Системные программы

Программные средства реализации информационных процессов

Программное обеспечение – наряду с аппаратными средствами, важнейшая составляющая информационных технологий, включающая компьютерные программы и данные, предназначенные для решения определённого круга задач и хранящиеся на машинных носителях.

Программное обеспечение представляет собой алгоритм, реализованный в виде последовательности инструкций для процессора.

В компьютерном жаргоне часто используется слово «софт» от английского software.

Приведем упрощенное определение программного обеспечения.

Программное обеспечение – совокупность программных средств для обеспечения нормальной работы вычислительной системы.

По сфере использования ПО разделяют на:

1. Системные программы – обеспечивают настройку, обслуживание и нормальную работу компьютера, компьютерных сетей и прочих устройств

2. Прикладные программы – обеспечивают выполнение необходимых пользователю работ: редактирование текста, рисование картинок и пр.

3.

Системные программы

Системные программы выполняются вместе с прикладными и служат для управления ресурсами компьютера – центральным процессором, памятью, вводом-выводом.

Это программы общего пользования, которые предназначены для всех пользователей компьютера.Системное программное обеспечение разрабатывается так, чтобы компьютер мог эффективно выполнять прикладные программы.

Важными классами системных программ являются также программы вспомогательного назначения – утилиты (лат. utilities – польза). Они либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решаютсамостоятельныеважныезадачи.

Разновидности утилит:

1) программы контроля, тестирования и диагностики, которые используются для проверки правильности функционирования устройств компьютера и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации; указывают причину и место неисправности;

2) программы - драйверы, которые расширяют возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т.д.; с помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся;

3) программы - упаковщики (архиваторы), которые позволяют записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл. Наиболее популярные: ZIP, RAR;

4) антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусами;

5) программы оптимизации и контроля качества дискового пространства, например, утилита дефрагментации диска – предназначена для оптимизации работы диска и повышения скорости доступа к нему, собирает фрагменты файла в один блок;

6) программы восстановления информации, форматирования, защиты данных;

7) коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами;

8) программы для управления памятью, обеспечивающие более гибкое использование оперативной памяти;

9) программы для записи CD - ROM, CD - R и многие другие.

Часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует независимо от нее, т.е. автономно.

Среди десятков тысяч системных программ особое место занимают операционные системы, которые обеспечивают управление ресурсами компьютера с целью их эффективного использования.

Операционная система, ОС (OS – operating system) – базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и утилит.

При включении компьютера операционная система загружается в память раньше остальных программ и затем служит платформой и средой для их работы.

С 1990-х наиболее распространёнными операционными системами являются ОС семейства Microsoft Windows и системы класса UNIX (особенно Linux).

В функции операционной системы входит:

- осуществление диалога с пользователем;

- ввод-вывод и управление данными;

- планирование и организация процесса обработки программ;

- распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);

- запуск программ на выполнение;

- всевозможные вспомогательные операции обслуживания;

- передача информации между различными внутренними устройствами;

- программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).

Операционную систему можно назвать программным продолжением устройства управления компьютера. Операционная система скрывает от пользователя сложные ненужные подробности взаимодействия с аппаратурой, образуя прослойку между ними. В результате этого люди освобождаются от очень трудоёмкой работы по организации взаимодействия с аппаратурой компьютера.

В зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей, которых могут обслуживать ОС, различают четыре основных класса операционных систем:

1. Однопользовательские однозадачные, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать в данный момент только с одной задачей.

2. Однопользовательские однозадачные с фоновой печатью, которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать. Это ускоряет работу при выдаче больших объёмов информации на печать.

3. Однопользовательские многозадачные, которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. Например, к одному компьютеру можно подключить несколько принтеров, каждый из которых будет работать на «свою» задачу.

4. Многопользовательские многозадачные, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.

Операционная система для персонального компьютера, ориентированного на профессиональное применение, должна содержать следующие основные компоненты:

- программы управления вводом/выводом;

- программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;

- процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.

MS-DOS (англ. Microsoft Disk Operating System – дисковая ОС от Microsoft) – коммерческая операционная система фирмы Microsoft для IBM PC-совместимых персональных компьютеров. MS-DOS – самая известная ОС, ранее устанавливавшаяся на большинство IBM PC-совместимых компьютеров. Со временем она была вытеснена ОС семейства Windows.

MS-DOS была создана в 1981 году и, в ходе её развития, было выпущено восемь крупных версий (1.0, 2.0 и т. д.) и два десятка промежуточных (3.1, 3.2 и т. п.), пока в 2000 году Microsoft не прекратила её разработку. Это был ключевой продукт фирмы, дававший ей существенный доход и маркетинговый ресурс.

Последней коробочной версией стала 6.22 (июнь 1994 года), однако MS-DOS продолжала служить загрузчиком для Windows 95, Windows 98 и Windows ME (версия 8.0).

Она состоит из следующих основных модулей:

- базовая система ввода/вывода (BIOS);

- блок начальной загрузки (Boot Record);

- модуль расширения базовой системы ввода/вывода (IO.SYS);

- модуль обработки прерываний (MSDOS.SYS);

- командный процессор (COMMAND.COM);

- утилиты MS DOS.

Каждый из указанных модулей выполняет определенную часть функций, возложенных на ОС. Места постоянного размещения этих модулей различны. Так, базовая система ввода/вывода находится в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), а не на дисках, как все остальные модули.

В неграфических операционных системах управление компьютером производится вводом специальных команд в командную строку с помощью клавиатуры.

Взаимодействие пользователя с операционной системой MS-DOS построено по принципу диалога: пользователь набирает на клавиатуре нужную команду и нажимает клавишу Enter, после чего MS-DOS выполняет введенную команду. Таких команд в MS-DOS около шести десятков. Запомнить из достаточно сложно.

1. DIR – просмотр содержимого каталога

2. MKDIR (MD) – создание нового каталога

3. CHDIR (CD) – смена текущего каталога

4. RMDIR (RD) – удаление каталогов

5. Создание текстовых файлов

Чтобы набрать текст, т.е. чтобы создать файл необходимо:

- наберите команду cope_con_docum.txt ¿;

- наберите текст;

- окончив набор текста нажмите: Ctrl +Z;

7. TYPE – вывод содержимого файла на экран

8. RENAME (REN) – переименование файла

9. COPY – копирование файлов

10. DEL - удаление файла

Для удобства работы с неграфическими операционными системами применяют специальный класс программ, которые называются программами-оболочками.

Оболочка – это программа, которая запускается под управлением операционной системы и помогает работать человеку с этой операционной системой. Одна из самых известных во всем мире программ-оболочек называется Norton Commander. Оболочки позволяют заменить ввод команд операционной системы управлением с помощью ограниченного набора клавиш.

Предлагаемая оболочка в простой и удобной форме позволяет выполнить большое количество функций, в частности:

- наглядно изображать содержание каталогов на дисках;

- изображать дерево каталогов на диске, с возможностью перехода в нужный каталог с помощью указания его на этом дереве, а также создание, переименование и удаление каталогов;

- удобно копировать, переименовывать, пересылать и удалять файлы;

- просматривать текстовые файлы, документы, сделанные с помощью различных редакторов текстов, архивные файлы и другие;

- редактировать текстовые файлы;

- выполнять любые команды MS-DOS;

- изменять атрибуты файлов;

- … и многое другое.

После запуска NC на мониторе появляется главный экран оболочки, который логически делится на следующие области:

1. Левую и правую панели;

2. Поле командной строки (предпоследняя строка экрана);

3. Поле подсказок (последняя строка экрана).

1. Каждая панель предназначена для отображения информации о файловой структуре на диске и сведений об оперативной памяти.

На панели может располагаться следующая информация:

- имена файлов в полном и кратком виде;

- справочная информация о данном каталоге или диске;

- дерево каталогов файловой структуры текущего диска;

- содержимое файла.

Одна из панелей всегда является активной. Большинство команд оболочки воздействует именно на нее. Активной считается та панель, на которой находится прямоугольный маркер. Смена активности панелей осуществляется нажатием клавиши ТАВ.

2. В поле командной строки допускается вводить любые команды DOS и запускать любые программы аналогично тому, как это делается в ответ на приглашение DOS.

3. Поле подсказок содержит краткую информацию об использовании функциональных клавиш для выдачи часто используемых команд оболочки.

Графические операционные системы позволяют использовать для управления компьютером специальные манипуляторы, например мышь.

В настоящее время наиболее распространенной операционной системой для компьютеров IBM PC является графическая операционная система Microsoft Windows.

Программы, написанные для работы под управлением операционной системы, называются приложениями. Многочисленные приложения Windows отличаются единым интерфейсом пользователя и имеют единый стиль управления