31. Структура по персональных компьютеров и его краткие характеристики

Структура ПО может быть условно представлена в виде трех различных функциональных частей.

Системное ПО: операционные системы, в состав которых входят управляющие части традиционной ОС, системные утилиты, а также сетевое ПО. Этот вид программного обеспечения носит универсальный характер, не связан с конкретным применением ПК и выполняет традиционные функции, характерные для системного ядра ОС: пла­нирование и управление задачами, осуществление посреднических функций между физическим уровнем аппаратуры и логическим уровнем пользователя, управление вводом-выводом и т.п. Утилиты облегчают работу пользователя при проверке, наладке и настройке ПК. Существует два направления: интеграция с ОС и автономное функционирование. Первое, наиболее значительное направление, составляют так называемые системные утилиты, среди которых можно условно выделить следующие классы: сервисные утилиты, предназначенные для эффективной работы с периферийными устройствами и файлами в среде ОС; тестовые утилиты для оценки и диагностики параметров аппаратных и программных средств; интерфейсные оболочки данной ОС; антивирусы и т.д.

Инструментальное ПО – основные инструментальные средства для разработчиков ПО. Часто в единую систему интегрируется компилятор и средства поддержки программирования, содержащие редактор текстов, макропроцессор, редактор связи (Linker), библиотекарь, отладчик (Debugger), компоновщик, инструктор (Help). Инструментальные системы ПК, при всех их достоинствах, связаны с ограничениями переносимости разработанного ПО на различные платформы.

Прикладное ПО используется в самых различных сферах: от научных и проектных организаций до банков, бухгалтерий, отделов кадров, офисов и т.п. Одно из распространенных применений ПК — подготовка текстов. Табличные процессоры или электронные таблицы — одно из самых первых и массовых применений ПК. В основе табличного процессора лежит механизм потоковых вычислений над элементами двумерной матрицы. Большое разнообразие математических пакетов, реализующих как методы вычислительной математики, так и символьные вычисления, активно используется в сфере научно-технических приложений.

31. Разновидности ос, применяемых для пк, их состав и характерные особенности

До последнего времени для ПК IBM-клона три типа ОС: однопользовательская однозадачная DOS; однопользовательские многозадачные OS/2, Windows 95, 98, 2000,…; многопользовательская многозадачная UNIX.

Начальная ОС для ПК – DOS, которая появилась в 1982 г. и до 1988 г. была единственной в некотором смысле основой при разработке последующих ОС. Последующие операционные системы (OS/2, Windows) представляют собой дальнейшее развитие DOS, недостатки которой довольно быстро выявились и связаны с опережающим развитием технических средств ПК. Все эти ОС возникли в определенной степени в недрах фирмы Microsoft и имеют ряд общих черт, характерных для дисковых ОС.

1. Обеспечение автоматического запуска ОС с помощью комплекса программ BIOS (Basic Input/Output System), хранящихся в постоянном запоминающем устройстве и представляющих так называемое аппаратно-ориентированное ПО, поставляемое изготовителем ЭВМ. BIOS начинает работать после включения питания ПК с проверки комплектности ЭВМ и сообщения о неисправностях. Если с комплектацией все в порядке, то BIOS завершает свою работу считыванием из специальной области диска программы-загрузчика, которая и осуществляет дальнейшее размещение ОС в ОП и ее запуск.

2. Физическая организация файловой системы во всех указанных ОС имеет общие принципы. Поверхность жесткого диска рассматривается как трехмерная матрица, измерениями которой являются номера поверхностей, цилиндра и сектора. Под цилиндром понимается совокупность всех дорожек, принадлежащих разным поверхностями и находящихся на равном удалении от оси вращения. Данные о том, в каком месте диска записан тот или иной файл, хранятся в системной области диска в специальных таблицах размещения файлов (FAT-таблицах (File Allocation Table)). Наименьшей физической единицей хранения данных является сектор. Его размер равен 512 байт. В операционных системах DOS, OS/2, Windows 95 для адресации файлов используются 16-разрядные поля (FAT16). Такое адресное пространство не позволяет адресовать каждый сектор для дисков, объем которых превышает 32 Мбайт. В связи с этим группы секторов условно объединяют в кластеры. Кластер – наименьшая единица адресации данных на диске. Размер кластера не фиксирован и зависит от емкости диска. Это приводит к нерациональному расходу рабочего пространства диска, поскольку любой файл оккупирует целый кластер. Эта проблема частично решается разбиением диска на логические разделы, каждый из которых имеет свою FAT-таблицу и представляется для пользователя как автономный, независимый диск.

3. Логическая организация функций файловой системы достаточно традиционна. Она представляется в виде иерархической, древовидной структуры. Метод именования файлов заимствован из системы UNIX, полное имя файла состоит из цепочки имен всех охватывающих каталогов (которые в Windows называются папками), начиная от корня файловой системы, завершаемой локальным именем файла. Каталог является файлом. В качестве разделителя используется левый слэш (в UNIX правый). К функциям обслуживания файловой структуры относятся:

- создание файлов и присваивание им имен;

- создание каталогов (папок) и присваивание им имен;

- переименование файлов и каталогов (папок);

- копирование и перемещение файлом между дисками компьютера и между каталогами (папками) одного диска;

- удаление файлов и каталогов (папок);

- навигация по файловой структуре с целью доступа к заданному файлу, каталогу (папке);

- управление атрибутами файлов.

Особенности ОС.

DOS. Работу DOS обеспечивают следующие три компонента:

Базовая система ввода-вывода (BIOS).

Ядро DOS содержит в виде скрытых файлов: блок первоначальной загрузки, обеспечивающий загрузку в память машины операционной системы – IO.SYS, так называемую систему ввода-вывода с программным обслуживанием периферийных устройств, а также файл MS DOS.SYS, содержащий программы управления файлами, памятью, запуском программ и т.д.

Файл COMMAND.COM, или командный процессор, в функции которого входит прием, проверка команд, вводимых пользователем с клавиатуры, и их выполнение.

UNIX.

1. Код системы на 80–90 % написан на языке С.

2. UNIX – многозадачная многопользовательская система с широким спектром услуг. Один мощный сервер может обслуживать запросы большого количества пользователей, выполняя различные функции: работать как вычислительный сервер, обслуживать сотни пользователей как сервер баз данных, как сетевой сервер, поддерживающий важнейшие приложения в сети, может использоваться как сетевой маршрутизатор.

3. Наличие стандартов позволяет обслуживать различные версии без большого труда опытным администраторам, пользователям переход на др. версию и вовсе может показаться незаметным.

4. Используется единая, легко обслуживаемая файловая система.

5. Семейство протоколов TCP/IP, стандартизированных в 1983 г. и являющихся основными протоколами в Интернет, было разработано в 70-х годах специально под UNIX.

6. Имеется простой, но мощный модульный пользовательский интерфейс, содержащий в своем распоряжении набор утилит, каждая из которых решает узкую специализированную задачу и при помощи которых можно конструировать сложные комплексы.

7. Обладает высокой надежностью и защищенностью системы как от случайных ошибок, так и от несанкционированного доступа.

Имеется очень большое количество приложений, в том числе свободно распространяемых, начиная от простейших текстовых и заканчивая мощными системами управления базами данных.