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:

Дата добавления: 2020-11-29; просмотров: 140; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!