Системное программное обеспечение ЭВМ

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Под программным обеспечением понимают совокупность программных средств для ЭВМ, обеспечивающих функционирование, диагностику и тестирование их аппаратных средств, а также разработку, отладку и выполнение любых задач пользователя с соответствующим документированием, где в качестве пользователя может выступать как человек, так и любое внешнее устройство, подключенное к ЭВМ и нуждающееся в ее вычислительных ресурсах.

К программному обеспечению относится также вся область деятельности по проектированию и разработке ПО:

- технология проектирования программ (например, нисходящее проектирование, структурное и объектно-ориентированное программирование и др.)

- методы тестирования программ;

- анализ качества работы программ

- документирование программ.

Все программы по характеру использования и категориям пользователей подразделяются на два класса – утилитарные программы и программные продукты.

Утилитарные программы (программы для себя) предназначены для удовлетворения нужд их разработчиков. Чаще всего утилитарные программы исполняют роль сервиса в технологии обработки данных либо являются программами решения функциональных задач, не предназначенных для широкого распространения.

Программный продукт – комплекс взаимосвязанных программ для решения определенной проблемы (задачи) массового спроса, подготовленные к реализации как любой вид промышленной продукции.

Программные продукты можно классифицировать по разным признакам. Наиболее общей является классификация, в которой основополагающим признаком служит сфера использования:

- аппаратная часть компьютеров и сетей ЭВМ

- технология разработки программ

- функциональные задачи различных предметных областей.

Исходя из этого, выделяют три класса программных продуктов:

1) Системное программное обеспечение

2) Инструментарий технологий программирования

3) Пакеты прикладных программ – это комплекс программ, предназначенный для решения задач определенного класса (например: пакеты прикладных программ общего назначения, методо-ориентированные пакеты прикладных программ, проблемно-ориентированные пакеты прикладных программ, пакеты прикладных программ глобальных сетей ЭВМ и т.д.).

Системное программное обеспечение ЭВМ

Управляет всеми ресурсами ЭВМ (центральным процессором, памятью, вводом-выводом) и осуществляет общую организацию процесса обработки информации и интерфейсы между ЭВМ, пользователем, аппаратными и программными средствами.

Структура системного ПО:

BIOS – базовая система ввода-вывода – совокупность программ, предназначенных для автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера, загрузки ОС в оперативную память и обеспечения взаимодействия ОС и приложений с различными устройствами ПК.

Операционная система  представляет собой комплекс системных и служебных программных средств, обеспечивающих:

1) Управление работой каждого блока ПК и их взаимодействием

2) Управление выполнением программ, запуск программ на выполнение

3) Всевозможные вспомогательные функции обслуживания

4) организация хранения информации во внешней памяти

5) поддержку интерфейса пользователя.

Таким образом, операционная система – это совокупность программ для организации диалога пользователя с компьютером, для управления аппаратурой и ресурсами, для запуска программ и выполнения многих других функций.

Каждая ОС состоит как минимум из трех обязательных частей:

1) ядро, командный интерпретатор, переводчик с программного языка на язык машинных кодов

2) специальные программы для управления различными устройствами – драйверы

3) удобная оболочка, с которой общается пользователь - интерфейс

Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор ОС.

Исходя из выполняемых функций, ОС делятся на однозадачные и многозадачные.

Однозадачные ОС - предназначены для работы одного пользователя в каждый конкретный момент с одной конкретной задачей. Типичным представителем таких ОС является MS-DOS.

 Многозадачные ОС обеспечивают коллективное использование ЭВМ в мультипрограммном режиме разделения времени (т.е. в памяти ЭВМ находится несколько программ и процессор распределяет ресурсы компьютера между задачами). Представителями подобного класса ОС являются: Microsoft Windows 98, UNIX.

Еще один критерий – число пользователей ОС.

ОС бывает однопользовательской (предназначенной для обслуживания одного клиента: Windows 98) и многопользовательской (рассчитанной на работу с группой пользователей одновременно: Windows NT/2000/XP…)

Следующий критерий: тип интерфейса: командные (текстовые) и объектно-ориентированные (графические).

Также ОС делятся на сетевые и локальные. Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами компьютеров, объединенных в сеть с целью совместного использования данных. Появление сетевых ОС обусловлено появлением локальных и глобальных сетей. Они предназначены для обеспечения доступа пользователя ко всем ресурсам вычислительной сети. Типичными представителями сетевых ОС являются Windows NT Server, UNIX, Solaris фирмы Sun и т.д.

В большинстве случаев сетевые ОС устанавливаются на один или более достаточно мощных компьютеров-серверов, выделяемых исключительно для обслуживания сети и совместно используемых ресурсов. Все остальные ОС будут считаться локальными и могут использоваться на ПК, а также на отдельном компьютере, подключенном к сети в качестве рабочей станции или клиента.

Основные особенности ОС WINDOWS

1. Вытесняющая многозадачность и многопоточность. Многозадачность может быть кооперативной и вытесняющей. При вытесняющей многозадачности распределением процессорного времени между программами занимается сама ОС. Она выделяет каждой задаче фиксированный квант времени процессора. По истечении этого кванта времени система вновь получает управление, чтобы выбрать другую задачу для активизации.

Многопоточность означает, что работающие программы могут разделяться на несколько частей, самостоятельно претендующих на процессорное время. Это обеспечивает одновременное выполнение программой нескольких, не связанных друг с другом операций.

2. Графический пользовательский интерфейс, использующий графический режим видеомонитора.

3. Подключение новых периферийных устройств по технологии Plug and Play (включай и работай). Дополнительные устройства подключаются специальными программами – мастерами, распознающими устройство. Если устанавливаемое устройство поддерживает технологию Plug&Play, то Microsoft Windows автоматически его обнаружит и выдаст инструкции Мастера Установки.

4. Наличие коммуникационных программных средств и программ для поддержки компьютерных сетей.

5. Наличие средств мультимедиа.

6. Интеграция с глобальной сетью Интернет. Интерфейс пользователя можно настроить на работу в Интернет. В этом случае Рабочий стол принимает вид Web- страницы, а ярлыки действуют как Web-ссылки, которые могут указывать не только на файлы компьютера, но и на данные в сети Интернет. В число программ, реализующих интеграцию с Интернет входят: программа Подключение к Интернет; программа электронной почты Outlook Express и т.д.

7. Повышение надежности и качества управления. Введены дополнительные программы, которые осуществляют проверку системных файлов, очистку и проверку диска, автоматическое техническое обслуживание, архивацию данных.

В 1992-1995 г. большинство компьютеров работало в среде MS-DOS под управлением операционной оболочки Windows 3.1, а затем основной стала операционная система Windows 95, в состав которой входит MS-DOS.

Летом 1998 года выпускается новая операционная система Windows 98, которая по своей концепции принципиально не отличается от предыдущей версии. Однако Windows 98 гораздо стабильнее и надежнее, имеет улучшенный графический интерфейс, который представляет эффективную, надежную, универсальную среду работы. Нововведения касаются следующих позиций:

- интеграция с глобальной сетью Интернет

- повышение надежности и качества управления

- повышение производительности работы.

WindowsNT - сверхстабильная, надежная система, рассчитанная прежде всего на работу, а не на разные игры-развлечения: случаи ошибок и зависаний при работе в Windows NT встречаются крайне редко. Большая часть достоинств NT проявляется лишь в сетевом режиме работы, т. е. в связке с другими компьютерами.

Windows 2000 – была выпущена в нескольких вариантах: серверном (Server), для установки на главный, управляющий компьютер сети, и клиентском (Professional) – для рабочих станций.

Windows XP – первая ОС Microsoft с полностью настраиваемом интерфейсом. Нововведение: можно работать с компакт-дисками, как с обычными дискетами, перетаскивая на чистый диск нужные файлы непосредственно в Проводнике.

Под именем Windows XP была представлена целая линия операционных систем:

· Корпоративные: ОС Windows XP Server и Windows XP Professional

· Домашняя: Windows XP Home

Windows Server 2003 Standard Edition – сетевая ОС для предприятий малого бизнеса и отдельных подразделений организации:

· Поддерживает совместное использование файлов и принтеров

· Предоставляет безопасное подключение к Интернету

· Позволяет централизовать развертывание настольных приложений.

Семейство UNIX

Словом UNIX обозначается не одна ОС, а целое семейство ОС, предназначенных для больших промышленных компьютеров. UNIX создавалась прежде всего для профессионалов. Для данного семейства было важно обеспечить:

· Совместимость (программы, написанные под одну UNIX-систему д.б. работать и на другой)

· Переносимость (м.б. подстроить под любой компьютер)ъ

· Настраиваемость (каждый программист мог вносить в нее свои исправления, адаптируя ее под конкретный компьютер)

Операционная система Linux

Была создана в 1991 году Линусом Торвальдсом. Разительно отличается от всех других ОС:

· Единственная ОС, созданная любителем (в качестве дипломного проекта), распространяемая бесплатно.

· Открытая архитектура (ядро Linux распространяется в виде «исходных текстов» и открыто для изменения)

· Сегодня Linux уже устанавливается не только на серверы, но и на готовые ПК и даже ноутбуки.