Главной составной частью системного программного обеспечения является. Системное по операционная система. Виды операционных систем

Wikispaces was founded in 2005 and has since been used by educators, companies and individuals across the globe.

Unfortunately, the time has come where we have had to make the difficult business decision to end the Wikispaces service.

We first announced the site closure in January 2018, through a site-wide banner that appeared to all logged-in users and needed to be clicked on to dismiss

During the closure period a range of banners were shown to users, including a countdown banner in the final month. Additionally, the home page of Wikispaces.com became a blog, detailing the reasons for the closure. Private Label Site Administrators were contacted separately regarding the closure

Wikispaces Tier Closedown Date
Classroom and Free Wikis end of service 31st July 2018
Plus and Super Wikis end of service 30th September 2018
Private Label Wikis end of service 31st January 2019

Why has Wikispaces closed?

Approximately 18 months ago, we completed a technical review of the infrastructure and software we used to serve Wikispaces users. As part of the review, it became apparent that the required investment to bring the infrastructure and code in line with modern standards was very substantial. We explored all possible options for keeping Wikispaces running but had to conclude that it was no longer viable to continue to run the service in the long term. So, sadly, we had to close the site - but we have been touched by the messages from users all over the world who began creating wikis with it and now running them on new platforms.

We would like to take this opportunity to thank you for your support over the years.

Программное обеспечение компьютера – это совокупность программ, процедур, инструкций, а так же связанной с ними технической документацией, позволяющих использовать ЭВМ для решения поставленных задач.

Программное обеспечение призвано:

Обеспечить работоспособность ЭВМ;

Обеспечить взаимодействие пользователя с ЭВМ;

Расширить ресурсы вычислительной системы;

Повысить эффективность используемых ресурсов;

Повысить производительность и качество труда пользователя.

Между отдельными программами математического или программного обеспечения (ПО) компьютерной системы, как и между ее узлами и блоками, существует тесная взаимосвязь. Такая взаимосвязь обеспечивается распределением ПО между несколькими взаимодействующими уровнями. Каждый вышележащий уровень, опираясь на программное обеспечение нижележащих уровней, повышает функциональность всей системы.

Взаимосвязь между уровнями и программами системного ПО можно представить с помощью схемы (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Уровни и программы системного программного обеспечения

Базовое ПО в архитектуре компьютера занимает особое положение. С одной стороны, его можно рассматривать как составную часть аппаратных средств, с другой стороны, оно является одним из программных модулей операционной системы.

Основу системного ПО составляют программы, входящие в операционные системы (ОС) компьютеров. Задача таких программ - управление работой всех устройств компьютерной системы и организация взаимодействия отдельных процессов, протекающих в компьютере во время выполнения программ. Сюда относятся и программы, обеспечивающие отображение информации на дисплее в удобном для пользователя виде, диалоговые программы для общения на ограниченном естественном языке, а также системы трансляции, переводящие на машинный язык программы, написанные на языках программирования.



Другой комплекс программ - служебные. Это различные сервисные программы, используемые при работе или техническом обслуживании компьютера, - редакторы, отладчики, диагностические программы, архиваторы, программы для борьбы с вирусами и другие вспомогательные программы. Данные программы облегчают пользователю взаимодействие с компьютером. К ним примыкают программы, обеспечивающие работу компьютеров в сети. Они реализуют сетевые протоколы обмена информацией между машинами, работу с распределенными базами данных, телеобработку информации.

Вся совокупность программ, образующих ту программную среду, в которой работает компьютер и называется системным программным обеспечением. И чем богаче системное ПО, тем продуктивнее становится работа на компьютере.

Однако в программную среду, наряду с полезными, могут входить и программы, нарушающие ее работу. Это различные программы для несанкционированного доступа к данным и программам, компьютерные вирусы и другие программные средства, с помощью которых «взламывается» защита программной среды.

Рассмотрим более подробно программы, входящие в системное программное обеспечение компьютера.

Базовое программное обеспечение. Базовое ПО, или BIOS, представляет программа, которая отвечает за управление всеми компонентами, установленными на материнской плате. Фактически BIOS является неотъемлемой составляющей системной платы и поэтому может быть отнесена к особой категории компьютерных компонентов, занимающих промежуточное положение между аппаратурой и программным обеспечением.

Аббревиатура BIOS расшифровывается как Basic Input/Output System - базовая система ввода/вывода. Раньше в системе IBM PC основным назначением BIOS была поддержка функций ввода-вывода за счет предоставления ОС интерфейса для взаимодействия с аппаратурой. В последнее время ее назначение и функции значительно расширились.

Второй важной функцией BIOS является процедура тестирования (POST - Power On Self Test) всего установленного на материнской плате оборудования (за исключением дополнительных плат расширения), проводимая после каждого включения компьютера.

В процедуру тестирования входят:

Проверка работоспособности системы управления электропитанием;

Инициализация системных ресурсов и регистров микросхем;

Тестирование оперативной памяти;

Подключение клавиатуры;

Тестирование портов;

Инициализация контроллеров, определение и подключение жестких дисков.

В процессе инициализации и тестирования оборудования BIOS сравнивает данные системной конфигурации с информацией, хранящейся в CMOS - специальной энергозависимой памяти, расположенной на системной плате. Хранение данных в CMOS поддерживается специальной батарейкой, а информация обновляется всякий раз при изменении каких-либо настроек BIOS. Именно эта память хранит последние сведения о системных компонентах, текущую дату и время, а также пароль на вход в BIOS или загрузку операционной системы (если он установлен). При выходе из строя, повреждении или удалении батарейки все данные в CMOS-памяти обнуляются.

Третьей важной функцией, которую BIOS выполняет со времен IBM PC, является загрузка ОС. Современные BIOS позволяют загружать операционную систему не только с гибкого или жесткого диска, но и с приводов CD-ROM, ZIP, LS-120, SCSI-контроллеров. Определив тип устройства загрузки, BIOS приступает к поиску программы - загрузчика ОС на носителе или переадресует запрос на загрузку на BIOS другого устройства. Когда ответ получен, программа загрузки помещается в оперативную память, откуда и происходит загрузка системной конфигурации и драйверов устройств операционной системы.

С появлением процессоров Pentium BIOS стала выполнять еще одну функцию - управление потребляемой мощностью, а с появлением материнских плат форм-фактора (стандартизированный размер) ATX (Advanced Technology extended - расширенная продвинутая технология) - и функцию включения и выключения источника питания в соответствии со спецификацией ACPI (Advanced Configuration and Power Interface - продвинутый интерфейс конфигурирования и управления потребляемой мощностью). Существует также спецификация АРМ (Advanced Power Management - продвинутое управление потребляемой мощностью). Отличие их состоит в том, что ACPI выполняется в основном средствами ОС, а АРМ - средствами BIOS.

Фирм, занимающихся разработкой программного обеспечения для BIOS, очень мало. Из наиболее известных можно выделить три: Award Software (Award BIOS), American Megatrends, Inc. (AMI BIOS) и Microid Research (MR BIOS). Но на подавляющем большинстве компьютеров сегодня применяются различные версии BIOS компании Award Software. Пользовательский интерфейс разных версий и разных производителей BIOS может сильно отличаться, но системные вызовы строго стандартизированы.

Физически BIOS находится в энергонезависимой перепрограммируемой флэш-памяти, которая вставляется в специальную колодку на материнской плате (на этой микросхеме есть яркая голографическая наклейка с логотипом фирмы - разработчика ПО для BIOS).

Операционная система – это целый комплекс управляющих программ, выступающих в качестве и интерфейса между компонентами персонального компьютера и обеспечивающих эффективное использование ресурсов ЭВМ. Операционная система обеспечивает взаимосвязь и управление всеми элементами компьютера и выполняемыми программами. Загрузка операционной системы производиться при включении компьютера. Более подробно операционную системы мы рассмотрим в разделе 3.2.

Операционные оболочки (файловые менеджеры) – это программы, которые позволяют осуществить действия по управлению ресурсами компьютера в рамках более развитого, удобного и интуитивно понятного пользователю интерфейса. Это программные продукты, делающие общение пользователя с компьютером более комфортным. Это самостоятельные программы, целью которых является облегчение работы пользователя с операционной системой, с каталогами и файлами.

По своей сути все файловые менеджеры выполняют сходные функции – операции с файлами: копирование, перемещение, удаление, переименование, просмотр, сортировка, сравнение и многое других операций. Так же имеется возможность проведения групповых операций с файлами. Именно от менеджера зависит удобство работы, комфорт, и значит, и производительность труда пользователя. Различий между такими программами мало, и предпочтение той или иной определяется привычка пользователя.

Norton Commander это самый первый и популярный в 1980-е годы был файловый менеджер, созданный всемирно известной компанией Symantec. В свое время он стоял своеобразным эталоном в компьютерной среде. Но прогресс не стоял на одном месте. С развитием компьютерной индустрии и появление более совершенной техники, и соответственно и нового программного обеспечения, Нортон отдал свои позиции другим менеджерам, более функциональным и совершенным.

Far manager создан автором известного архиватора WinRar Евгением Рошалем. Он создал специально для операционной системы Windows и работает независимо от установленной версии Windows. Программа понимает длинные имена файлов, корректно работает с русскими буквами. До настоящего времени эта программа остается одним из самых популярных менеджеров.

Windows Commander наравне с Far является такой же популярной программой, которая в настоящее время стала называться Total Commander. Программа глубоко интегрирована в операционную систему и позволяет получить доступ практически к любому файлу, имеет достаточно гибкие возможности по настойке, позволяет увеличивать свои возможности за счет установки дополнительных расширений.

Между Far manager и Total Commander много сходства, в них полностью совпадают основные клавиатурные команды. Различия состоят в основном во внешнем виде окон, в частности, в их цветовом оформлении.

Языки программирования. Даже наличии десятка тысяч готовых программ пользователям может понадобиться нечто такое, чего не делают или делают не так имеющиеся готовые программы. В этих случаях для разработки новых программ используются системы программирования – совокупность программ, используемых для автоматизации процесса разработки программ.

Языка программирования – это языки записи программ для ЭВМ. Первыми языками программирования были языки Алгол, Фортран, Бейсик, Паскаль.

Существующие в настоящее время языки программирования можно отнести к четырем группам. Следует заметить при этом, что нет такого языка, который удовлетворял бы всем областям программирования и интересам всех программистов. Такой язык в каждом случае приходиться выбирать разработчику программы, исходя из уровня квалификации и собственных предпочтений.

Языки программирования низкого уровня . Языки программирования низкого уровня – это машинные языки – (языки Ассемблера). Команды такого языка больше понятны процессору, чем пользователю. Язык Ассемблер предназначен для написания системных программ, используется в основном системными программистами, разрабатывающими программы, которые управляют работой вычислительной машины и автоматизирую процесс разработки прикладных программ.

Поскольку команды разных процессоров различны, то при использовании таких языков приходиться их выучивать для каждого конкретного процесса. По этим же причинам написание программы нельзя перенести на другой процессор. В настоящее время на низкоуровневых языках пишутся в основном драйверы устройств и составные части операционных систем для персонального компьютера и суперкомпьютера. К таким языка относятся языки Ассемблер и в некоторой мере Си.

Языки программирования высокого уровня . Языки программирования высокого уровня – это немашинные языки. Они более понятны нам, нежели компьютеру, однако это не мешает создавать на них практически все существующие программы для персональных компьютеров. Высокоуровневые языки программирования облегчают труд программистов, в них заложены важные функции, выполнение которых на языке низкого уровня потребовало бы тысячи строк кода.

Самым массовым языком считается Basic, разработанный в 1960-х годах в качестве учебного языка. Известны версии Visual Basic7 и QBasic. Язык программирования Pascal разработал Н.Вирт – основоположник множества идей программирования в конце 1970-х годов. В Паскале имеются возможности для создания крупных проектов, но он успешно применяется для небольших программ. Delphi2006 является на данный момент наиболее мощной визуальной средой Паскаля.

К языкам высокого уровня относятся:

Процедурно-ориентированные языки. Являются средством записи процедур или алгоритмов обработки информации для определенного класса задач. К ним относятся языки – Фортран, Бейсик, Си (С), Паскаль.

Проблемно-ориентированные языки. Появились в связи с постоянным расширением области применения вычислительной техники и возникновением целых классов новых задач, для которых надо было найти решение. К ним относятся языки – Лисп, Пролог.

Объектно-ориентированные языки. Представляют собой развитие версии процедурных и проблемных языков. Программирование с помощью языков данной группы простое и наглядное. К языкам этой группы относятся – Visual Basic, Delphi, Visual Fortran, С++(С), Prolog.

Для операционной системы Windows фирма Microsoft создала в середине 1990-х годов семейство языков Visual Basic как базового средства разработки программного обеспечения для персональных компьютеров.

Языки Web-программирования. Развитие сети Интернет привело к появлению качественно новых языков – языков программирования для сетей:

Основной и самый первый язык этого класса – это HTML, язык для формирования документа. Подавляющее число Интернет-языков подчиняются его правилам и зависят от него.

Язык Java – это машинонезависимый язык программирования для корпоративных сетей ЭВМ, создания фирмой Sun.

Язык Javascript – это язык гипертекстовых подпрограмм (скриптов), которые могут выполняться браузерами на любых персональных ЭВМ, подключенных к локальной или глобальной сети ЭВМ. Этот язык признан международных стандартом языка скриптов для всех браузеров.

PHP – это наиболее популярный интерпретируемый Интернет-язык. На нем основаны многие Web-сайты. Он довольно прост, позволяет создавать неплохие системы управления сайтами.

Perl. По мощности значительно превосходит тип Си. В него введено множество функций работы со строками, массивами, всевозможные средства преобразования данных.

Языки программирования баз данных . Реляционные базы данных – это наборы таблиц, состоящие из строк и столбцов. Каждая таблица имеет фиксированное число столбцов, задаваемых в ее описании, и переменное число строк, которое можно меняться при работе с базой данных.

От остальных языков программирования языки программирования баз данных отличаются своей задачей – управлять базами данных. Структурированный язык запросов SQL является единым языком работы с базами данных. Этот язык понимаю любые системы управления базами данных (СУБД), но помимо этого во многих СУБД имеется также свой уникальный язык, ориентированный именно на эту СУБД и не переносимый на другие.

Основными типами запросов в языке SQL является:

Создание таблиц и баз данных;

Выборка информации из баз данных;

Редактирование информации в базе данных;

Администрирование баз данных.

Как и многие языки программирования, SQL имеет несколько разновидностей. Так, My SQL – это усовершенствованный SQL, ориентированный в основном на Web-разработки, хотя может использоваться и как обычная база данных.

Интерпретирующие и компилирующие языки. Создавать программы на машинном языке программирования достаточно сложно. Для облегчения этого процесса были разработаны немашинные языки – языки программирования высокого уровня, которые работают посредством трансляционных программ.

Трансляторы бывают двух видов:

1. Программы – интерпретаторы предназначены для непосредственного, покомандного выполнения программ для ЭВМ без перевода их на машинный язык. Они сканируют и проверяют исходный код программы. Интерпретатор сначала сканирует каждый оператор с целью прочтения его содержимого, а затем выполняет запрошенную операцию. Интерпретатор всегда готов для вмешательства в программу с целью контроля за правильностью выполнения действий. В этом – достоинства программы. Недостатком программы следует счистить малую скорость работы. Поскольку все комментарии и другие формальные детали постоянно находятся в памяти компьютера и занимают там много места, много времени тратится на выяснение того, что надо делать, вместо того, чтобы прост делать. Интерпретаторы нельзя отделить от программы, которые ими прогоняются.

2. Программы – компиляторы – это программы перевода программ для ЭВМ на машинный язык. Это трансляторы текста на машинный язык. Программа оценивает текст в соответствии с синтаксической конструкцией языка и переводит его на машинный язык. Компилятор не исполняет заданные программы, он сам из разрабатывает. После прогона программы компиляторы больше не нужны. Основное преимущество компиляторов пред интерпретаторами состоит в значительном сокращении времени прогона программ.

Драйверы и утилиты . Это группа программ, обеспечивающих решение задач технического обслуживания и служебного взаимодействия устройств и оказания пользователю услуг общего характера.

Средств аппаратного обеспечения вычислительной техники очень много, и предусмотреть все варианты их взаимодействия невозможно. Именно за счет приложения к устройству программного средства управления – драйвера обеспечивается требуемая гибкость аппаратных и программных конфигураций вычислительных систем.

Драйверы устройств – это программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами.

Выпуская любое устройство, разработчики прикладывают к нему несколько драйверов, предназначенных для основных операционных систем (они прикладываются к устройству при продаже аппаратного обеспечения на диске). Таким образом, операционная система может использовать драйверы, либо полученные от разработчиков устройств, либо драйверы из собственной базы данных, либо полученные из Интернет. Драйверы имеют точку входа для взаимодействия с прикладными программами. Загрузка таких программ может производиться вручную или автоматически.

Системные утилиты – это программы, которые работают на системном уровне, расширяют возможности операционных систем и операционных оболочек (в части подключения новых периферийных устройств, кодирования информации и управления ресурсами компьютера).

Системные утилиты обеспечивают:

Диагностику персонального компьютера – проверяют конфигурацию компьютера и работоспособность его устройств;

Оптимизацию дисков – обеспечивают более быстрый доступ к информации, хранящейся на жестком диске;

Очистку дисков – обеспечивают нахождение и удаление ненужной информации;

Ускорение доступа к данным на диске путем организации в оперативной памяти Кеш-буфера, содержащего наиболее часто используемые части диска;

Динамическое сжатие дисков – увеличивают объем информации, хранящейся на жестком диске путем ее сжатия;

Упаковку данных на жестком диске за счет применения специальных методов сжатия информации.

Классификация программного обеспечения

По функциональному назначению можно выделить три класса программных продуктов, которые представлены в таблице.

Классификация программного обеспечения ПК

В состав системного программного обеспечения могут входить прикладные программы (как правило, универсальные либо игровые). Так, в состав операционной системы Windows входят текстовые редакторы WordPad и Блокнот, которые относятся к универсальному прикладному программному обеспечению. В то же время в приложении, которое относится к прикладному ПО, могут быть использованы и системные программы. Однако с точки зрения основного назначения того или иного системного (прикладного) приложения прикладная (системная) программа носит сервисный характер. При этом прикладные программы во время обращения к требуемым аппаратным ресурсам всегда используют системные программы.

Системное программное обеспечение является основным ПО, неотъемлемой частью компьютера. Без него невозможно взаимодействовать ни с одним устройством ЭВМ. Именно системное ПО руководит слаженной работой всех элементов компьютерной системы как на аппаратном уровне, так и на программном. Поэтому оно и называется системным.

Системное программное обеспечение выполняет следующие функции:

Создание операционной среды функционирования других программ;

Обеспечение надёжной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;

Диагностику и профилактику аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;

Выполнение вспомогательных технологических процессов: архивации, антивирусной защиты, восстановления файлов и других вспомогательных программ.

Системное программное обеспечение – это программы общего пользования, которые предназначены для всех пользователей компьютера .Системное программное обеспечение разрабатывается так, чтобы компьютер мог эффективно выполнять прикладные программы. Но системное программное обеспечение не вносит прямого вклада в удовлетворение конечных потребностей пользователя.



К системному программному обеспечению относятся.

Базовая система ввода-вывода и встроенное ПО;

Операционные системы;

Операционные оболочки;

Программы вспомогательного назначения – утилиты.

2.4.1. Базовая система ввода-вывода

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

Автоматическое тестирование оборудования при включении компьютера;

Начальную загрузку операционной системы, находящейся на диске;

Взаимодействие операционной системы с различными устройствами компьютера.

Программы BIOS хранятся в специальных микросхемах – постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), расположенном на системной плате компьютера. Поэтому BIOS может быть отнесена к особой категории компьютерных компонентов, занимающий промежуточное положение между аппаратурой и ПО и являющийся одновременно его аппаратной частью и частью операционной системы.

2.4.2. Операционные системы

Основу системного программного обеспечения составляет операционная система (Operating system, OS). Операционные системы в настоящее время являются обязательной составляющей системного ПО. Без ОС функционирование ЭВМ и выполнение ею пользовательских задач невозможны .

Основная функция всех операционных систем – посредническая. Она заключается в обеспечении нескольких видов взаимодействия – интерфейса:

Между пользователем и программно-аппаратными средствами (интерфейс пользователя – форма диалога пользователя с ПК);

Между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-программный интерфейс);

Между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс).

Операционная система представляет собой совокупность программных средств, созданных для обеспечения диалога с пользователем, для управления и координации всех устройств компьютера, управления процессом выполнения прикладных программ.

Другие функции операционных систем – это:

– управление файловой системой;

– контроль работоспособности оборудования;

– обслуживание файловой структуры: навигация, создание, копирование, перемещение, удаление, управление атрибутами;

– управление установкой, исполнением и удалением приложений;

– всевозможные вспомогательные операции обслуживания.

2.4.3. Классификация операционных систем

По количеству одновременно решаемых задач операционная система может быть:

однозадачной – одновременно выполняется не более одной задачи;

многозадачной – способной выполнять несколько процессов одновременно.

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.

По количеству пользователей операционная система может быть:

однопользовательской обслуживает только одного пользователя (Windows 98);

многопользовательской обслуживает группу пользователей (Windows NT).

Сетевые операционные системы связаны с появлением локальных и глобальных сетей. Сетевые операционные системы – это комплекс программ, обеспечивающих обработку, передачу и хранение данных в сети. Сетевая ОС предоставляет пользователям различные виды сетевых служб (управление файлами, электронная почта, процессы управления сетью и др.), поддерживает работу в абонентских системах.

Начиная с 90-х гг., 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 изменения сложности структуры;

– организация внутренней электронной почты, телеконференций;

– обеспечение требуемого уровня безопасности при передаче сообщений по сетям;

– обеспечение интеграции с Интернетом, т.е. поддержку соответствующих протоколов и программного обеспечения web-сервера;

– 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 распространённых алгоритмических языков программирования.

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

Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера – на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в оперативной памяти компьютера. Этот процесс называется загрузкой операционной системы . Таким образом, ОС загружается автоматически при включении компьютера и постоянно (резидентно) находится в оперативной памяти. Каждая программа пользуется услугами ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для неё эти услуги.

2.4.4. Виды операционных систем

Для компьютеров IBM PC основной операционной системой с 1981 по 1995 гг. была система MS-DOS корпорации Microsoft. За эти годы она прошла развитие от MS-DOS 1.0 до MS-DOS 6.22. Использовались также совместимые с ней операционные системы – PC DOS фирмы IBM и Novell DOS фирмы Novell и др. Мы будем называть эти ОС общим названием DOS.

Операционная система MS-DOS позволила успешно работать с ПК на протяжении 15 лет. Тем не менее, эту работу нельзя было назвать удобной.

Главным уязвимым местом была работа с оперативной памятью. DOS могла работать с 640 Кб оперативной памяти.

Во-вторых, MS DOS – неграфическая операционная система, которая использует интерфейс командной строки – символьный интерфейс . Это значит, что все команды надо набирать по буквам в специальной строке. Требовалось хорошо знать эти команды, помнить, как они записываются. Это достаточно сложно для пользователя.

Третий недостаток – однозадачность MS DOS.

Поэтому были созданы несколько графических оболочек Windows 1.0, Windows 2.0, Windows 3.0, Windows 3.1 и Windows 3.11 для рабочих групп. Несмотря на то что устанавливалась Windows поверх уже имеющейся на компьютере ОС DOS и представляла собой лишь графическую оболочку, корпорация Microsoft с самого начала предпочитала позиционировать Windows как ОС. Вопрос о том, были ли первые версии Windows полноценными операционными системами, до сих пор остаётся открытым.

В настоящее время большинство компьютеров в мире работают под управлением той или иной версии ОС Windows той же фирмы Microsoft.

Впервые графическая операционная система Windows появилась в 1995 г. под названием Microsoft Windows 95.

Далее появились Windows 98/98 SE, Windows 2000, Windows ME (Millennium Edition – «редакция тысячелетия»). Все эти системы – близкие родственницы, у них есть общее название – Windows 9х.Кроме9х,существует и другое семейство ОС компании Microsoft – Windows NT (от New Technology – «новая технология»).

Преемницей Windows 2000 стала операционная система под кодовым названием Whistler, которая получила имя – Windows XP(вышла в 2001 г.). Под именем Windows XP существует несколько основных версий Windows XP , но наибольшую популярность приобрели версии Professional и Home Edition. Хотя Windows XPнесколько устарела, надёжность и стабильность работы у XP высока по сравнению с другими ОС фирмы Microsoft. Иногда опытные пользователи первым делом «сносят» с ноутбука Vista, а потом ставят туда XP. Главный недостаток XP – эта система плохо приспособлена для работы с многоядерными процессорами и новыми стандартами трёхмерной графики в играх.

Windows Vista. Эта версия Windows вышла осенью 2006 г. Всего выпущено семь вариантовWindows Vista, которые можно разбить на две группы – Home и Business. Эту версию считают самой неудачной версией Windows. Сегодня, с выходом Windows 7, можно считать, чтокороткая жизнь Vista подошла к концу.

Windows 7 – операционная система семейства Windows NT, следующая за Windows Vista.

Операционная система поступила в продажу 22 октября 2009 г., меньше чем через три года после выпуска предыдущей операционной системы Windows Vista. Сохранив все полезные находки Vista, «семёрка» избавилась от множества её недостатков. Для нормальной работы Windows 7 требуется не менее 2 Гб оперативной памяти и двухъядерный процессор с частотой 2 ГГц. Кроме того, рекомендуется видеоплата с поддержкой DirectX10 – то есть любая, выпущенная в 2009 г.

Рабочий стол ОС Windows 7 представлен на рисунке 2.1.

Рис. 2.1. Вид рабочего стола в Windows 7

На персональных компьютерах фирмы Apple используются различные версии операционной системы Mac OS.

На IBM-совместимых персональных компьютерах используется также свободно распространяемая операционная система Linux. Начало созданию системы Linux положено в 1991 г. финским студентом Линусом Торвальдсом (Linus Torvalds).

Операционная системаUnix была создана в Bell Telephone Laboratories почти полвека назад для «больших» компьютеров. Unix – многозадачная многопользовательская операционная система, способная обеспечить одновременную работу очень большого количества пользователей. Кроме того, система способна выполнять большое количество различных функций, в частности работать как вычислительный сервер, как сервер базы данных, как сетевой сервер, поддерживающий важнейшие сервисы сети и т.д. Сейчас существуют десятки операционных систем, которые можно объединить под общим названием Unix.

Не позже 2020 г. пользователи ПК станут свидетелями ещё более уникальных операционных систем и программ. Глава компании Microsoft Билл Гейтс говорит, что сейчас уже они работают над новыми суперпрограммами, способными распознавать речь и рукописный текст пользователя. Центральным моментом новой операционной системы станет технология взаимодействия человека с компьютером путём естественных форм общения, т.е. телодвижений, голосовых команд, движения зрачков глаз и т.д. Специалисты Массачусетского технологического института и фирмы Microsoft создали первые экспериментальные программы, позволяющие перемещать курсор по экрану монитора за счёт движения головы пользователя. Компьютеры способны уже понимать отдельные жесты пользователя.

В новом тысячелетии будут созданы новые операционные системы, использующие вместо мыши микрофон и видеокамеры. Этот новый вид управления и поддержания связи пользователя с компьютером можно назвать видеозвуковым интерфейсом.

Сегодня большинство людей пользуется системой Windows XP, системой Windows Vista (2007) или последней версией ОС Windows – Windows 7.Между этими версиями есть важные различия, но в главном – в приёмах и способах работы они одинаковы.

2.4.5. Файловая структура операционных систем

Файл это информация определённого типа, размещённая на диске, которая имеет имя и является единым целым.

Файловая система – часть ОС, обеспечивающая работу с файлами, хранение данных на диске и доступ к ним. Вся информация во внешней памяти хранится в файловой системе. Наименьшей физической единицей хранения данных на диске является сектор (обычно 512 Байт). Наименьшей логической, т.е. адресуемой, единицей хранения данных является кластер. Кластер может содержать только целое, кратное степеням двойки число секторов (в зависимости от объёма диска и размера файловой таблицы, в которой указывается принадлежность кластеров к файлам). Файл занимает только целое число кластеров , поэтому размер файла на диске может оказаться несколько больше действительного. Например, файл размером один байт может занимать на диске 4 Кбайт, следовательно, размер кластера на таком диске равен 4 Кбайт (8 секторов).

Основные функции файловой системы:

Определение физического расположения частей (фрагментов) файла на диске (кластеры могут размещаться несмежно – фрагментированно);

Определение наличия свободного места и выделение его для вновь создаваемых файлов.

Имя файла должно соответствовать определённым требованиям. Эти требования могут отличаться для разных ОС. Однако любые ОС поддерживают соглашение 8.3 (имя файла может содержать от 1 до 8 алфавитно-цифровых символов латинского алфавита и, через точку, расширение имени от 0 до 3 символов). Часто расширение определяет тип файла и автоматически присваивается прикладной программой, в которой этот файл создаётся. ОС могут использовать расширение для открытия файла с помощью сопоставленного приложения.

Рассмотрим несколько стандартных расширений:

1) exe – обозначает исполняемый файл, хранящий в себе программу. Например: winword.exe;

2) bat – так называемый «пакетный файл», предназначенный для последовательного запуска нескольких программ. Пример – файл autoexec.bat, автоматически выполняемый в момент загрузки компьютера;

3) hlp – файл справки;

4) mp3, wav, mid, mp4 – звук в цифровом формате;

5) avi, mpg, wmv – видеофайлы;

6) vob, ifo, bup – видеофильмы формата DVD;

7) txt – текстовые файлы без какого-либо оформления;

8) rtf – текстовый файл с оформлением (стандартный формат);

9) doc – текстовые файлы, созданные в текстовом процессоре Microsoft Word из пакета Microsoft Office всех версий, кроме 2007 и 2010;

10) docx – текстовые файлы новых версий текстового процессора Microsoft Word 2007 и 2010;

11) xls – файлы таблиц, созданные в табличном процессоре Microsoft Excel из пакета Microsoft Office всех версий, кроме 2007 и 2010;

12) xlsx – файлы таблиц, созданные с помощью новых версий текстового процессора Microsoft Excel 2007 и 2010;

13) ppt – файлы электронных презентаций, созданные в программе Power Point из пакета Microsoft Office всех версий, кроме 2007 и 2010;

14) pps – файлы презентаций, подготовленные к показу-демон-страции;

15) pptx, ppsx – файлы электронных презентаций, созданные в программе Power Point 2007 и 2010;

16) bmp, jpg, tif, gif – графическая информация;

17) pdf – полностью оформленные тексты, созданные программой Adobe Acrobat, для просмотра файлов нужна программа Adobe Reader;

18) htm, html – гипертекстовый документ Интернета;

19) mht – веб-архив;

20) arj, zip, rar, 7z, ace – файлы архивов.

Расширение указывает операционной системе, как следует обрабатывать данный файл. Например, любой файл с расширением.exe операционная система будет пытаться выполнить как программу, а с расширением.bmp – будет выводить на экран с помощью программы просмотра изображений.

Таким образом, имя файла состоит из двух частей: собственно имя – название файла и идентификатор, определяющий его тип . Имя файла чаще всего может быть выбрано произвольно самим пользователем. Расширение, наоборот, жёстко привязано к типу файла, и менять его противопоказано.

Наименование параметра Значение
Тема статьи: Лекция №9 Системное программное обеспечение.
Рубрика (тематическая категория) Компьютеры

Цель лекции: Ознакомить с сервисным программным обеспечение ПК.

Основные вопросы:

- Системное программное обеспечение.

- Базовое программное обеспечение: Понятие операционной системы.Программы оболочки;

- Сервисные программы.

Системное программное обеспечение – совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ. Системное программное обеспечение подразделяется на базовое и сервисное программное обеспечение.

Базовое программное обеспечение – минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера: к нему относятся операционные системы и операционные оболочки. Базовое ПО – самый низкий уровень программного обеспечения. Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Как правило, базовые программные средства непосредственно входят в состав базового оборудования и хранится в специальных микросхемах, называемых ПЗУ. Программы и данные записываются в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не бывают изменены в процессе эксплуатации.

В тех случаях, когда изменение базовых программных средств во время эксплуатации является технически целœесообразным, вместо микросхем ПЗУ применяют перепрограммируемые ПЗУ. В этом случае изменение содержания ПЗУ можно выполнять на специальных устройствах, называемых программаторами .

Операционная система - это комплекс программ, организующих управление работой компьютера и его взаимодействие с пользователœем.

С одной стороны, она опирается на базовое программное обеспечение компьютера, входящее в его систему BIOS (базовая система ввода-вывода), с другой стороны, она сама является опорой для программного обеспечения более высоких уровней – прикладных и большинства служебных приложений. Приложениями операционная система принято называть программы, предназначенные для работы под управлением данной системы.

Операционные системы для персонального компьютера различаются по нескольким параметрам:

Однозадачные и многозадачные;

Однопользовательские и многопользовательские.

Однозначные операционные системы обычно позволяют запустить одну программу в основном режиме и еще одну программу, вспомогательную, в так называемом фоновом режиме. К примеру, в основном режиме можно запустить редактор текстов, а в фоновом - программу печати.

Многозадачные системы позволяют запустить одновременно несколько программ, которые будут работать параллельно, не мешая друг другу.

Однопользовательские операционные системы позволяют работать на компьютере в каждый момент времени только одному человеку.

В многопользовательской системе работу можно организовать так, что каждый пользователь будет иметь доступ к информации общего доступа и, введя пароль, к личной информации, доступной только ему. К примеру, UNIX позволяет нескольким пользователям одновременно работать на одном компьютере с помощью так называемых терминалов, в роли которых могут выступать либо специализированные устройства (видеомонитор с клавиатурой), либо запущенная на ПК специальная программа. Терминал может находиться в нескольких метрах или в нескольких тысячах километров от компьютера. Терминал должна быть связан с основным компьютером и через локальную сеть или мировую компьютерную сеть Internet.

Состав операционной системы. Структура ОС составляют следующие модули:

- базовый модуль (ядро ОС) – управляет работой программами и файловой системой, обеспечивает доступ к ней и обмен файлами между периферийными утройствами;

- командный процессор – расшифровывает и исполняет команды пользователя, поступающие прежде всœего через клавиатуру;

- драйверы периферийных устройств – программно обеспечивают согласованность работы этих устройств с процессором;

- дополнительные сервисные программы (утилиты) – делают удобным и многосторонним процесс общения пользователя с компьютером.

Главное назначение операционной системы - ϶ᴛᴏ управление ресурсами, а главные ресурсы, которыми она управляет - ϶ᴛᴏ аппаратура компьютера. Операционная система реализует множество различных функций, в том числе:

Определяет так называемый ʼʼинтерфейс пользователяʼʼ;

Обеспечивает разделœение аппаратных ресурсов между пользователями;

Дает возможность работать с общими данными в режиме коллективного пользования;

Планирует доступ пользователœей к общим ресурсам;

Обеспечивает эффективное выполнение операций ввода-вывода;

Осуществляет восстановление информации и вычислительного процесса в случае ошибок.

Операционная система управляет следующими основными ресурсами: процессорами; памятью; устройствами ввода-вывода; данными.

Операционная система взаимодействует с: операторами ЭВМ; прикладными программистами; системными программистами; административным персоналом; программами; аппаратными средствами; пользователями.

Режим работы с компьютером. Все операционные системы способны обеспечивать как пакетный, так и диалоговый режим работы с пользователœем. В пакетном режиме операционная система автоматически исполняет заданную последовательность команд. Суть диалогового режима состоит в том, что операционная система находится в ожидании команды пользователя и получив ее, приступает к исполнению, а исполнив, возвращает отклик и ждет очередной команды. Диалоговый режим работы основан на использовании прерываний процессора и прерываний BIOS (которые, в свою очередь, также основаны на использовании прерываний процессора). Опираясь на эти аппаратные прерывания , операционная система создает свой комплекс системных прерываний . Способность операционной системы прерывать текущую работу и отреагировать на события, вызванные пользователœем с помощью управляющих устройств, воспринимается как диалоговый режим работы.

Виды интерфейсов пользователя. По реализации интерфейса пользователя различают неграфические и графические операционные системы . Неграфические операционные системы реализуют интерфейс командной строки. Основным устройством управления в данном случае является клавиатура. Управляющие команды вводят в поле командной строки, где их можно и редактировать. Исполнение команды начинается после ее утверждения, к примеру нажатием клавиши Enter . Для компьютеров платформы IBM PC интерфейс командной строки обеспечивается семейством операционных систем под общим названием MS DOS.

Графические операционные системы реализуют более сложный тип интерфейса, в котором в качестве органа управления кроме клавиатуры может использоваться мышь или адекватное устройство позиционирования. Работа графической операционной системой основана на взаимодействии активных и пассивных экранных элементов управления. Характер взаимодействия между активными и пассивными элементами управления выбирает сам пользователь.

Обеспечение автоматического запуска. Все операционные системы обеспечивают свой автоматический запуск. Для дисковых ОС в специальной (системной) области диска создается запись программного кода. Обращение к этому коду выполняют программы, находящиеся в базовой системе ввода-вывода (BIOS). Завершая свою работу, они дают команду на загрузку и исполнение содержимого системной области диска. Недисковые ОС характерны для специализированных вычислительных систем. Математическое обеспечение, содержащееся в микросхемах ПЗУ таких компьютеров, можно условно рассматривать как аналог операционной системы. ЕЕ автоматический запуск осуществляется аппаратно. При подаче питания процессор обращается к фиксированному физическому адресу ПЗУ, с которого начинается запись программы инициализации операционной системы.

Организация файловой системы. Все современные дисковые ОС обеспечивают создание файловой системы, предназначенной для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним. Принцип организации файловой системы – табличный. Поверхность жесткого диска воспринимается как трехмерная матрица, измерениями которой являются номера поверхности, цилиндра и сектора. Наименьшей физической единицей хранения данных является сектор.
Размещено на реф.рф
Группы секторов условно объединяются в кластеры. Кластер является наименьшей единицей адресации к данным. Размер кластера, в отличие от размера сектора, не фиксирован и зависит от емкости диска.

История развития ОС. В своем развитии ОС прошли через ряд поколений. Вычислительные машины нулевого поколения в 40-х годах не имели операционных систем. В 50-х годах в машинах первого поколения появились возможности пакетной обработки. В начале 60-х годов в системах второго поколения были впервые реализованы такие режимы вычислений, как мультипрограммирование, мультипроцессорный режим, разделœение времени и режим реального времени, а так же концепция независимости программ от устройств ввода-вывода. Системы третьего поколения (середина 60-х, 70-х годов) были по преимуществу универсальными, они предусматривали работу во многих режимах. Сегодня доминирующее положение занимают системы четвертого поколения, в т.ч. средства для вычислительных сетей, для ПК, операционные системы для виртуальных машин, системы без баз данных и системы распределœенной обработки данных.

Сегодня наиболее распространены несколько типов операционных систем: однозадачная однопользовательская система MS-DOS выпускается фирмой Microsoft с 1981 ᴦ.; она работает в текстовом режиме; известны также ее разновидности от других фирм-разработчиков: DR DOS, PC DOS;

OS/2 – разрабатывается фирмой IBM;

Unix – многозадачная многопользовательская система, создана корпорацией Bell Laboratory;

Mac OС – выпускается фирмой Apple для компьютеров типа Macintosh;

NetWare – сетевая операционная система, выпускается фирмой Novell;

Windows 95 / 98 / NT / 2000 / ХР / 2003 – разрабатывается фирмой Microsoft.

Как уже отмечалось, в случае если операционная система не создает пользователю удобных условий работы, между ней и человеком возможно существование еще одного посредника- программы- оболочки:

Программы оболочки – программы предназначенны для создания пользователю удобных условий работы. Примеры: Norton Commander, DOS-Navigator, WINDOWS 3.1. Появление подобных программ связано с тем, что операционные системы старого образца (к примеру, MS-DOS) несмотря на простоту и надежность не были снабжены средствами, создающими пользователю удобную среду для работы. В таких операционных системах общение человека с машиной производилось (и производится) при помощи команд, которые нужно набирать с клавиатуры.

К примеру, в операционной системе MS-DOS для того, чтобы скопировать файл text.txt из каталога C:\ABCDE в каталог A:\DOC крайне важно набрать с клавиатуры следующую команду:

copy C:\ABCDE\text.txt A:\DOC

Очевидно, такой способ общения (интерфейс) ненагляден, требует знания наизусть стандартного набора команд данной операционной системы, правил работы с ними и неудобен- требует набора текста с клавиатуры, причем безошибочного.

Программы -оболочки выполняют роль надстроек над такими операционными системами, давая пользователю возможность выполнять те же самые операции быстрее и нагляднее. В современных операционных системах (WINDOWS"95) предусматриваются свои средства, обеспечивающие удобство работы пользователям, и дополнительные программы-оболочки если и используются при работе, то в силу привычки к старым, проверенным и любимым программам.

Сервисное программное обеспечение – программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового ПО и организуют более удобную среду для пользователя. Сервисное По включает программы:

Диагностики работоспособности компьютера;

Обслуживания сети;

Обслуживания дисков и архивирования данных;

Антивирусные и т.д.

Сетевые системы – программы, обеспечивающие работу компьютерных сетей. Примеры: Novell Netware, LANtastic. Для одноранговых (децентрализованных) сетей сетевые системы включают в состав операционных систем. Примеры: WINDOWS NT, WINDOWS"95 (с оговорками). К этому же классу программ можно отнести интернетовские броузеры. Примеры: Netscape Navigator, MS Internet Explorer.

(Значительная часть сервисных программ входит в стандартный комплект поставки современных ОС. Вместе с тем, существует широкий набор сервисных программ (утилит), которые могут устанавливаться дополнительно, к примеру, Norton Utilities, Norton AntiVirus, Antiviral Toolkit Pro (AVP – антивирус Касперского), антивирусный комплект Диалог Наука (Доктор Web) и др.)

От системного программного обеспечения зависят эксплуатационные показатели всœей вычислительной системы в целом. Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств – они входят в состав ПО системного уровня.

Другой класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователœем. Именно благодаря им он получает возможность вводить данные в вычислительную систему, управлять ее работой и получать результат в удобной для себя форме. Эти программные средства называются средствами обеспечения пользовательского интерфейса.

Лекция №9 Системное программное обеспечение. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Лекция №9 Системное программное обеспечение." 2017, 2018.

Системное программное обеспечение – совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ. Данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью, а также они ориентированы в основном на квалифицированных пользователей.

Системное программное обеспечение направлено:

– на создание операционной среды функционирования других программ;

– на обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;

– на проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;

– на выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т.д.)

Системное программное обеспечение делится на:

– базовое программное обеспечение – как правило, поставляется вместе с компьютером;

– сервисное программное обеспечение – может быть приобретено дополнительно.

Базовое программное обеспечение – это минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера.

Сервисное программное обеспечение – это программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.

В базовое программное обеспечение входят:

– операционная система;

– операционные оболочки (текстовые и графические);

– сетевая операционная система.

Операционная система предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ. Существуют следующие виды операционных систем: Windows 98, Windows XP Professional, Windows Home Edition, Linux, Unix и др.

Операционные системы для персональных компьютеров делятся на:

– одно- и многозадачные (в зависимости от числа параллельно выполняемых прикладных процессов);

– одно- и многопользовательские (в зависимости от числа пользователей, одновременно работающих с операционной системой);

– непереносимые и переносимые на другие типы компьютеров;

– несетевые и сетевые, обеспечивающие работу в локальной вычислительной сети ЭВМ.

Сетевые операционные системы – это комплекс программ, обеспечивающий обработку, передачу и хранение данных в сети. Сетевая ОС предоставляет пользователям различные виды сетевых служб (управление файлами, электронная почта, процесс управления сетью и др.), поддерживает работу в абонентских системах. Наибольшее распространение имеют LAN Server, NetWare, VINES.

Они оцениваются по комплексу критериев: производительность, разнообразие возможностей связи пользователей, возможности администрирования.

Операционные оболочки – это специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной системы. Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя.

Эти программы существенно упрощают задание управляющей информации для выполнения команд операционной системы, уменьшают напряженность и сложность работы конечного пользователя.

Во всем мире имеют огромную популярность такие графические оболочки MS DOS как Windows 3.1, Windows 3.11 for WorkGroup, которые позволяют изменить среду взаимодействия пользователя с компьютером, расширяют набор основных (диспетчер файлов, графический редактор, текстовый редактор, картотека и т.п.) и сервисных функций, обеспечивающих пользователю интегрированную информационную технологию.

Расширением базового программного обеспечения компьютера является набор сервисных, дополнительно устанавливаемых программ, которые можно классифицировать по функциональному признаку следующим:

– программы диагностики работоспособности компьютера;

– антивирусные программы, обеспечивающие защиту компьютера, обнаружение и восстановление зараженных файлов;

– программы обслуживания дисков, обеспечивающие проверку качества поверхности магнитного диска, контроль сохранности файловой системы на логическом и физическом уровнях, сжатие дисков, создание страховых копий дисков, резервирование данных на внешних носителях и др.;