Системное программное обеспечение

Системное программное обеспечение по характеру использования отдельных комплексов программ подразделяется на следующие классы:

- базовые системы ввода-вывода;

- операционные системы;

- операционные оболочки.

Базовая система ввода-вывода (BIOS – Basic Input Output System) представляет собой набор программ, обеспечивающих:

- взаимодействие операционной системы с различными устройствами компьютера;

- поддержку функций ввода-вывода;

- тестирование оборудования при включении компьютера;

- загрузку операционной системы не только с жесткого или гибкого дисков, но и с приводов CD-ROM.

Программы BIOS находятся в специальном постоянном запоминающем устройстве, расположенном на системной плате компьютера. Поэтому BIOS может быть отнесена к особой категории компьютерных компонентов, занимая промежуточное положение между аппаратурой и ПО.

14.Операционные системы: назначение, функции. Роль и место ОС в программном обеспечении компьютера.

Операционная система (ОС) является основой системного ПО. ОС управляет работой всех устройств компьютера и процессом выполнения программ пользователей от момента их поступления в систему до выдачи результатов.

В состав ОС входит комплекс программ, выполняющих следующие функции:

 управление работой всех устройств компьютера;

 контроль работоспособности оборудования;

 первоначальная загрузка системы;

 управление файловой системой;

 распределение ресурсов компьютера, таких, как оперативная память, процессорное время, периферийные устройства, между программами пользователей;

 управление загрузкой и выполнением прикладных программ.

По широте охвата одновременно выполняемых задач ОС можно разбить на три группы: однозадачные (однопользовательские), многозадачные (многопользовательские) и сетевые.

Однозадачные ОС предназначены для работы одного пользователя в каждый конкретный момент с одной конкретной задачей (например, операционные системы типа MSDOS).

Многозадачные ОС обеспечивают коллективное использование компьютера в мультипрограммном режиме разделения времени.

Сетевые ОС связаны с появлением локальных и глобальных сетей. Они предназначены для обеспечения доступа пользователя ко всем ресурсам вычислительной сети.

Однозадачные дисковые операционные системы различных фирм MS DOS, PC DOS и Novell DOS были просты и экономичны, но морально устарели и уступили место операционным системам нового поколения.

. Современные ОС, такие, как ОС семейств UNIX и WINDOWS, являются многозадачными, предоставляют пользователю развитый графический интерфейс, совместимы с приложениями, разработанными для MS DOS. Они независимы от аппаратуры, поддерживают все виды периферийных устройств. Они способны использовать все возможности современных микропроцессоров, устойчивы в работе, так как имеют средства защиты от сбоев и ошибок.

Начиная с 90-х годов, практически все известные ОС становятся сетевыми. Компьютер превращается в средство коммуникации с развитыми вычислительными возможностями.

К сетевым ОС предъявляются такие требования, как

 способность функционировать в среде с разнородными аппаратными и программными средствами;

 возможность масштабирования (изменения сложности) структуры;

 обеспечение требуемого уровня безопасности при передаче сообщений по сетям;

 наличие развитых средств централизованного администрирования и управления.

В настоящее время широко известны семейства сетевых операционных систем UNIX, WINDOWS, NETWARE и др. Операционная система UNIX ориентирована на эффективную многозадачную работу в сетевом варианте организации вычислительного процесса.

ОС UNIX обеспечивает поддержку:

 иерархической структуры файловой системы;

 совместимых по вводу-выводу файлов, устройств и процессов асинхронной обработки;

 наиболее распространенных алгоритмических языков программирования.

В последние годы широкое распространение и поддержку в крупных корпорациях получила ОС Linux. Это 32-разрядная версия семейства Unix. Она является основной операционной системой, поддерживающей работу в сети Internet. Её характеризует возможность установки на компьютерах различных типов, открытость программного кода ядра системы, стабильность в работе.

Сейчас широко применяется операционная система Windows NT, дальнейшим развитием которой являются ОС Windows 2000, ОС Windows ХР и Windows 2003, предназначенные для работы в локальных сетях и на мощных рабочих станциях. Назовём их основные особенности. Это:

 стандартизация интерфейса пользователя;

 возможность подключать внешние устройства различных видов;

 интеграция функций программ, т.е. возможность использовать в конкретной программе объекты, созданные средствами другой программы;

 многозадачность;

 переход к преобладающему использованию графических средств изображения.

Графический пользовательский интерфейс предназначен для создания пользователю комфортных условий при работе с операционной системой. Он удобен при запуске программ, открытии и сохранении файлов, работе с файлами, дисками и сетевыми серверами. Графический многооконный пользовательский интерфейс основан на реализации объектно-ориентированного подхода, при котором работа пользователя ориентирована в первую очередь на документы, а не на программы. Загрузку любого имеющегося документа можно осуществить путем открытия файла, содержащего этот документ, одновременно автоматически загрузится программа, с помощью которой открываемый файл был создан.

Начиная с версии Windows 2000, ОС поддерживает полноценную организацию локальной сети с выделенным сервером.

В Windows 2000 и более поздних версий реализованы следующие функциональные и архитектурные решения:

 многозадачность - использование одного процессора для работы множества приложений;

 масштабируемость - возможность автоматического подключения и использования дополнительных процессоров;

 объектная ориентация. Так, объектами являются объекты каталога, объекты процесса и нитей управления, объекты сегментов памяти, объекты портов и т.д.

 расширяемость, которая обеспечена открытой модульной архитектурой, позволяющей добавлять новые модули на все уровни операционной системы.

 доменная архитектура сетей обеспечивает возможность соединения с другими сетевыми продуктами и взаимодействие с серверами и клиентами других операционных систем.

 система безопасности. Для обеспечения безопасности операционной системы, приложений, информации от разрушения, несанкционированного доступа, неквалифицированных действий пользователя в Windows разработана многоуровневая система безопасности – на уровне пользователя, доменов, объектов, ресурсов, сетевой передачи информации, приложений и т.д.

Файловая система является важнейшим компонентом Windows и поддерживает разные типы файловых систем. Для работы с разными типами файловых систем построена аппаратно-независимая модель подсистемы ввода-вывода. Она реализована на концепции многоуровневой архитектуры драйверов и устройств в сочетании с диспетчером ввода-вывода, который является посредником между прикладными программами и драйверами.

15.Характеристика и особенности операционной системы Windows.

Операционные системы семейства Windows представляет собой 32-разрядные операционные системы, обеспечивающую многозадачную и многопоточную обработку приложений. Они поддерживает удобный графический пользовательский интерфейс, возможность работы в защищенном режиме, совместимость с программами реального режима и сетевые возможности. В Windows реализована технология поддержки самонастраивающейся аппаратуры Plug and Play, допускаются длинные имена файлов и обеспечиваются повышенные характеристики устойчивости.

32-разрядность означает, что операции над 32-разрядными данными здесь выполняются быстрее, чем над 16-разрядными. 32-разрядные Windows-приложения выполняются в собственном адресном пространстве, доступ в которое для других программ закрыт. Это защищает приложения от ошибок друг друга. При сбое в работе одного приложения другое продолжает нормально функционировать. Сбойное же приложение можно завершить.

Многозадачность предоставляет возможность параллельной работы с несколькими приложениями. Пока одно из них занимается, например, печатью документа на принтере или приемом электронной почты из сети Internet, другое может пересчитывать электронную таблицу или выполнять другую полезную работу.

Многопоточность позволяет определенным образом разработанным приложениям одновременно выполнять несколько своих собственных процессов. Например, работая с многопоточной электронной таблицей, пользователь сможет делать перерасчет в одной таблице в то время, как будет выполняться печать другой и загрузка в память третьей. Пока один поток находится в состоянии ожидания, например, завершения операции обмена данными с медленным периферийным устройством, другой может продолжать выполнять свою работу.

Отличительной чертой Windows является объектно-ориентированный подход к построению системы. На уровне пользователя объектный подход выражается в том, что интерфейс представляет собой подобие реального мира, а работа с машиной сводится к действиям с привычными объектами. Так, папки можно открыть, убрать в портфель, документы – просмотреть, исправить, переложить с одного места на другое, выбросить в корзину, факс или письмо – отправить адресату и т. д. Пользователь работает с задачами и приложениями так же, как с документами на своем письменном столе. Обьектно-ориентированный подход реализуется через модель рабочего стола – первичного объекта Windows. После загрузки Windows он выводится на экран. На рабочем столе могут быть расположены различные объекты: программы, папки с документами (текстами, рисунками, таблицами), ярлыки программ или папок.

Ярлыки обеспечивают доступ к программе или документу из различных мест, не создавая при этом нескольких физических копий файла. На рабочий стол можно поместить не только пиктограммы приложений и отдельных документов, но и папок. Папки - еще одно название каталогов.

Существенным нововведением в Windows стала панель задач. Несмотря на небольшие функциональные возможности, она делает наглядным механизм многозадачности и намного ускоряет процесс переключения между приложениями. Внешне панель задач представляет собой полосу, обычно располагающуюся в нижней части экрана, на которой размещены кнопки приложений и кнопка “Пуск”. В правой ее части обычно присутствуют часы и небольшие пиктограммы программ, активных в данный момент.

Windows обеспечивает работу с аудио и видеофайлами различных форматов. Значительным достижением Windows стали встроенные в систему программы для компьютерных коммуникаций. Коммуникационные средства Windows рассчитаны на обычных пользователей и не требуют специальных знаний. Эти средства включают в себя возможности работы в локальных сетях и глобальных сетях, настройку модемов, подключение к электронной почте и многое другое.

В операционной системе Windows при работе с окнами и приложениями широко применяется манипулятор мышь. Обычно мышь используется для выделения фрагментов текста или графических объектов, установки и снятия флажков, выбора команд меню, кнопок панелей инструментов, манипулирования элементами управления в диалогах, "прокручивания" документов в окнах.

В Windows активно используется и правая кнопка мыши. Поместив указатель над интересующем объекте и сделав щелчок правой кнопкой мыши, можно раскрыть контекстное меню, содержащее наиболее употребительные команды, применимые к данному объекту.

При завершении работы нельзя просто выключить компьютер, не завершив работу системы по всем правилам - это может привести к потере некоторых несохраненных данных. Для правильного завершения работы необходимо сохранить данные во всех приложениях, с которыми работал пользователь, завершить работу всех ранее запущенных DOS-приложений, открыть меню кнопки “Пуск” и выбрать команду “Завершение работы”.