабочая область - основная часть окна, в которой размещаются объекты;
полоса прокрутки (вертикальная или горизонтальная) - это полоса вдоль нижней или правой границы окна. Она состоит из стрелок прокрутки, бегунка, собственно полосы прокрутки и служит для просмотра содержимого окна, не умещающегося в его размерах;
рамка окна - ограничивает окно.

Дата добавления: 2020-11-29; просмотров: 156; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!