В структуру системного программного обеспечения входят. Состав и структура программного обеспечения современных пк
Структура программного обеспечения ЭВМ.
Программное обеспечение ЭВМ разделяют на общее, или системное (general Software ), и специальное, или прикладное (application or special Software ) (рис. 10.1).
Рис. 10.1. Структура программного обеспечения
Общее ПО объединяет программные компоненты, обеспечивающие многоцелевое применение ЭВМ и мало зависящие от специфики вычислительных работ пользователей. Сюда входят программы, организующие вычислительный процесс в различных режимах работы машин, программы контроля работоспособности ЭВМ, диагностики и локализации неисправностей, программы контроля заданий пользователей, их проверки, отладки и т.д.
Общее ПО обычно поставляется потребителям комплектно с ЭВМ. Часть этого ПО может быть реализована в составе самого компьютера. Например, в ПЭВМ часть программ ОС и часть контролирующих тестов следует рассматривать как неотъемлемую часть этих машин.
Специальное ПО (СПО ) содержит пакеты прикладных программ пользователей (ППП ), обеспечивающие специфическое применение ЭВМ и ВС.
Прикладной программой называется программный продукт, предназначенный для решения конкретной задачи пользователя. Обычно прикладные программы объединяются в пакеты, что является необходимым атрибутом автоматизации труда каждого специалиста-прикладника. Комплексный характер автоматизации производственных процессов предопределяет многофункциональную обработку данных и объединение отдельных практических задач в ППП.
Специализация пакета определяется характером решаемых задач.
Общее ПО включает в свой состав:
Операционную систему (ОС);
Систему автоматизации программирования (САП);
Комплекс программ технического обслуживания (КПТО);
Пакеты программ, дополняющие возможности ОС (ППос);
Систему документации (СД).
Операционная система служит для управления вычислительным процессом путем обеспечения его необходимыми ресурсами.
Средства автоматизации программирования объединяют программные модули, обеспечивающие этапы подготовки задач к решению (перечень этих этапов был приведен в п. 1.5).
Модули КПТО предназначены для проверки работоспособности вычислительного комплекса.
Важной частью ПО является система документации, хотя она и не является программным продуктом. СД предназначается для изучения программных средств подсистем ПО, она определяет порядок их использования, устанавливает требования и правила разработки новых программных компонентов и особенности их включения в состав ОПО или СПО.
Квалифицированные пользователи, разрабатывающие собственные программные продукты, используют компоненты САП.
В иерархии программных средств отсутствуют программы КПТО. Эти компоненты непосредственного участия в вычислениях не принимают, они только обеспечивают их. Перед началом вычислений их задачей является проверка работоспособности аппаратуры и параметров сопряжения перечисленных уровней ПО.
Системное программное обеспечение (рис.2.3) можно разделить на базовое программное обеспечение , которое, как правило, поставляется вместе с компьютером, и сервисное программное обеспечение , которое может быть приобретено дополнительно.
Базовое программное обеспечение (base software ) – минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера. Сервисное программное обеспечение включает программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.
Рис. 2.3. Структура системного программного обеспечения
В базовое программное обеспечение входят:
· операционная система;
· операционные оболочки (обычно текстовые и графические);
· сетевая операционная система.
Операционная система предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ.
Наиболее традиционное сравнение ОС осуществляется по следующим характеристикам процесса обработки информации:
· управление памятью (максимальный объем адресуемого пространства, типы памяти, технические показатели использования памяти);
· функциональные возможности вспомогательных программ (утилит) в составе операционной системы;
· наличие компрессии диска;
· возможность архивирования файлов;
· поддержка многозадачного режима работы;
· поддержка сетевого программного обеспечения;
· наличие качественной документации;
· условия и сложность процесса инсталляции;
· мобильность (переносимость), безопасность, надежность и др.
Операционные системы, учитывая их центральное положение в программном обеспечении компьютеров, подробно рассматриваются в следующей главе учебника.
Сетевые операционные системы – комплекс программ, обеспечивающий обработку, передачу и хранение данных в сети. Сетевая ОС предоставляет пользователям различные виды сетевых служб (управление файлами, электронная почта , аудиои видеоконференции, распределенные вычисления , процессы управления сетью и др.), поддерживает работу в абонентских системах. Сетевые операционные системы используют архитектуру клиент-сервер или одноранговую архитектуру. Вначале сетевые операционные системы поддерживали лишь локальные вычислительные сети (ЛВС ), сейчас эти операционные системы распространяются на ассоциации локальных сетей (см. часть 1, раздел 4).
Операционные оболочки – специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной системы. Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя, а в будущем возможны варианты речевого интерфейса и распознавание рукописного ввода данных. Эти программы существенно упрощают задание управляющей информации для выполнения команд операционной системы, уменьшают напряженность и сложность работы конечного пользователя.
Расширением базового программного обеспечения компьютера является набор сервисных, дополнительно устанавливаемых программ (или программ, поставляемых непосредственно с операционными системами), которые можно классифицировать по функциональному признаку следующим образом:
· 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.;
· программы архивирования данных, которые обеспечивают процесс сжатия информации в файлах с целью уменьшения объема памяти для ее хранения;
· программы обслуживания сети.
Эти программы часто называются утилитами. Утилиты – программы, служащие для выполнения вспомогательных операций обработки данных или обслуживания компьютеров (диагностики, тестирования аппаратных и программных средств, оптимизации использования дискового пространства, восстановления разрушенной на магнитном диске информации и т. п.).
В современных операционных системах такие утилиты могут быть представлены, как, например, в Windows , группами программ "стандартные" и "служебные". В них входит ряд полезных программ: калькулятор, звукозапись, блокнот и др. В группе "служебные" имеется ряд программ, расширяющих возможности операционной системы: очистка и дефрагментация диска, восстановление системы и т.п.
12.Средство для созданий приложений.
Локальные средства разработки программ. Эти средства на рынке программных продуктов наиболее представительны и включают языки и системы программирования, а также инструментальную среду пользователя.
Язык программирования – формализованный язык для описания алгоритма решения задачи на компьютере.
Средства для создания приложений – совокупность языков и систем программирования, а также различные программные комплексы для отладки и поддержки создаваемых программ.
Языки программирования, если в качестве признака классификации взять синтаксис образования его конструкций, можно условно разделить на классы:
§ машинные языки (computer language) – языки программирования, воспринимаемые аппаратной частью компьютера (машинные коды);
§ машинно-ориентированные языки (computer-oriented language) – языки программирования, которые отражают структуру конкретного типа компьютера (ассемблеры);
§ алгоритмические языки (algorithmic language) – не зависящие от архитектуры компьютера языки программирования для отражения структуры алгоритма (Паскаль, Фортран, Бейсик и др.);
§ процедурно-ориентированные языки (procedure-oriented language) – языки программирования, где имеется возможность описания программы как совокупности процедур (подпрограмм);
§ проблемно-ориентированные языки (universal programming language) – языки программирования, предназначенные для решения задач определенного класса (Лисп, РПГ, Симула и др.);
§ интегрированные системы программирования.
Другой классификацией языков программирования является их деление на языки, ориентированные на реализацию основ структурного программирования, и объектно-ориентированные языки, поддерживающие понятие объектов и их свойств и методов обработки. Более подробно об этом делении см. гл. 18 и 19.
Программа, подготовленная на языке программирования, проходит этап трансляции, когда происходит преобразование исходного кода программы (source code) в объектный код (object code), который далее пригоден к обработке редактором связей. Редактор связей – специальная программа, обеспечивающая построение загрузочного модуля (load module), пригодного к выполнению (рис. 8.12).
Рис. 8.12. Схема процесса создания загрузочного модуля программы
Трансляция может выполняться с использованием средств компиляторов (compiler) или интерпретаторов (interpreter). Компиляторы транслируют всю программу, но без ее выполнения. Интерпретаторы, в отличие от компиляторов, выполняют пооператорную обработку и выполнение программы.
Существуют специальные программы, предназначенные для трассировки и анализа выполнения других программ, так называемые отладчики (debugger). Лучшие отладчики позволяют осуществить трассировку (отслеживание выполнения программы в пооператорном варианте), идентификацию места и вида ошибок в программе, "наблюдение" за изменением значений переменных, выражений и т.п. Для отладки и тестирования правильности работы программ создается база данных контрольного примера.
Системы программирования (programming system) включают:
§ компилятор;
§ интегрированную среду разработчика программ;
§ отладчик;
§ средства оптимизации кода программ;
§ набор библиотек (возможно с исходными текстами программ);
§ редактор связей;
§ сервисные средства (утилиты) для работы с библиотеками, текстовыми и двоичными файлами;
§ справочные системы;
§ документатор исходного кода программы;
§ систему поддержки и управления проектом программного комплекса.
Средства поддержки проектов – новый класс программного обеспечения, предназначен для:
§ отслеживания изменений, выполненных разработчиками программ;
§ поддержки версий программы с автоматической разноской изменений;
§ получения статистики о ходе работ проекта.
Инструментальная среда пользователя представлена специальными средствами, встроенными в пакеты прикладных программ, такими, как:
§ библиотека функций, процедур, объектов и методов обработки;
§ макрокоманды;
§ клавишные макросы;
§ языковые макросы;
§ программные модули-вставки;
§ конструкторы экранных форм и отчетов;
§ генераторы приложений;
§ языки запросов высокого уровня;
§ языки манипулирования данными;
§ конструкторы меню и многое другое.
Более подробно эти средства рассмотрены в гл. 19.
Средства отладки и тестирования программ предназначены для подготовки разработанной программы к промышленной эксплуатации.
Интегрированные среды разработки программ. Дальнейшим развитием локальных средств разработки программ, которые объединяют набор средств для комплексного их применения на всех технологических этапах создания программ, являются интегрированные программные среды разработчиков. Основное назначение инструментария данного вида – повышение производительности труда программистов, автоматизация создания кодов программ, обеспечивающих интерфейс пользователя графического типа, разработка приложений для архитектуры клиент-сервер, запросов и отчетов.
13. Прикладное ПО.
Прикладное ПО - совокупность программ для решения прикладных задач (задач пользователя).
Прикладное ПО входит в состав программного обеспечения компьютера.
Классификация прикладного ПО:
Прикладное ПО общего назначения - совокупность программ для решения общих универсальных задач. Эти программы используются большинством пользователей компьютера.
| №п\п | Виды прикладного ПО общего назначения | Назначение | Примеры программ |
| Текстовые редакторы | для создания и редактирования текста, без какого-либо оформления | Notepad или Блокнот (входит в ОС MS Windows),TextPad | |
| Текстовые процессоры | для создания и редактирования текста с оформлением (задание шрифта, размера, цвета текста, выравнивания и др.) и с внедрением таблиц, графиков и формул | MS Word, WordPad (входит в ОС MS Windows) | |
| Электронные таблицы | для обработки данных в табличной форме | MS Excel | |
| Графические редакторы: | для создания и редактирования изображений | ||
| - растровые | для работы с растровыми изображениями | MS Paint (входит в ОС MS Windows), Adobe Photoshop | |
| -векторные | для работы с векотрными изображениями | CorelDRAW, Adobe Illustrator | |
| "Просмотрщики" | для просмотра файлов универсальных форматов | ||
| 5.1 | "Просмотрщики" изображений | для просмотра изображений | CDSee, FastStone Image Viewer, FastPictureViewer |
| 5.2 | "Просмотрщики" HTML-страниц (браузеры, веб-обозреватели) | для просмотра страниц веб-сайтов | MS Internet Explorer, Mozila Firefox, Google Chrome, Opera, Safari |
| 5.3 | "Просмотрщики"медиа контента (медиаплееры, медиапроигрыватели): | для воспроизведения медиа контента | |
| -аудиоплееры | для воспроизведения аудиофайлов | AIMP, Foobar2000, Spider player,MusicBee, Media Monkey | |
| -мультимедиа-центры | для воспроизведения видео- и аудиофайлов | Windows Media Player (WMP, входит в ОС MS Windows), QuickTime Player(входит в ОС Mac OS X), Winamp, VLC media player, Media Player Classic | |
| 5.4 | "Просмотрщики" flash-контента (Flash-плееры) | для воспроизведения видео и аудиофайлов на веб-сайтах, для игр он-лайн | Adobe Flash Player |
| 5.5 | "Просмотрщик" pdf-файлов | для просмотра и печати pdf-файлов | Adobe Reader |
| Системы управления базами данных (СУБД) настольные (файл-серверные) | для управления созданием и работой с базами данных | MS Access, Paradox | |
| Компьютерные игры | для развлечения или обучения | 3D-шутер,"Кот Леопольд. Учим английский язык" | |
| Переводчики | |||
| -электронные словари | для перевода отдельных слов | ABBYY Lingvo, МультиЛекс | |
| -переводчики текстов | для перевода текста | ПРОМТ |
Прикладное ПО специального (профессионального) назначения - совокупность программ для решения более узких задач и профессиональных задач различных предметных областей (архитектуры, строительства, музыкальной и киноиндустрии)
| №п\п | Виды прикладного ПО специального назначения | Назначение | Пользователи | Примеры программ |
| Настольные издательские системы | для электронной верстки газет, журналов, книг, буклетов (составление страниц определенного размера из текста и иллюстраций для получения печатной формы) | работники типографий, редакций журналов и газет, издательств, а также работники рекламных агентств | QuarkXPress, Adobe InDesign, Adobe FrameMaker, Corel Ventura, MS Publisher | |
| Электронные энциклопедии, учебники, словари, справочники | для получения знаний в определенной сфере | школьники, студенты, научные работники, специалисты различных сфер | "Энциклопедия современной техники. Сстроительство", "Справочник мастера-строителя", "Музыкальный словарь", интерактивный мультимедиа учебник "Органическая химия" | |
| Системы автоматизированного перевода (CAT-программы) | для перевода профессиональных текстов с использованием баз знаний предметных областей | профессиональные переводчики | Trados, Deja Vu, Star Transit | |
| Серверные СУБД (клиент-серверные) | для управления созданием и работой с базами данных информационных систем | администраторы баз данных | mySQL, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enteprise, Oracle Database | |
| Редакторы трехмерной (3D) графики | для создания и редактирования трехмерной графики | художники 3D | Autodesk 3ds Max(ранее 3D Studio MAX), Autodesk Maya, Blender, Cinema 4D, ZBrush | |
| Видеоредакторы (системы видеомонтажа): | для обработки видеоматериала | |||
| -профессиональные | для монтажа фильмов, телепередач | работники кинематографа и телевидения | Adobe Premiere Pro, Grass Valley Ediu, Sony Vegas Pro | |
| -"домашние" | для монтажа "домашних" фильмов | непрофессионалы | Windows Movie Maker (входит в ОС MS Windows), Corel VideoStudio Pro, Pinnacle Studio | |
| Аудиоредакторы (системы аудиомонтажа) | для обработки аудиоматериала | |||
| -профессиональные | для записи музыкальных композиций, подготовки фонограмм для радио, озвучивания фильмов, компьютерных игр, реставрации старых фонограмм | звукорежиссеры на радио, звукозаписывающих студиях, в киноиндустрии | Adobe Audition, Steinberg WaveLab, Sony Sound Forge. Audacity | |
| -"домашние" | для записи любительских музыкальных композиций, для создания собственных рингтонов для мобильных телефонов и др. | непрофессионалы | CyberPower Audio Editing Lab, Akram Audio Editor | |
| Нотные редакторы | для создания и редактирования нотного текста с оформлением, а также для проигрывания набранного текста | работники музыкальных издательств, музыкальных учебных заведений, музыкальных театров, филармоний; композиторы, аранжировщики, дирижеры | Finale, Encore, Cakewalk Overture, Sibelius,MuseScore | |
| Экспертные системы | для решения задач некоторых предметных областей (заменяет специалиста-эксперта) | работники, занимающиеся диагностикой, конструированием, планированием, управлением | Медицина:MYCIN; военное дело:ACES; электроника:ACE; информатика: CODES, химия: DENDRAL; геология:PROSPECTOR торговля: РЕМОРАМА | |
| Системы автоматизированного проектирования (САПР, CAD/CAM/CAE) | для разработки на компьютере чертежей, схем, 3D-моделей, конструкторской и технологической документации | инженеры-конструкторы, архитекторы | Компас, AutoCAD, ZwCAD, nanoCAD Электро, BtoCAD, Стройэкспертиза BASE | |
| Геоинформационные системы (ГИС): | ||||
| -универсальные и специализированные | для создания, редактирования и анализа электронных географических карт, для поиска информации об объектах карты: городах, дорогах, зданиях, улицах, реках, рельефе, среднегодовой температуре | ГИС-специалисты, ГИС - операторы, инженеры-картографы, геологи, геодезисты, гидрологи,метеорологи | MapInfo, CREDO_DAT, ArcGIS, Arcview, GeoServer, GRASS, gvSIG, Арго, Полигон, Панорама, ГИС Метео | |
| -информационно-справочные | -для просмотра карт города и окрестностей, для поиска организаций, маршрутов транспорта, поиска проезда по городу | непрофессионалы | 2ГИС | |
| общие системы для различных предприятий и организаций: | ||||
| -интегрированные системы делопроизводства | для поддержки полного цикла документа в организации: создание документов (документирование), организация движения и учёта документов (документооборот), хранение документов (архивное дело) | делопроизводители (работники, которые отвечают за ведение документации организации) | Дело, LanDocs, Золушка, Гран-Док | |
| -бухгалтерские системы | для ведения бухгалтерского и налогового учета | бухгалтеры | 1С:Бухгалтерия | |
| -финансовые аналитические системы | для ведения аналитического учета финансово-хозяйственной деятельности организации (систематизация информации, расчет аналитических показателей и формирование отчетов) | финансовые аналитики | Альт – Финансы, Audit Expert, ИНЭК – Аналитик, ФинЭкАнализ, модуль для MS Office Excel "Excel Financial Analysis" |
14.Процедурное программирование.
Процеду́рное программи́рование - программирование на императивном языке, при котором последовательно выполняемые операторы можно собрать в подпрограммы, то есть более крупные целостные единицы кода, с помощью механизмов самого языка .
Процедурное программирование является отражением архитектуры традиционных ЭВМ, которая была предложена Фон Нейманом в 1940-х годах. Теоретической моделью процедурного программирования служит абстрактная вычислительная система под названием машина Тьюринга.
Основные сведения
Выполнение программы сводится к последовательному выполнению операторов с целью преобразования исходного состояния памяти, то есть значений исходных данных, в заключительное, то есть в результаты. Таким образом, с точки зрения программиста имеются программа и память, причем первая последовательно обновляет содержимое последней.
Процедурный язык программирования предоставляет возможность программисту определять каждый шаг в процессе решения задачи. Особенность таких языков программирования состоит в том, что задачи разбиваются на шаги и решаются шаг за шагом. Используя процедурный язык, программист определяет языковые конструкции для выполнения последовательности алгоритмических шагов.
Структура программного обеспечения в версии 01.05.2018 представляет собой 12 программных модулей.
1. Служба ветеринарии
Модуль, позволяющий субъектовой ветеринарной службе осуществлять комплексный мониторинг эпизоотий и карантинных мероприятий на подконтрольной территории с помощью интерактивной карты. Включает в себя систему слежения за процессом регистрации животных и проведением санитарно-ветеринарных мероприятий.
2. Субъектовый эпизоотолог
Модуль, позволяющий формировать новые задания по вакцинации и исследованиям для районных ветеринаров на подконтрольной территории, а также вести реестр биопрепаратов, в том числе с подвидами. Эпизоотолог имеет возможность просматривать информацию по заболеваниям, реестры вакцинаций и исследований и формировать отчеты согласно Приказу Минсельхоза РФ от 2 апреля 2008 г. № 189 «О Регламенте предоставления информации в систему государственного информационного обеспечения в сфере сельского хозяйства».
3. Учет и регистрация животных
Модуль, позволяющий уполномоченному сотруднику районного управления ветеринарии осуществлять мероприятия по учету и регистрации хозяйствующих субъектов, подконтрольных объектов и животных, а также работать с соответствующими реестрами, составлять отчеты, просматривать архивы заданий и составлять заявки на выбытия и перемещения животных.
4. Районное управление
Модуль, позволяющий руководителю районной службы ветеринарии назначать участковых ветеринарных врачей на участках, формировать для них задания, подтверждать информацию о перемещении животных, внесенную регистратором, с помощью интерактивной карты региона в режиме реального времени видеть отклонения в поднадзорных объектах, контролировать эпидемическое состояние подконтрольного района и его статус.
5. Ветеринарный врач (для ПК)
Модуль, позволяющий участковому ветеринарному врачу регистрировать животных на подконтрольной ему территории, вносить данные о проведенных эпизоотических мероприятиях, формировать Акты выполненных работ с выводом их на печать, формировать списки на перемещение животных, работать с реестрами хозяйствующих субъектов и поднадзорных объектов на своем участке.
6. Ветеринарный врач (мобильное приложение)
Основной рабочий модуль системы, позволяющий идентифицировать животное, получить и внести о нем необходимые данные. В нём имеются: общая информация о подконтрольных объектах, хозяйствующих субъектах, задания на вакцинацию, исследования и прочие эпизоотические мероприятия, новости от управления ветеринарии. Модуль позволяет получать информацию о лабораторных исследованиях, репродуктивную информацию, формировать электронный паспорт и ветеринарную карту животного, просматривать план и выполнение ветеринарных мероприятий на карте и отмечать местоположение зараженных объектов. Мобильное приложение работает с данными как в режиме онлайн, так и в автономном режиме при отсутствии подключения к сети интернет.
7. Ветеринарная лаборатория
Модуль интегрирован во ФГИС ВЕТИС и позволяет вносить в Систему результаты проведенных исследований. QR-код, привязанный к UIN животного и нанесенный на пробирках с ПАТ-материалом, поступающим в лабораторию, позволяет исключить подлог и сокрытие достоверных результатов по проведенным исследованиям.
8. Убойный пункт
Модуль, позволяет оперативно вносить в ветеринарную карту данные о дате убоя, живом весе, весе туши, присвоении ей электронного чипа, создавать электронные формы отчетности №СП-54 и № СП-5 и обмениваться электронными документами с участниками системы, а также отслеживать очерёдность заявок, поданных владельцами животных.
9. Пункт утилизации
Модуль, позволяющий задокументировать в электронном виде все операции, которые проводятся с умершим животным в соответствии с приказом Минсельхоза РФ от 16.08.2007г. № 400.
10. Администрация поселений
Модуль обеспечивает ведение Похозяйственной книги в электронной форме, позволяющей обеспечить внесение данных о животных в личных подсобных хозяйствах для дальнейшей постановки на учет и регистрации этих животных ветеринарными врачами, с возможностью получения сводных статистических данных на подконтрольной территории.
11. Районное сельскохозяйственное управление
Модуль имеет встроенную интерактивную карту региона, доступ к реестрам субъектов, объектов и с/х животных на подконтрольной территории, с возможностью формирования необходимых отчетов, консолидирует данные из электронных Похозяйственных книг администраций поселений.
12. Частная ветеринарная клиника
Модуль, позволяющий оперативно взаимодействовать с владельцами животных, другими клиниками, ветеринарными лабораториями, управлениями ветеринарии, расширить сферу услуг и автоматизировать процесс отчетности. Аккредитованная в системе клиника получает доступ к модулю и может предоставлять услуги регистрации и идентификации мелких домашних животных.
Структура системного программного обеспечения
Системного программное обеспечение можно разделить на:
Базовое программное обеспечение (base software) -- минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера (как правило, поставляется вместе с компьютером). В базовое программное обеспечение входят: операционная система; операционные оболочки (текстовые и графические);сетевая операционная система.
Сервисное программное обеспечение -- программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя - утилиты (может быть приобретено дополнительно)
Что такое операционная система
Операционная система -- это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого -- организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.
Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователем, с другой стороны.
Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера -- на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.
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.).
Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор операционной системы.
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.
Кроме того, именно ОС обеспечивает возможность индивидуальной настройки компьютера: ОС определяет, из каких компонентов собран компьютер, на котором она установлена, и настраивает сама себя для работы именно с этими компонентами.
Ещё не так давно работы по настройке приходилось выполнять пользователю вручную, а сегодня производители компонентов компьютерной техники разработали протокол plug-and-play (включил - заработало). Этот протокол позволяет операционной системе в момент подключения нового компонента получить информацию о новом устройстве, достаточную для настройки ОС на работу с ним.
В зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей, которых могут обслуживать ОС, различают четыре основных класса операционных систем:
однопользовательские однозадачные , которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;
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;
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;
многопользовательские многозадачные , позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.
В различных моделях компьютеров используют операционные системы с разной архитектурой и возможностями. Для их работы требуются разные ресурсы. Они предоставляют разную степень сервиса для программирования и работы с готовыми программами.
Тема 2.1. Структура программного обеспечения ПК
| Наименование параметра | Значение |
| Тема статьи: | Тема 2.1. Структура программного обеспечения ПК |
| Рубрика (тематическая категория) | Компьютеры |
В 60-е годы началась выработка языков программирования высокого уровня (Алгол, Фортран, Basic, Pascal и др.), которые позволили существенно облегчить работу программистов. Сегодня с появлением систем визуального программирования Visual Basic, Delfi и др.) создание программ стало доступно даже для начинающих пользователей компьютера. В течение нескольких десятилетий создавались программы, необходимые для обработки различных данных. Совокупность необходимых программ составляет программное обеспечение компьютера.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, для обработки данных на компьютере крайне важно иметь не только аппаратное обеспечение компьютера, так называемое hardware, но и программное обеспечение, так называемое software .
Программная обработка данных на компьютере реализуется следующим образом . 1.После запуска на выполнение программы, хранящейся во внешней долговременной памяти, она загружается в оперативную память.
2.Процессор последовательно считывает команды программы и выполняет их. 3.Необходимые для выполнения команды данные загружаются из внешней памяти в оперативную и над ними производятся необходимые операции. Данные, полученные в процессе выполнения команды, записываются процессором обратно в оперативную или внешнюю память. 4.В процессе выполнения программы процессор может запрашивать данные с устройств ввода информации и пересылать данные на устройства вывода информации.
Совокупность программ, хранящихся на компьютере, образует его программное обеспечение . Совокупность программ, подготовленных к работе, называют установленным программным обеспечением . Совокупность программ, работающих в тот или иной момент времени, называют программной конфигурацией .
Уровни программной конфигурации ПК . Программная конфигурация ПК многоуровневая. Это связано с тем, что требования к программам, предназначенным для работы с устройствами, существенно отличаются от требований к программам, предназначенным для работы с людьми. Общий принцип такой: чем ниже уровень программ, тем больше они работают с устройствами и меньше с человеком. Этот принцип соблюдается во всей компьютерной технике от отдельного ПК до всемирной компьютерной сети Интернет.
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.
Рис.5 Уровни программной конфигурации ПК
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. Взаимодействие с человеком у программ этого уровня крайне ограниченно и возможно только в первые секунды после запуска компьютера.
Системные программы. Системные программы предназначены для работы со всеми устройствами компьютера. Οʜᴎ 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. Люди работают с программами этого уровня только в тех сравнительно редких случаях, когда требуется настроить оборудование.
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. Степень взаимодействия с человеком определяется крайне важно стью. К примеру, мастера по наладке и настройке оборудования активно работают со служебными программами. Обычные пользователи используют их сравнительно редко.
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. Прямого доступа к устройствам программы прикладного уровня, как правило, не имеют.
Рис.6 Структура программного обеспечения ПК
Программное обеспечение, можно условно разделить на три категории:
1. Системное ПО (программы общего пользования), выполняющие различные вспомогательные функции, к примеру создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.д.
К системному ПО относятся:
Операционные системы (эта программа загружается в ОЗУ при включении компьютера)
Программы – оболочки (обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS, к примеру, Norton Commander)
Операционные оболочки – интерфейсные системы, которые используются для создания графических интерфейсов, мультипрограммирования и.т.
Драйверы (программы, предназначенные для управления портами периферийных устройств, обычно загружаются в оперативную память при запуске компьютера)
Утилиты (вспомогательные или служебные программы, которые представляют пользователю ряд дополнительных услуг)
2. Прикладное ПО , обеспечивающее выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, обработка информационных массивов и т.д.
Пакеты прикладных программ - ϶ᴛᴏ система программ, которые по сфере применения делятся на проблемно – ориентированные, пакеты общего назначения и интегрированные пакеты. Современные интегрированные пакеты содержат до пяти функциональных компонентов: тестовый и табличный процессор, СУБД, графический редактор, телекоммуникационные средства.
К прикладному ПО, к примеру, относятся:
Комплект офисных приложений MS OFFICE
Бухгалтерские системы
Финансовые аналитические системы
Интегрированные пакеты делопроизводства
CAD – системы (системы автоматизированного проектирования)
Редакторы HTML или Web – редакторы
Браузеры – средства просмотра Web - страниц
Графические редакторы
3. Инструментальное ПО (системы программирования), обеспечивающее разработку новых программ для компьютера на языке программирования.
Инструментальное ПО или системы программирования - это системы для автоматизации разработки новых программ на языке программирования.
В самом общем случае для создания программы на выбранном языке программирования (языке системного программирования) нужно иметь следующие компоненты:
1. Текстовый редактор для создания файла с исходным текстом программы.
2. Компилятор или интерпретатор.
Размещено на реф.рф
Исходный текст с помощью программы-компилятора переводится в промежуточный объектный код. Исходный текст большой программы состоит из нескольких модулей (файлов с исходными текстами). Каждый модуль компилируется в отдельный файл с объектным кодом, которые затем нужно объединить в одно целое.
3. Редактор связей или сборщик, который выполняет связывание объектных модулей и формирует на выходе работоспособное приложение – исполнимый код .
Исполнимый код - ϶ᴛᴏ законченная программа, которую можно запустить на любом компьютере, где установлена операционная система, для которой эта программа создавалась. Как правило, итоговый файл имеет расширение.ЕХЕ или.СОМ.
4. В последнее время получили распространение визуальный методы программирования (с помощью языков описания сценариев), ориентированные на создание Windows-приложений. Этот процесс автоматизирован в средах быстрого проектирования. При этом используются готовые визуальные компоненты, которые настраиваются с помощью специальных редакторов.
Наиболее популярные редакторы (системы программирования программ с использованием визуальных средств) визуального проектирования:
Borland Delphi - предназначен для решения практически любых задачи прикладного программирования
Borland C++ Builder - ϶ᴛᴏ отличное средство для разработки DOS и Windows приложений
Microsoft Visual Basic - ϶ᴛᴏ популярный инструмент для создания Windows-программ
Microsoft Visual C++ - это средство позволяет разрабатывать любые приложения, выполняющиеся в среде ОС типа Microsoft Windows.
Тема 2.1. Структура программного обеспечения ПК - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Тема 2.1. Структура программного обеспечения ПК" 2017, 2018.
