Страница |
Программное обеспечение ЭВМ
Программа – особый вид информации в виде двоичных кодов (нулей и единиц), воспринимаемых процессором как команды к выполнению каких-то действий.
Для обработки данных на компьютере необходимо иметь не только аппаратное обеспечение компьютера, так называемое hardware,но и программное обеспечение, так называемое software.
Совокупность программ, хранящихся на компьютере ,образует его программное обеспечение. Совокупность программ, подготовленных к работе, называют установленным программным обеспечением. Совокупность программ, работающих в тот ид иной момент времени ,называют программной конфигурацией.
Программы самого низкого уровня работают только с устройствами .Программы промежуточных уровней работают с программами нижнего уровня и программами верхних уровней. Человек имеет к ним ограниченный доступ. Программы верхних уровней работают с человеком и программами нижележащих уровней.
Базовая система ввода-вывода. На самом нижнем уровне находятся программы базовой системы ввода-вывода(BIOS).Их код жестко записан в одной из микросхем компьютера. В момент включения компьютера эти программы выполняют проверку оборудования и обеспечивают простейшее взаимодействие с клавиатурой и монитором – клавиатура способна реагировать на нажатие некоторых клавиш, а на мониторе отображается информация о ходе запуска компьютера.
Системные программы. Системные программы предназначены для работы со всеми устройствами компьютера. Они принадлежат к промежуточному уровню. Снизу системные программы управляют работой устройств и используют программы нижнего уровня ,а сверху отвечают на запросы программ более высоких уровней. Те системные программы, которые непосредственно управляют устройствами ,еще называют драйверами устройств. Важными классами системных программ являются утилиты. Они либо расширяют и дополняют соответствующие возможности ОС, либо решают самостоятельные задачи.
Кратко опишем некоторые разновидности утилит:
1)программы контроля, тестирования и диагностики, которые используются для проверки правильности функционирования устройств компьютера и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации;
2)программы-упаковщики (архиваторы) - это программы, позволяющие более плотно записывать информацию на компьютер, а также организовать архив из нескольких файлов;
3) программы-драйверы, расширяющие возможность ОС по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т.д., с помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся;
4) антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусами;
5)программы оптимизации и контроля качества дискового пространства;
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 записи CD-ROM, CD-R, DVD-RW и многие другие.
Служебные программы. Это следующий уровень, программы которого предназначены для обслуживания компьютера, проверки его устройств, а также для настройки устройств и программ. Снизу эти программы общаются с программами нижних уровней, а сверху передают данные программам верхнего уровня по их запросу.
Прикладные программы. Уровень прикладных программ – самый верхний. Здесь находятся программы, обслуживающие человека и удовлетворяющие его потребности. С их помощью выполняется набор и редактирование текстов, создание чертежей и иллюстраций, коммуникация между людьми, воспроизведение музыки и видео, а также многое другое. Сверху программы прикладного уровня общаются с человеком, а снизу –с программами нижележащих уровней. Наибольшей популярностью пользуются следующие группы прикладного программного обеспечения:
Текстовые редакторы;
Графические редакторы;
Электронные таблицы;
Системы управления базами данных (СУБД);
Браузеры;
Игры;
Системы автоматизированного перевода.
Инструментарий программирования предназначен для создания системного и прикладного программного обеспечения. Методы работы с инструментарием программирования определяется той средой, в которой осуществляется преобразование алгоритма в программу для компьютера.
3)антивирусные программы – предназначены для предотвращения заражения компьютера вирусами и ликвидации последствий заражения.
4)Программы оптимизации и контроля качества дискового пространства.
5)программы восстановления информации ,форматирования данных и защиты.
6)коммуникационные программы – организуют обмен информации между компьютерами.
7)программы управления памятью – позволяют более гибко использовать оперативную память.
8)программы записи на CD,DVD-диски.
Часть утилит входят в состав ОС ,а часть функционируют автономно(независимо).
9)самым верхним уровнем является уровень прикладных программ – программы, работающие непосредственно с пользователем.
Операционная система-это комплекс программ, обеспечивающих:
1)управление ресурсами (согласованную работу всех аппаратных средств компьютера).
2)управление процессами – выполнение программ, их взаимодействие с устройствами, данными.
3)пользовательский интерфейс, т.е. диалог пользователя с компьютером, выполнение определенных простейших программ.
В состав современной операционной системы входит:
1)начальный загрузчик-программа, расположенная в 1-ом секторе загрузочного диска, её основная задача – организовать загрузку ядра операционной системы в оперативную память.
2) система управления памятью
3)система ввода-вывода, которая управляет внешними устройствами и файлами, использует программы для обмена данных с дисководами, монитором, клавиатурой, записанными в ПЗУ
4) командный процессор – программа, выполняющая команды пользователя, введенные в специальную командную строку и командные файлы – текстовые файлы, содержащие списки команд и программ
5) утилиты.
В состав современной ОС входят программные модули, создающие графический пользовательский интерфейс, позволяющий работать с такими манипуляторами, как мышь.
Удобный пользовательский интерфейс наз. дружественным.
К современным ОС предъявляются следующие требования:
Совместимость – ОС должна включать средства для выполнения приложений, подготовленных для других ОС;
Переносимость – обеспечение возможности переноса ОС с одной аппаратной платформы на другую;
Надежность и отказоустойчивость – предполагает защиту ОС от внутренних и внешних ошибок, сбоев, отказов;
Безопасность – ОС должна содержать средства защиты ресурсов одних пользователей от других;
Расширяемость – ОС должна обеспечивать удобство внесения последующих изменений и дополнений;
Производительность – система должна обладать достаточным быстродействием.
Выделяют однозадачные (MS DOS,ранние версии PS DOS) и многозадачные (OS/2, Unix, Windows) операционные системы.
Однозадачные ОС предоставляют пользователю виртуальную машину и включают средства управления файлами, периферийными устройствами и средства общения с пользователем. Многозадачные ОС дополнительно управляют разделением между задачами совместно используемых ресурсов.
По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на однопользовательские( MS DOS, Windows 3x, ранние версии OS/2)и многопользовательские(Unix, Windows NT),в которых присутствуют средства защиты информации пользователей от несанкционированного доступа.
Существуют мобильные ОС, легко переносимые на разные типы компьютеров (Unix).В таких ОС аппаратно-зависимые места локализованы и при переносе системы переписываются. Аппаратно-независимая часть реализуется на языке программирования высокого уровня, как правило, на языке программирования высокого уровня, как правило, на языке СИ, и перекомпилируется при переходе на другую платформу.