Система программного обеспечения. Понятие и функции

 

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 Программное обеспечение – это совокупность программ, предназначенная для решения задач на ПК, которое является неотъемлемой частью компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера применения конкретного компьютера определяется созданным для него ПО. Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ — от игровых до научных. Все программное обеспечение, можно условно разделить на две категории: системное программное обеспечение и прикладное программное обеспечение. 
 
В своем исследовании я рассматривала системное программное обеспечение, которое обеспечивает эффективное управление компонентами вычислительной системы и помогает управлять компьютерным оборудованием и компьютерной системой. Системное программное обеспечение является необходимым компонентом для любой вычислительной машины (компьютера). 
 
Целью исследования было детальное изучение системного программного обеспечения и его составляющих: операционных систем, систем управления файлами, утилит и систем программирования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Система программного обеспечения. Понятие и функции

 

Системное программное обеспечение — это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами вычислительной системы, такими как процессор, оперативная память, каналы ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс» с одной стороны которого аппаратура, а с другой приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д. Системное ПО управляет ресурсами компьютерной системы и позволяет пользователям программировать в более выразительных языках, чем машинных язык компьютера. Состав системного ПО мало зависит от характера решаемых задач пользователя.

 

Данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью. Программные продукты данного класса носят общий характер применения, независимо от специфики предметной области. К системным программным продуктам предъявляются высокие требования по надежности и технологичности работы, удобству и эффективности использования.

 

К системному программному обеспечению относятся:

 

• операционные системы;

• интерфейсные оболочки для взаимодействия пользователя с ОС;

• системы управления файлами;

• системы программирования;

• утилиты.

 

Системное программное обеспечение предназначено для:

• создания операционной среды функционирования других программ (другими словами, для организации выполнения программ);

• автоматизации разработки (создания) новых программ;

• обеспечения надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;

• проведения диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Операционные системы. Состав и назначение

Операционная система - совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействием между собой и пользователем. В большинстве вычислительных систем операционные системы являются основной частью системного программного обеспечения.

 

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.

 

Операционную систему можно назвать программным продолжением устройства управления компьютера. Она 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.

 

1. .функции ОС

Основные функции операционных систем:

• Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение.

• Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).

• Управление оперативной памятью (распределение между процессами, виртуальная память).

• Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, компакт-диск и т. д.), организованным в той или иной файловой системе.

• Пользовательский интерфейс.

• Сетевые операции, поддержка стека протоколов.

•Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).

•Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.

• Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.

• Разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы (аутентификация, авторизация).

 

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. 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 операционные системы очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.

 

Наиболее распространенными операционными системами являются:

• Mac OS – операционная система корпорации Apple.

• OS/2 — операционная система фирмы IBM.

• Windows - операционная система корпорации Microsoft.

• Linux - общее название Unix-подобных операционных систем на основе одноимённого ядра и собранных для него библиотек и системных программ, разработанных в рамках проекта GNU.

2. Системы программирования

К системному программному обеспечению относятся и системы программирования. Это набор специализированных программных продуктов, которые являются инструментальны средствами разработчика. Программные продукты данного класса поддерживают все этапы процесса программирования, отладки и тестирования создаваемых программ.

 

Система программирования включает следующие программные компоненты:

• редактор текста;

• транслятор с соответствующего языка;

• компоновщик (редактор связей);

• отладчик;

• библиотеки подпрограмм.

 

Заметим, что любая система программирования может работать только в соответствующей ОС, под которую она и создана, однако при этом она может позволять разрабатывать программное обеспечение и под другие ОС.

 

Трансляторы предназначены для преобразования программ, написанных на языках программирования, в программы на машинном языке. Программа, подготовленная на каком-либо языке программирования, называется исходным модулем. В качестве входной информации трансляторы применяют исходные модули и формируют в результате своей работы объектные модули, являющиеся входной информацией для редактора связей. Объектный модуль содержит текст программы на машинном языке и дополнительную информацию, обеспечивающую настройку модуля по месту его загрузки и объединение этого модуля с другими независимо оттранслированными модулями в единую программу.

 

Трансляторы делятся на два класса: компиляторы и интерпретаторы. Компиляторы переводят весь исходный модуль на машинный язык. Интерпретатор последовательно переводит на машинный язык и выполнят операторы исходного модуля

 

Компоновщик, или редактор связей - системная обрабатывающая программа, редактирующая и объединяющая объектные (ранее оттраслированные) модули в единые загрузочные, готовые к выполнению программные модули. Загрузочный модуль может быть помещен ОС в основную память и выполнен.

 

Отладчик позволяет управлять процессом исполнения программы, является инструментом для поиска и исправления ошибок в программе.

 

Системами программирования, ориентированные на создание Windows-приложений, являются: Borland Delphi, Microsoft Visual Basic, Borland C .

3. . Сервисные программы

Сервисные программы расширяют возможности ОС. Их обычно называют утилитами. Утилиты позволяют, например, проверять информацию в шестнадцатиричных кодах, которая сохраняется в отдельных секторах магнитных дисков; организовывать вывод на принтер текстовых файлов в заданном формате, выполнять архивацию и разархивацию файлов.

Часто утилиты объединяют в комплексы наиболее популярные комплексы Norton Utilities, PC Tools Deluxe и Mace Utilities.

Например, программы – упаковщики позволяют за счет применения специальных методов «упаковки» информации сжимать информацию на дисках, создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл; антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения компьютера вирусом и ликвидации последствий заражения вирусом; программы для автономной печати позволяют распечатать файлы на принтере параллельно с выполнением другой работы на компьютере; программы для управления памятью обеспечивают более гибкое использование оперативной памяти компьютера и т. д.

Таким образом, системное ПО – это совокупность программных и языковых средств.

Системное программное обеспечение предназначено для управления работой компьютера, распределения его ресурсов, поддержки диалога с пользователями, оказания им помощи в обслуживании компьютера, а также для частичной автоматизации разработки новых программ.

По функциональному назначению в системном ПО можно выделить операционную систему, систему программирования и сервисные программы (утилиты).