Системное программное обеспечение—сущность

• 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. ⁵

           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++ .

III.  История  развития СПО

    Стремление  расширить возможности электронных  вычислительных машин (ЭВМ) и  повысить эффективность их использования привело к созданию программного обеспечения (ПО). Эволюция вычислительных машин тесно связана с развитием их программного обеспечения. В истории развития программного обеспечения можно выделить следующие поколения: Первое поколение – зарождение ПО. Второе поколение – развитие ПО: использование алгоритмических языков и библиотек стандартных программ. Третье поколение – широкое использование ПО, появление развитых операционных систем. Четвертое поколение – ПО, дающее возможность коллективного использования ЭВМ.

     Первое поколение  первого поколения реализовывали  последовательный принцип действия, обладали относительно невысокой  скоростью, и программист был  в состоянии достаточно полно  использовать их вычислительные  возможности. Программист был  единственной фигурой, имевшей контакт с ЭВМ, знал все тонкости работы с аппаратурой и вел отладку своих программ непосредственно с пульта машины.

   На первом этапе программное  обеспечение было тесно связано  с машинным языком. Из-за большой  трудоемкости процесса программирования на машинном языке редко удавалось написать программу без ошибок. Поэтому уходило много времени на отладку написанной программы, которая велась вручную за пультом машины.

    Второе поколение Переход  к ЭВМ второго поколения сопровождался частичным отходом от последовательного принципа действия ЭВМ. Появление более быстрой оперативной памяти и центрального обрабатываемого устройства сделало экономически целесообразным совместить во времени процесс вычислений и операции обмена информацией с относительно медленно действующими внешними устройствами. Стиль использования ЭВМ второго поколения характерен тем, что математик-программист не допускается в машинный вал. Свою программу, обычно записанную на языке высокого уровня, он отдает в группу обслуживания, которая занимается дальнейшей обработкой его задачи: перфорированием и пуском на машине. Для того, чтобы сделать этот процесс более эффективным, программисту представлялись средства автономной отладки и средства управления режимом решения задачи. Опыт использования машин первого поколения сделал очевидной диспропорцию между временем, в которое ЭВМ занята вычислением, и временем, когда она используется для отладки. Все это потребовало искать пути для решения возникающих в этой области проблем. Оно было найдено в создании специальных программ, которые позволили возложить на ЭВМ часть функций по организации и управление вычислительным процессом. В функции этих программ входило следующее: Прием и подготовка к выполнению на ЭВМ потока соответствующим образом оформленных заданий на работу, выделение им необходимых ресурсов, планирование их выполнения, загрузка в память, информирование оператора о ходе вычислительного процесса и выполнение его указаний, если возникнет необходимость или оказывается желательным его вмешательство в процесс. Организация одновременного выполнения нескольких задач. Порядок выполнения их определяется принятой системой приоритетов. Такая организация работ способствует более полной загрузке ресурсов машины и повышению ее обшей пропускной способности, выраженной в количестве задач на единицу времени.

Третье поколение Попытки  превращения разрозненного программного обеспечения в единую систему, путем  создания всевозможных, связующих программ и частичной переработки некоторых  из имеющихся, не могли серьезно продвинуть решение проблемы. Стало ясно, что основой ПО должен быть некоторый общий программный комплекс. Такие комплексы программ стали называть операционными системами (ОС). Операционная система — это совокупность программ для управления оборудованием, данными, вычислительным процессом и связи оператора с машиной. То есть, это организованный набор программ и данных, разработанный специально для управления ресурсами вычислительной системы облегчения создания программ и управления процессом их выполнения с помощью вычислительной системы. Таким образом, эволюция программного обеспечения ЭВМ привела к возникновению операционных систем, которые не позволяют рядовому пользователю общаться непосредственно с ЭВМ, но предоставляют ему большое количество самых разнообразных удобств. Пользователь уже работает не просто на ЭВМ, а в вычислительной среде «ЭВМ – операционная система». Операционная система представляет собой программное продолжение устройств управления. Программное обеспечение машин второго поколения содержало 350-400 тысяч команд, а только дисковая операционная система для ЕС ЭВМ содержала порядка 1 млн. команд. В 1975 г. закончена разработка операционной системы ОС – 4.0, позволяющей подключать к ЭВМ и обслуживать многих абонентов, оснащенных алфавитно-цифровыми графическими дисплеями. В 1976 году операционные системы содержали программы, общий объем которых превышает миллион машинных слов. ⁶

Четвертое поколение  Этапы эволюции взаимоотношения  «человек-машина» представляются следующими: от прямого использования ЭВМ одним программистом, в распоряжении которого представлены все ресурсы машины, – через мультипрограммирование, когда программист полностью отстранен от машины, – к системам разделения времени и разговорному режиму, когда много программистов, сидя за своими индивидуальными пультами, управляют ходом решения своих задач независимо друг от друга и одновременно используют мощности ЭВМ. Особенности ЭВМ четвертого поколения позволяют значительно расширить состав программного обеспечения и перейти к программному обеспечению (ПО), позволяющему отказаться от традиционного программирования и организовать работу с машиной в форме диалога между потребителем и ЭВМ. Это дает возможность значительно расширить круг решаемых задач, включив в него проектирование предприятий, технологических линий больших систем. ⁷

IV. История  развития CПО в России

      Как  и во всем мире, использование  СПО в России началось и  наиболее активно развивалось в системе высшего образования. В 90-х гг. прошлого века университетские центры Москвы, Санкт-Петербурга, Нижнего Новгорода, Новосибирска и других городов России начинают получать западные гранты для организации доступа в Интернет. Процесс обмена научной и технической информацией между специалистами России и Запада интенсифицируется, и вскоре после появления GNU/Linux и FreeBSD (1991 и 1993 г., соответственно) эти системы уже активно изучаются и используются в профессиональной университетской среде. В то же время растет число поездок россиян за границу, и таким образом в России начинают появляться и распространяться первые дистрибутивы GNU/Linux на физических носителях. Освоение СПО в этот период характеризуется преобладанием частной инициативы специалистов и сосредоточено в основном на технических аспектах, а не на идеологии движения СПО или коммерческих вопросах. Однако важным моментом является то, что уже в этот период российские специалисты не только используют полученные дистрибутивы GNU/Linux и FreeBSD, но и начинают работу по развитию ядра Linux и русификации систем, свободно обмениваясь результатами этого труда. Таким образом, уже в середине 90-х гг. в России начинает формироваться сообщество пользователей и разработчиков СПО.

        1995 г. является одним из важных этапов в истории развития СПО в России. В это время начались первые продажи коробочных дистрибутивов GNU/Linux это были комплекты Slackware и Red Hat с набором дополнительных приложений и документацией на английском языке [2, 3]. Дистрибуцией коробочных версий занимались такие компании, как МедиаХаус, ЭлектроТЕХ Мультимедиа, Компьюлинк. Таким образом, СПО становится доступным и специалистам, не имевшим выхода в Интернет (а таких в то время было большинство). В это же время уже ведется не только спонтанная, но и организованная работа по русификации GNU/Linux компания UrbanSoft русифицирует Slackware, а затем и Red Hat. Наличие платежеспособного спроса на GNU/Linux и интерес коммерческих компаний к данному продукту фактически знаменуют собой возникновение в России рынка СПО.

       В  1996 г. компания UrbanSoft выпускает Открытое  ядро первый русифицированный  пакет СПО, который содержал, в  частности, дистрибутивы Red Hat, Slackware и FreeBSD, ядра Hurd и Mach, а также  кириллические шрифты и раскладки клавиатуры, словарь для проверки орфографии и переведенную на русский язык документацию. В 1996-1997 гг. отмечается всплеск активности в сфере русификации и продвижения GNU/Linux: один за другим выходят русифицированные дистрибутивы Красная шапочка, KSI Linux, Linux-Yes и Black Cat. Русифицированные коробочные версии представляли собой дистрибутивы с локализованными в той или иной степени утилитами инсталляции, панелями управления и системными сообщениями, а также различные наборы СПО для работы в Интернете, с текстами и графикой (в частности, Netscape Communicator, ТеХ, GIMP и др.). Базовая локализация делает СПО доступным более широкому кругу пользователей, начинается обсуждение выпущенных дистрибутивов в специализированной компьютерной прессе, что в свою очередь способствует дальнейшей популяризации этих продуктов.            

       Конец 90-х гг. прошлого века в России отмечен взрывным развитием широкополосного доступа в Интернет (по крайней мере, в крупнейших городах), что дало возможность практически всем заинтересованным специалистам загружать новые версии GNU/Linux и СПО и участвовать в деятельности интернациональных команд разработчиков СПО.⁸

       В 1998 г. создается проект IPLabs Linux Team, сыгравший важную роль в распространении СПО на российском рынке. Участники IPLabs Linux Team налаживают активные связи с крупными западными разработчиками дистрибутивов компаниями Red Hat, Mandrake, SuSE, проектом Debian и на постоянной основе занимаются разработкой и локализацией СПО. В 1999 г. IPLabs Linux Team выпускает Linux Mandrake 6.0 Russian Edition с качественной документацией и достаточно полной русификацией. Разработки IPLabs Linux Team способствуют и локализации пакета офисных приложений StarOffice, который к концу 90-х гг. используется в Linux Mandrake Russian Edition, Black Cat и других русскоязычных версиях дистрибутивов. Помимо разработки и локализации, IPLabs Linux Team также ведет активную информационную деятельность в сфере СПО выпускает регулярные отчеты, переводит и издает в 1999 г. первые в России книги под лицензией GNU GPL Руководство по установке и использованию системы Linux М. Уэлша и Руководство по GNU Emacs Р. Столлмена. В этом же году выходит не менее десятка других учебников и справочников по GNU/Linux .          Таким образом, к 1999 г. в России практически полностью создана технологическая база для внедрения СПО как серверной платформы и заложены базовые основы инфраструктуры поддержки таких решений. На русском языке доступны все основные дистрибутивы GNU/Linux Red Hat, SUSE, Debian, Mandrake, Slackware, Stampede, широко используется FreeBSD, имеется частично локализованное прикладное ПО, выпущено определенное количество учебных руководств и русскоязычной документации. Количество стабильных команд разработчиков СПО ограничено, численность каждой из них невелика, поэтому ресурсы концентрируются главным образом на технических вопросах разработки и локализации собственно дистрибутивов. В то же время уже достаточно широкий круг технических специалистов, работающих в государственных и частных организациях, знаком с СПО и экспериментально использует ОС GNU/Linux в серверных инсталляциях, в частности, для почтовых и веб-серверов в телекоммуникационном секторе. Число установок СПО на рабочих станциях единично и ограничивается.

        В конце 2003 г. при Министерстве связи и информатизации РФ формируется рабочая группа по использованию СПО с открытым кодом, в которую входят НИИ Восход, НИИ автоматической аппаратуры и ряд других организаций и коммерческих фирм. Создание этой группы свидетельствует о достаточном проникновении СПО в ИТ-инфраструктуры государственных организаций, а также о возникновении интереса отраслевых ведомств к данному направлению информатизации. В частности, в силовых ведомствах к этому времени уже завершены первые этапы разработки специализированных систем на базе Linux Мобильной системы вооруженных сил (МСВС, разработчик ВНИИНС им. В.В. Соломатина) и программно-аппаратного комплекса Атликс УЦ (разработчики ФГУП НТЦ Атлас, ФСБ Росии и Крипто-Про). Разработчики решений на базе СПО, в свою очередь, начинают проводить сертификацию своих продуктов на соответствие действующим в России стандартам безопасности: в 2002 г. сертификат Гостехкомиссии (в настоящее время ФСТЭК) получил, в частности, дистрибутив "Утес-К" (ALT Linux), в 2003 г. ASPLinux 7.3 Server, а в 2004 межсетевой экран "ИВК-Кольчуга" (ALT Linux). ⁹