1. Понятие программного обеспечения (ПО). Классификация программного обеспечения по выполняемым функциям, структура системного ПО. Основные свойства системного программного обеспечения.
Вычислительная система (ВС) - это взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации.
Пользователи обычно имеют дело не с “голым железом” компьютера, а с “виртуальной” вычислительной машиной, то есть с вычислительной машиной, возможности аппаратуры которой расширены с помощью установленного на ней программного обеспечения.
Программное обеспечение (ПО) включает как непосредственно исполняемые программы, так и программы, для выполнения которых необходимо использовать другие программы, которые позволяют их интерпретировать или преобразовать в загрузочные модули, готовые к выполнению.
Программное обеспечение (software) - это программные средства, включенные в состав ВС, и документация к ним. Программы содержат команды и данные и определяют алгоритмы функционирования аппаратных средств при решении задач на ЭВМ.
По назначению и характеристикам все программное обеспечение ВС делится на системное программное обеспечение (СПО) и прикладное программное обеспечение
(ППО).
СПО: 1) серверное (антивирусы, программы архивирования, программы обслуживания сети); 2) базовое (ОС, сетевые ОС, оболочки).
Назначение СПО - разработка программ и поддержка их выполнения на ВС, реализация обслуживающих, сервисных функций. Системные программы предназначены для обеспечения управления функционированием собственно ВС, а не для решения какойлибо конкретной задачи.
Системное программное обеспечение является необходимым дополнением к техническим средствам ВС, обеспечивающим общую эффективную работу ВС.
Одним из характерных свойств СПО является его зависимость от аппаратуры ВС. Машинная зависимость СПО объясняется тем, что СПО - “ближайшая” надстройка над аппаратурой. За управление практически всеми ресурсами ВС отвечают операционные системы.
Основу при определении структуры системного программного обеспечения составляют операционные системы и системы программирования.
СПО выполняет следующие две важнейшие функции:
-организация эффективной работы аппаратуры и программного обеспечения в соответствии с заданным режимом, указаниями оператора, пользователя или программиста и директивами, сопровождающими программы и данные;
-обеспечение снижения трудоемкости, повышение эффективности работы программиста.
4
Первая функция может быть реализована лишь при обеспечении минимизации вмешательства человека в организацию вычислительного процесса, то есть в данном случае СПО выступает как средство автоматического управления работой системы. Эта функция выполняется операционными системами, которые представляют собой ядро системного программного обеспечения современных ВС.
Вторая функция - функция автоматизации процесса создания программ - выполняется системами программирования.
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ (ОС) И ЕЁ ФУНКЦИИ. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ФУНКЦИЙ, ИХ СВЯЗЬ, РЕШАЕМЫЕ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ФУНКЦИЙ ОС ПРОБЛЕМЫ
Операционная система - это комплекс программ управления, предназначенный для планирования работы всей ВС, управления ходом выполнения программ, организации их взаимодействия с другими процессами и с пользователями, распределения необходимых для работы программ ресурсов, предоставления доступа к данным с целью повышения эффективности использования ВС.
Основные функции ОС:
1)управление процессами (программ во время выполнения);
При этом предполагается выполнение нескольких программ. ОС управляет каждым процессом, обеспечивает его необходимыми ресурсами. С другой стороны – ОС управляет всей совокупностью процессов: Разрешение конфликтных ситуации (например, при работе с общими ресурсами), обеспечение взаимодействия процессов, защиту друг от друга.
2)управление (в интересах процесса) ресурсами (устройствами) – выделение ресурсов и распределение их
3)управление данными; Реализация файловой системы - способ организации и хранения информации в ВС - и управление вводом-выводом данных
4)интерфейс пользователя; Организация взаимодействия с пользователем. Центральный механизм реализации этих задач – механизм прерываний (позволяет
прервать выполнение одной программы и начать выполнение другой). Связь функции ОС
-Связь
Выполнение процессов – основная задача. Уже
при загрузке процесса необходимо выделить для его
кода место в памяти, работа процесса чаще всего связана с обработкой данных, так что ОС должна обеспечить удобный, стандартизированный вводвывод и разрешить проблемы, связанные с
обращением процессов к одному ресурсу. Для этого ОС может понадобиться возможность прерывания исполнения процесса. Таким образом, мы видим, что функции операционной системы тесно связаны вокруг задачи обслуживания работы пользовательских приложений.
-Проблемы
--Управление данными: Возможность хранения больших объемов данных, Обеспечение «сохранности» данных после завершения процессов, создающих и обрабатывающих, использующих эти данные, Возможность доступа к данным нескольких процессов (параллельно или последовательно), Сохранность данных при сбоях и выключении компьютера. Все эти задачи решаются при реализации файловых систем.
--Управление ресурсами: Выбор стратегии начального распределения. Оптимальное
5