Что такое спо и ппо компьютера
Программное обеспечение, являющееся оболочкой ее аппаратной среды и обеспечивающее логический уровень интерфейса с проблемной средой (в частности с пользователем), содержит три всеохватывающие компоненты: системное (СПО), инструментальное (ИПО), прикладное (ППО) программное обеспечение. В свою очередь составляющие ПО ЭВМ компоненты допускают дальнейшую детализацию (табл.1).
Программное обеспечение (ПО) ЭВМ
Системное ПО
Инструментальное ПО
Прикладное ПО
средства тестирования и диагностики ЭВМ
библиотеки стандартных программ;
средства редактирования , отладки и тестирования;
расширяющие функции ОС.
Системное программное обеспечение
Системное ПО (СПО) управляет всеми ресурсами ЭВМ и осуществляет общую организацию процесса обработки информации и интерфейс ЭВМ с проблемной средой, в частности с пользователем. СПО включает в себя операционные системы (ОС), операционные оболочки (О.о.), средства расширения функций ОС и средства тестирования и диагностики ЭВМ.
ОС предназначена для управления всеми ресурсами, обеспечивая логический уровень интерфейса проблемной среды ЭВМ с аппаратной. ОС обеспечивает поддержку работы всех программных средств и их взаимодействие с аппаратными ресурсами, а также функции общего управления работой ЭВМ. Различные классы и типы ЭВМ используют ОС, различные по архитектуре, структуре и возможностям. В качестве примеров ОС можно привести MS-DOS, Unix, OS/2, Novell и др.(для персональных компьютеров); Unix, Xenix, RSX-11M (для мини-ЭВМ); OS/360, OC/EC (ЭВМ общего назначения); Cray, Unix, Эльбрус (супер-ЭВМ). При этом, если для микроЭВМ, персональных компьютеров, мини-ЭВМ и в значительной мере для ЭВМ общего назначения четко прослеживается тенденция к унификации ОС (платформа MS-DOS, Unix), то супер-ЭВМ в значительной мере проповедуют оригинальные ОС.
Средства расширения функций ОС достаточно многочисленны, их набор и функциональные возможности определяются конкретным типом ОС. Средства данной группы могут быть реализованы как на уровне отдельных программ - утилит, так и в виде специальных пакетов. Утилиты во многих случаях позволяют повысить эффективность использования ЭВМ и удобство работы . Программы данной группы наиболее многочисленны на всех классах и типах ЭВМ - антивирусные, расширяющие возможности ВУ, обслуживания файловой архитектуры, управления работой и др. Утилиты - необходимая компонента инструментария пользователя любого уровня, поэтому хороший подбор утилит во многих случаях существенно облегчает использование компьютера для многих приложений, расширяя стандартные возможности ОС. В качестве хорошего примера организации набора утилит для массового пользователя IBM - совместимых персональных компьютеров можно привести Norton Utilities , каждая из утилит которого может использоваться и автономно.
Средства тестирования и диагностики в целом составляют средства технического обслуживания ЭВМ и предназначены для проверки работоспособности, наладки и технической эксплуатации; эти средства используются инженерно-техническим персоналом, обслуживающим вычислительную технику. В качестве примера для IBM - совместимых и ряда других персональных компьютеров можно привести пакет CheckIt . Результаты выполнения тестирования выводятся в наглядном виде, предоставляя информацию о состоянии узлов компьютера и ВУ, которая доступна и может быть полезна пользователю не ниже средней компьютерной квалификации или техническому персоналу.
Операционные оболочки (О.о.) на первых этапах своего развития служили как для расширения функций ОС, так и для повышения уровня интерфейса с ЭВМ путем упрощения доступа к средствам ОС. В случае персональных компьютеров развитие О.о. шло с акцентом в основном на непрофессионального пользователя. Среди простых О.о. для IBM - совместимых компьютеров можно отметить DOS-Shell, PC-Tools и, наконец, Norton Commander совместно с Norton Utilities, образующие до появления Windows - оболочки наиболее эффективное средство подобного типа. Появившаяся в 1990 году графическая среда Windows фирмы Microsoft оказала революционизирующее влияние на развитие интерфейса с ЭВМ, определив новое поколение О.о. для персональных компьютеров и в значительной мере определив на ближайшее десятилетие тенденции развития операционной среды ЭВМ, ориентированных в основном на персональный режим использования.
Инструментальное программное обеспечение
Инструментальное ПО (ИПО) предназначено для создания оригинальных программных средств в любой проблемной области, включая СПО, поэтому в его состав входят компиляторы и интерпретаторы с языков программирования различного уровня, библиотеки стандартных программ, средства редактирования, отладки, тестирования и загрузки, а также системы программирования (С.п.).
Под языком программирования будем понимать формализованный язык для описания алгоритма решения задачи на компьютере. Текст алгоритма задачи, описанный средствами языка программирования, будем называть исходным модулем, который может находиться как на бумажном, так и на машинном носителе, пригодный к вводу в ЭВМ.
Средством, предназначенным для перевода исходного модуля в последовательность команд ЭВМ, является специальная программа. Имеется два основных типа таких программ - компиляторы и интерпретаторы. Компилятор транслирует весь текст исходного модуля в машинный код, называемый объектным модулем, за один непрерывный процесс. Объектный модуль выполняться не может, т.к. содержит неразрешенные ссылки на другие модули или программы. Поэтому перед выполнением программы ее объектный модуль должен быть обработан специальной программой - редактором связей (разрешающим все внешние ссылки) и загрузчиком (определяющим для загрузочного модуля абсолютные адреса в ОП); после этого программа уже может выполняться. Таким образом, общая схема преобразования исходной программы в выполняемый загрузочный модуль имеет вид [2], представленный на рис.12, где ИМ, ОМ, ЗМ - соответственно исходный, объектный, загрузочный модули.
Другой вариант классификации
Очень часто специалисты говорят, что программное обеспечение компьютера должно подразделяться на базовое и сервисное. К базовому относятся те программы, которые обеспечивают само функционирование компьютера. Соответственно, к системному программному обеспечению относятся:
- Сами операционные системы и драйвера в их составе.
- Графические оболочки (DE) и прочие среды для выполнения программ.
- Файловые менеджеры.
Для чего нужно системное ПО
А сейчас подробнее разберемся с назначением программ такого типа. Итак, их основные функции:
- Они создают среду, в которой работают прикладные утилиты (ОС).
- Обеспечивают упрощение и автоматизацию разработки новых приложений.
- Максимизируют точность и результативность взаимодействия между компьютерами в локальных и глобальных сетях.
- Диагностируют (и ремонтируют) различные сбои программного характера.
- Ответственны за выполнение вспомогательных операций (копирование, архивирование, передачу данных).
Соответственно, ни один компьютер без СПО работать не может в принципе, так как даже самая примитивная операционная система – тоже комплекс специальных приложений. Обслуживанием этих программ могут заниматься только квалифицированные пользователи, а разработкой - только лучшие программисты, которые в ряде случаев должны знать язык машинного программирования (таких специалистов в мире вообще единицы). Словом, создать свою ОС в гордом одиночестве у вас точно не получится.
Управление файлами – важнейшая функция СПО
Файловые менеджеры предназначены для более удобного доступа к физическим данным на диске, для отображения их в графическом представлении. Таким образом, они позволяют использовать только логическое имя файла, а не его непосредственные координаты на жестком диске.
Важно! Файловые системы и файловые менеджеры сами по себе не существуют, так как их разрабатывали под конкретные операционные системы и для решения определенных задач. Таким образом, некоторое количество специалистов сходится во мнении, что к системному программному обеспечению относятся и эти приложения.
Но есть несколько фактов, которые предопределяют отношение к такого рода программам с точки зрения самостоятельных средств управления информацией:
- Многие операционные системы (причем уже давно и практически все) могут одновременно (!) работать практически со всеми файловыми системами.
- Некоторые примитивные (но все же ОС) системы могут вообще обходиться без подобных приложений.
Введение в тему
Исторически сложилось, что все используемые нами программы подразделяются на два класса:
- Системные приложения (СПО – это основа любой операционной системы).
- Прикладные программы.
Имеется еще класс глубоко специализированного прикладного ПО, но в повседневной жизни с ним встречаются только техники и разработчики.
К прикладным программам относятся офисные приложения, программы для создания и редактирования изображений, а также прочие средства, с которыми каждый из нас имеет дело ежедневно. Нетрудно догадаться, что этот класс является самым распространенным и многочисленным.
Что же входит в понятие СПО? Это программы, предназначенные для управления СУБД (базами данных), созданные для взаимодействия пользователя и компьютера (DE – графические оболочки), а также специализированные системы сбора и обработки информации. Последние используются (в том числе) на борту самолетов и боевых машин.
Отладчик и прочие компоненты
Отладчик выполняет важнейшую функцию, так как позволяет контролировать процесс выполнения программы, попутно выискивая ошибки в ней. В его базовый набор функций входят:
- Возможность пошагового выполнения загруженного объектного модуля, с постоянным выведением результатов.
- Остановка в заданных разработчиком точках.
- Если есть такая необходимость, отладчик может полностью остановить программу в заранее заданной точке.
- Отображение всех используемых переменных.
Что такое сервисное СПО
К этой категории относятся программы, которые значительно расширяют возможности программы СПО, делая ее более удобной для конечного пользователя. Их также можно классифицировать, причем пунктов получится немало:
- Драйверы устройств, которые не закладываются в состав ОС на этапе ее создания.
- Программы для самодиагностики компьютера, которые избавляют пользователя от необходимости самому находить причину ошибок и сбоев.
- Как ни странно, но антивирусное ПО также подходит под определение «сервисного». Отметим, что так было далеко не всегда.
- Приложения для обслуживания жестких дисков позволяют копировать и архивировать информацию, безвозвратно удалять или восстанавливать данные, оптимизировать процесс записи файлов на диск.
- Встроенные программы архивации, позволяющие значительно уменьшить занимаемое информацией пространство.
- Утилиты для управления сетевыми ресурсами и самой сетью.
Частенько этот класс программ называют системными утилитами. Сразу отметим, что антивирусные программы так не называют. Сегодня широко известны средства от Symantec, Touch Stone, а также других крупных компаний, которые поставляют программное обеспечение. Виды программного обеспечения для некоторых случаев мы рассмотрели, но остаются нераскрытыми некоторые вопросы.
СПО для работы с сетевыми протоколами
Как можно понять из названия, эти системные приложения ответственны за доступ к Сети. Отметим, что все нижеизложенное более относится к тем системам, которые предназначены для выполнения каких-то специфических действий (файл-сервер, почтовый сервер). Чтобы обновить программное обеспечение такого порядка, нередко приходится разрабатывать новые версии операционных систем.
Ключом к пониманию работы всего алгоритма является специальная программа-сервер, которая принимает запросы из сети и сама же отсылает ответы на них. Утилиты, которые предназначены для отправки запросов, называются клиентами. Отметим, что запрос посылается в виде стандартизированного формата, который чаще называют протоколом. Ответ также высылается в виде файла определенного формата, который содержит всю необходимую информацию (пакет).
Кстати, IE и Firefox, Opera и Google Chrome – тоже клиенты, работа которых основана на изложенном только что принципе.
Среды программирования и выполнения программ
Эти программы относятся к специфическим средствам, но общее представление о них также необходимо, так как без этого невозможно понять принципы работы ОС и компьютера в целом. Они нужны не только для создания, но также для отладки и запуска приложений.
Специалисты говорят, что для данного случая в системное программное обеспечение входят:
- Средства для набора и редактирования текста.
- Транслятор или интерпретатор (для простейших языков).
- Редактор связей, также называемый компоновщиком.
- Отладчики.
- Полные прикладные библиотеки для выполнения программы.
Отметим, что создается приложение (за редчайшими исключениями) под какую-то определённую ОС. Но системные средства, которые предназначены для их разработки, могут работать в совершенно иной системе (для этого и нужны отдельные системные библиотеки). Это очень важно, так как не ограничивает самих разработчиков в выборе предпочитаемой системы для работы.
Выводы
Итак, подведем итоги. Получается, что в системное программное обеспечение входят следующие компоненты:
Что такое трансляторы
Так как это определение понятно далеко не всем, рассмотрим данный вопрос несколько подробнее.
Это важнейшее понятие обозначает программу, которая переводит язык программирования, который понятен людям, на машинный язык. Конечно, машинный язык может быть понят и человеком, но таких специалистов во всем мире единицы. Сама программа, написанная на каком-либо языке программирования, называется исходным модулем. Объектным модулем называется исходная информация, скомпилированная для дальнейшего ее использования машиной. В состав данного модуля входит текст программы, уже переведенный на машинный язык, а также прочая информация, необходимая для ее корректной работы и отладки.
Все приложения такого класса делятся на компиляторы и интерпретаторы. Первые сразу же переводят исходный модуль в машинный текст. Интерпретатор же не только выполняет переноску, но и тут же пробует протестировать программу. Исходя из этого, у него есть один громадный недостаток: медленное выполнение программы. Именно поэтому используются такие средства только в среде самых простых и примитивных языков, которые применяют для обучения основам программирования.
Компоновщик, или редактор связей, занимается обработкой объектных модулей в загрузочные элементы. Каждый из них уже может быть перемещен в оперативную память и выполнен.
Драйверы и прочее
Очень часто выделяют системные библиотеки и драйверы устройств, которые по своему назначению ни в чем не отличаются от самого СПО. Это означает, что отдельно их рассматривать не имеет смысла.
Таким образом, системным программным обеспечением (System Software) можно называть комплекс программ и интерфейсов, которые служат для управления и взаимодействия компьютера с человеком. Главное их назначение – перевод машинных средств отображения и анализа в более привычные всем нам текстовые или графические формы. Состав СПО (в отличие от прикладных утилит) практически никак не зависит от конкретных задач, решаемых пользователем на компьютере.
Он может проектировать на нем дома, а может целый день сидеть в социальных сетях. В каждом случае программное обеспечение компьютера различается кардинально, в то время как состав системных приложений никаких изменений не претерпевает.
Базовые знания и навыки
Несмотря на сложность такого рода программ, даже рядовые пользователи должны представлять себе сущность их работы, так как от этого зависит результативность их взаимодействия с компьютером. К примеру, не зная о принципах работы программ, контролирующих запись и считывание информации с поверхности жесткого диска, вы не сможете форматировать винчестер, исходя из типа тех данных, которые намереваетесь там хранить.
Как мы уже и говорили, их применение носит системный характер, который не меняется практически никогда. А потому к разработке СПО предъявляются особенно жесткие требования.
ОС как комплекс СПО
Продолжаем рассматривать системное программное обеспечение. Операционные системы являются его неотъемлемой частью.
Вообще, сама ОС может быть представлена как комплекс системных программ, которые отвечают за получение, обработку, использование информации и управление всеми системными устройствами. С одной стороны, ОС выступает в роли «прокладки» между пользователем и его компьютером, с другой стороны, отвечает за как можно более эффективное использование как программной, так и аппаратной начинки последнего.
В литературе ОС называется также базовое системное программное обеспечение. Почему принята такая терминология, мы рассмотрим ниже.
Классификация системного программного обеспечения
Традиционно в этом классе выделяют следующие разновидности программ:
- Управляющие компоненты.
- Компоненты анализа, обработки и передачи информации.
Как несложно понять, управляющие программы синхронизируют основные процессы, позволяя корректно функционировать всем устройствам компьютера. Их основные функции следующие:
- Непосредственное управление всеми вычислительными мощностями системы.
- Работа с данными, необходимыми для ее функционирования.
Чаще всего эти утилиты постоянно находятся в оперативной памяти компьютера. Относятся к резидентным средствам, составляющим ядро всей ОС. Если управляющие программы, которые необходимы для выполнения какой-то важной операции, загружаются в память непосредственно перед проведением работы, то они называются транзитными (transitive). В любом случае сегодня подобные утилиты поставляются исключительно в составе как самой операционной системы, так и в виде библиотек драйверов.
В отличие от них программы для обработки информации запускаются отдельно. Чаще всего они поставляются в составе инсталляционных пакетов прикладных приложений. Кстати, программа-установщик (Windows installer, к примеру) также относится к системному программному обеспечению.
СПО-комьюнити (слева) численно превосходит команду Microsoft (справа) и… проигрывает
Софтверная часть в ИКТ-продуктах и решениях приобретает сегодня все большее значение, поскольку только с ее помощью можно гибко и оперативно реализовывать возможности, заложенные в сервисной модели предоставления и потребления ИКТ-ресурсов, которая с распространением виртуализации и облаков становится доминирующей.
Движимые в последние годы заботой о безопасности своих продуктов не меньше, чем их функциональностью, лидирующие ИКТ-вендоры все активнее внедряют у себя комплексные программы безопасной разработки ПО, подобные программе Microsoft Security Development Lifecycle, ставшей для Microsoft обязательной с 2004 г.
Параллельно с проприетарным ПО (ППО), ответственность за качество и сопровождение которого лежит на плечах его разработчика, на рынке существует и свободное (СПО) — его разработкой и поддержкой занимается добровольное сообщество сторонников такого ПО.
К попыткам сравнить информационную безопасность (ИБ) СПО и ППО программисты и пользователи обращаются настойчиво и регулярно. Так, жаркие дискуссии на эту тему разгорелись на круглом стола “Информационная безопасность экосистемы открытого ПО” в рамках апрельского форума Russian Open Source Summit ‘2013. Тогда в дискуссии приняли участие эксперты, представлявшие вендоров, разработчиков программных продуктов, искушенных в применении как СПО, так и ППО, корпоративных пользователей и регуляторов, занимающихся вопросами сертификации ПО обоих типов.
Конференция ZeroNights ‘2013, прошедшая в Москве в первой декаде ноября этого года, тоже предоставила свою площадку для сравнительно обсуждения информационной безопасности СПО и ППО. На этот раз организаторы предпочли формат ток-шоу, сведя в словесном поединке руководителя программы информационной безопасности из компании Microsoft Андрея Бешкова и представительное комьюнити апологетов СПО (в максимуме достигавшее на сцене численности в пять человек) во главе с генеральным директором компании РОСА Владимиром Рубановым.
Сразу сообщу, что “сражение” завершилось полной победой Андрея Бешкова — он был конструктивен, логичен, убедителен. Представители сообщества СПО пытались противопоставить ему задор, азарт и эмоции, которых, однако, оказалось недостаточно, чтобы склонить в свою пользу зал и рефери на “ринге”.
Апологеты СПО и в этот раз были нерациональны в своей оценке деятельности софтверных компаний, сосредоточенных на разработке и продвижении ППО. Можно ли обвинять, например, Microsoft в том, что в свое время ее создатели потратили усилия на разработку ОС массового применения, добившись в результате доминирования в этом сегменте (а потом и не только в этом)? Кто мешал и мешает сообществу СПО занять то место, которое ныне занимают такие компании, как SAP, Oracle, CA? Сообщество пользователей будет, как мне представляется, только признательно, если бесплатно получит программные продукты и поддержку того же качества, какое сегодня получает от этих вендоров, выплачивая им немалые деньги.
Для потребителя не имеет никакого значения, на базе каких заготовок разработана та программа, которая вертится внутри его компьютера или иного устройства. Но свои требования к ИБ этой программы он обязательно предъявит, и требования эти зависят от того, к какому пользовательскому сегменту он относится — к индивидуальным или корпоративным пользователям, к сегменту массового потребления или к специальным, режимным структурам.
Кстати, любая компания-разработчик, которая на базе СПО создает продукт и начинает продвигать его по рыночным правилам, действует так же, как упомянутые выше софтверные гиганты: она берет на себя бремя обновления версий, исправления ошибок, сертификационных аттестаций (если нужно) и требует за это вознаграждения от пользователей. Возможно, старт у таких разработок получается менее затратным и быстрым, поскольку начинаются они не с чистого листа, а с неких СПО-наработок. Зато потом всё у них идет “по-взрослому” — по законам коммерции.
Поклон тем энтузиастам-альтруистам от программирования, которые тратят свое время и интеллект на создание и распространение бесплатных программ. Но это — совершенно иная софтверная ниша, работающая в основном на индивидуального потребителя. Как только какая-нибудь СПО-наработка втягивается в сферу корпоративного потребления, у нее появляется пользователь, который требует от разработчика ответственности за ее качество, включая ИБ, на коммерческой основе. Возможно, это будет внутренний разработчик, но и он не избежит такой ответственности.
От обсуждения концептуальной информационной безопасности СПО и ППО, мне кажется, нужно отказаться, а сосредоточиться на сравнении ИБ конкретных программных продуктов, четко разделяя при этом их назначение: индивидуальные пользователи, массовый или корпоративный рынок, режимные структуры — и не забывать при этом, что требования к ИБ у пользователей этих сегментов разное.
Сторонники СПО в контексте сравнительного обсуждения безопасности СПО и ППО нередко поднимают тему национальной безопасности, зависимости страны от зарубежных разработок. Тема правильная, но чтобы ее закрыть, недостаточно разработать национальную BIOS или операционную систему на базе СПО. Впрочем, хоть с чего-то начинать нужно…
Систе́мное програ́ммное обеспе́чение — это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами компьютерной системы , такими как процессор, оперативная память , устройства ввода-вывода , сетевое оборудование , выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой - приложения пользователя.
Прикладное программное обеспечение — программа , предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем. В большинстве операционных систем прикладные программы не могут обращаться к ресурсам компьютера напрямую, а взаимодействуют с оборудованием посредством операционной системы.
В отличие от ППО , СПО не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д.
Аппаратура (железо ПК).
Системное базовое ПО (BIOS, ОС).
Сервисное СПО (трансляторы, компиляторы, редакторы, СУБД) – определяется спецификой применения ПК.
Прикладное ПО – набор программ пользователя.
Данные – информация, получаемая пользователем.
BIOS – «базовая система ввода-вывода» — реализованная в виде микропрограмм часть системного программного обеспечения, которая предназначается для предоставления операционной системе API для доступа к аппаратуре компьютера и подключенным к нему устройствам.
Операционная система – это комплекс системных и служебных программных средств, обеспечивающих управление работой компьютера и его взаимодействие с пользователем.
Операционная оболочка – интерпретатор команд ОС, обеспечивающий интерфейс для взаимодействия пользователя с функциями системы.
Сетевые программные средства.
^ Сервисное СПО – это программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.
Драйверы – это специальные программы, обеспечивающие взаимодействие ОС с аппаратными устройствами.
Программы диагностики работоспособности компьютера позволяют проверить конфигурацию ПК, выявить дефекты дисков и предотвратить потерю данных, хранящихся на дисках.
Антивирусные программы – это программы, для обнаружения, удаления и защиты от компьютерных вирусов.
^ Программы обслуживания дисков , обеспечивающие проверку качества поверхности магнитного диска, контроль сохранности файловой системы на логическом и физической 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 её хранения.
Программы обслуживания сети.
^ Понятие операционной системы. Функции ОС.
ОС – совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а так же их взаимодействие между собой и пользователем.
ОС выполняя роль посредника, служит двум целям: эффективно использовать компьютерные ресурсы и создавать условия для эффективной работы пользователя.
время работы процессора;
адресное пространство основной памяти;
оборудование ввода-вывода;
файлы, хранящиеся во внешней памяти.
Управление работой каждого блока ПК и их взаимодействием.
Управление выполнением программ.
Организация хранения информации во внешней памяти.
Взаимодействие пользователя с компьютером, то есть поддержка интерфейса пользователя.
Параллельное (точнее, псевдопараллельное, если машина имеет только один процессор) исполнение нескольких задач.
Распределение ресурсов компьютера между задачами.
Организация взаимодействия задач друг с другом.
Взаимодействие пользовательских программ с нестандартными внешними устройствами.
Организация межмашинного взаимодействия и разделения ресурсов.
Защита системных ресурсов, данных и программ пользователя, исполняющихся процессов и самой себя от ошибочных и зловредных действий пользователей и их программ.
Операционные системы различаются особенностями реализации алгоритмов управления ресурсами компьютера, областями использования.
Неграфические ОС (командные) предполагают ввод пользователем команд с клавиатуры в поле командной строки. (MS DOS)
Графические ОС (объектно-ориентированные) где весь экран доступен для управления, основное средство управления - мышь. (Windows)
Однозадачные - способны выполнять в одно и то же время не более одной задачи. (MS DOS)
Многозадачные - позволяют запустить одновременно несколько программ, которые будут работать параллельно. (Windows, OS/2, UNIX, GNU\Linux)
Однопользовательские – предназначенные для обслуживания одного клиента. (MS DOS)
Многопользовательские – рассчитаны на работу с группой пользователей одновременно (Windows, UNIX). В многопользовательских ОС каждый пользователь настраивает для себя интерфейс пользователя, т.е. может создать собственные наборы ярлыков, группы программ, задать индивидуальную цветовую схему, переместить в удобное место панель задач и др. В многопользовательских ОС существуют средства защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей.
с пакетной обработкой
с разделением времени
реального времени
Восьмиразрядные
Шестнадцатиразрядные
Тридцатидвухразрядные
шестидесяти четырехразрядные
Сетевые – Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами компьютеров, объединенных в сеть с целью совместного использования данных, и предоставляют мощные средства разграничения доступа к данным в рамках обеспечения их целостности и сохранности, а также множество сервисных возможностей по использованию сетевых ресурсов. Novell NetWare, Windows 2008 Server.
не сетевые
^ Понятие ресурса вычислительной системы. Виды ресурсов ВС.
Ресурс – всякий объект, который может распределяться внутри системы.
Вычислительная система (ВС) – это взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации.
Информация (данные и программы).
Процессор.
Память.
Внешние устройства.
Отслеживание состояния.
Решение о выделении ресурса.
Выделение ресурса.
Освобождение ресурса.
Понятие процесса. Управление процессами. Способы диспетчеризации процессов.
Процесс – часть задания, которая выполняется на отдельном устройстве.
Процессы вычислений – быстрые процессы, развиваются на процессоре.
Процессы ввода-вывода – медленные процессы, развиваются на внешних устройствах.
1. Отслеживание состояния занятости процессора каким-либо процессом (какое время и в каком режиме);
2. Решение о выделении времени процессора какому-либо процессу на основе какой-либо стратегии;
3. Выделение процессорного времени;
4. Освобождение процессора от процесса.
Диспетчеризация – задача динамического кратковременного планирования (тактика).
3) SRT -следующее задание требует меньше времени.
RR - карусель с квантами. Существует одна очередь, если все задания имеют одинаковый приоритет. Если приоритет разный, то будет организация нескольких очередей.
Управление памятью.
^ Одиночное распределение
Различают статическое и динамическое распределение.
Статическое – выделяется раздел, а потом поступает задание.
Устройства. Виды устройств. Драйверы устройств.
Устройство — искусственный объект, имеющий внутреннюю структуру, созданный для выполнения определённых функций.
^ Устройства ввода: клавиатура, мышь, микрофоны, сканеры, графические планшеты.
Устройства вывода: мониторы, колонки, принтеры, плоттеры, виртуальные манипуляторы.
^ Драйвер устройства – программа ОС для управления работой периферийных устройств: дисководами, дисплеем, клавиатурой, мышью, принтером.
Прием и обработка запроса, который поступает к данному периферийному устройству.
Преобразование запроса о необходимости связи с этим устройством в серию команд управления им, с учетом всех деталей конструкции и особенностей его работы.
Обработка сигнала прерывания, который поступает от соответствующего этому драйверу периферийного устройства.
^ Понятие виртуальности. Понятие логического диска.
Достоинства и недостатки:
+: можно использовать этот режим для устройств, не работающих по схеме разделения, количество обслуживаемых процессов не ограничено
–: дополнительная схема управления.
Логический диск или том — часть долговременной памяти компьютера, рассматриваемая как единое целое для удобства работы. Термин «логический диск» используется в противоположность «физическому диску», под которым рассматривается память одного конкретного дискового носителя.
Для операционной системы не имеет значения, где располагаются данные — на лазерном диске, в разделе жёсткого диска, или во флеш-памяти. Для унификации представляемых участков долговременной памяти вводится понятие логического диска.
В таблице определяется, в каком каталоге (папке) находится тот или иной файл. Благодаря этому при переносе файла из одной папки в другую в пределах одного тома, не осуществляется перенос данных из одной части физического диска на другую, а просто меняется запись в таблице размещения файлов. Если же файл переносится с одного логического диска на другой (даже если оба логических диска расположены на одном физическом диске), обязательно будет происходить физический перенос данных (копирование с дальнейшим удалением оригинала в случае успешного завершения).
^ Понятие файловой системы. Способы реализации (примеры).
Файловая система – набор соглашений, определяющих организацию данных на носителе информации.
Реализация файловой системы связана с такими вопросами, как поддержка понятия логического блока диска, связывания имени файла и блоков его данных, проблемами разделения файлов и проблемами управления дискового пространства.
Наиболее распространенные способы выделения дискового пространства: непрерывное выделение, организация связного списка и система с индексными узлами.
Файловая система часто реализуется в виде слоеной модульной структуры. Нижние слои имеют дело с оборудованием, а верхние с символическими именами и логическими свойствами файлов.
Как хранятся файлы и каталоги на диске.
Какие сведения о файлах и каталогах хранятся.
Как можно узнать, какие участки диска свободны, а какие – нет.
Формат каталогов и другой служебной информации на диске.
Трансляторы. Функции. Варианты построения.
Статья на вики
Транслятор (англ. translator — переводчик) — это программа-переводчик. Она преобразует программу, написанную на одном из языков высокого уровня, в программу, состоящую из машинных команд. |
Трансляторы реализуются в виде компиляторов или интерпретаторов. С точки зрения выполнения работы компилятор и интерпретатор существенно различаются.
Компилятор (англ. compiler — составитель, собиратель) читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется.
Интерпретатор (англ. interpreter — истолкователь, устный переводчик) переводит и выполняет программу строка за строкой.
После того, как программа откомпилирована, ни сама исходная программа, ни компилятор более не нужны. В то же время программа, обрабатываемая интерпретатором, должна заново переводиться на машинный язык при каждом очередном запуске программы.
Откомпилированные программы работают быстрее, но интерпретируемые проще исправлять и изменять. |
Трансляция мнемонических кодов операций в их эквиваленты на машинном языке.
Присваивание символьным именам соответствующие им машинные адреса.
Варианты построения:
Общие таблицы и подпрограммы
Подпрограммы и таблицы первого просмотра
Подпрограммы и таблицы второго просмотра
а) Ассемблер записывает объектную программу непосредственно в оперативную память для немедленного использования.
б) Ассемблер создает объектную программу, которая будет использоваться позднее.
Систе́мное програ́ммное обеспе́чение — это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами компьютерной системы , такими как процессор, оперативная память , устройства ввода-вывода , сетевое оборудование , выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой - приложения пользователя.
Прикладное программное обеспечение — программа , предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем. В большинстве операционных систем прикладные программы не могут обращаться к ресурсам компьютера напрямую, а взаимодействуют с оборудованием посредством операционной системы.
В отличие от ППО , СПО не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д.
Аппаратура (железо ПК).
Системное базовое ПО (BIOS, ОС).
Сервисное СПО (трансляторы, компиляторы, редакторы, СУБД) – определяется спецификой применения ПК.
Прикладное ПО – набор программ пользователя.
Данные – информация, получаемая пользователем.
BIOS – «базовая система ввода-вывода» — реализованная в виде микропрограмм часть системного программного обеспечения, которая предназначается для предоставления операционной системе API для доступа к аппаратуре компьютера и подключенным к нему устройствам.
Операционная система – это комплекс системных и служебных программных средств, обеспечивающих управление работой компьютера и его взаимодействие с пользователем.
Операционная оболочка – интерпретатор команд ОС, обеспечивающий интерфейс для взаимодействия пользователя с функциями системы.
Сетевые программные средства.
^ Сервисное СПО – это программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.
Драйверы – это специальные программы, обеспечивающие взаимодействие ОС с аппаратными устройствами.
Программы диагностики работоспособности компьютера позволяют проверить конфигурацию ПК, выявить дефекты дисков и предотвратить потерю данных, хранящихся на дисках.
Антивирусные программы – это программы, для обнаружения, удаления и защиты от компьютерных вирусов.
^ Программы обслуживания дисков , обеспечивающие проверку качества поверхности магнитного диска, контроль сохранности файловой системы на логическом и физической 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 её хранения.
Программы обслуживания сети.
^ Понятие операционной системы. Функции ОС.
ОС – совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а так же их взаимодействие между собой и пользователем.
ОС выполняя роль посредника, служит двум целям: эффективно использовать компьютерные ресурсы и создавать условия для эффективной работы пользователя.
время работы процессора;
адресное пространство основной памяти;
оборудование ввода-вывода;
файлы, хранящиеся во внешней памяти.
Управление работой каждого блока ПК и их взаимодействием.
Управление выполнением программ.
Организация хранения информации во внешней памяти.
Взаимодействие пользователя с компьютером, то есть поддержка интерфейса пользователя.
Параллельное (точнее, псевдопараллельное, если машина имеет только один процессор) исполнение нескольких задач.
Распределение ресурсов компьютера между задачами.
Организация взаимодействия задач друг с другом.
Взаимодействие пользовательских программ с нестандартными внешними устройствами.
Организация межмашинного взаимодействия и разделения ресурсов.
Защита системных ресурсов, данных и программ пользователя, исполняющихся процессов и самой себя от ошибочных и зловредных действий пользователей и их программ.
Операционные системы различаются особенностями реализации алгоритмов управления ресурсами компьютера, областями использования.
Неграфические ОС (командные) предполагают ввод пользователем команд с клавиатуры в поле командной строки. (MS DOS)
Графические ОС (объектно-ориентированные) где весь экран доступен для управления, основное средство управления - мышь. (Windows)
Однозадачные - способны выполнять в одно и то же время не более одной задачи. (MS DOS)
Многозадачные - позволяют запустить одновременно несколько программ, которые будут работать параллельно. (Windows, OS/2, UNIX, GNU\Linux)
Однопользовательские – предназначенные для обслуживания одного клиента. (MS DOS)
Многопользовательские – рассчитаны на работу с группой пользователей одновременно (Windows, UNIX). В многопользовательских ОС каждый пользователь настраивает для себя интерфейс пользователя, т.е. может создать собственные наборы ярлыков, группы программ, задать индивидуальную цветовую схему, переместить в удобное место панель задач и др. В многопользовательских ОС существуют средства защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей.
с пакетной обработкой
с разделением времени
реального времени
Восьмиразрядные
Шестнадцатиразрядные
Тридцатидвухразрядные
шестидесяти четырехразрядные
Сетевые – Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами компьютеров, объединенных в сеть с целью совместного использования данных, и предоставляют мощные средства разграничения доступа к данным в рамках обеспечения их целостности и сохранности, а также множество сервисных возможностей по использованию сетевых ресурсов. Novell NetWare, Windows 2008 Server.
не сетевые
^ Понятие ресурса вычислительной системы. Виды ресурсов ВС.
Ресурс – всякий объект, который может распределяться внутри системы.
Вычислительная система (ВС) – это взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации.
Информация (данные и программы).
Процессор.
Память.
Внешние устройства.
Отслеживание состояния.
Решение о выделении ресурса.
Выделение ресурса.
Освобождение ресурса.
Понятие процесса. Управление процессами. Способы диспетчеризации процессов.
Процесс – часть задания, которая выполняется на отдельном устройстве.
Процессы вычислений – быстрые процессы, развиваются на процессоре.
Процессы ввода-вывода – медленные процессы, развиваются на внешних устройствах.
1. Отслеживание состояния занятости процессора каким-либо процессом (какое время и в каком режиме);
2. Решение о выделении времени процессора какому-либо процессу на основе какой-либо стратегии;
3. Выделение процессорного времени;
4. Освобождение процессора от процесса.
Диспетчеризация – задача динамического кратковременного планирования (тактика).
3) SRT -следующее задание требует меньше времени.
RR - карусель с квантами. Существует одна очередь, если все задания имеют одинаковый приоритет. Если приоритет разный, то будет организация нескольких очередей.
Управление памятью.
^ Одиночное распределение
Различают статическое и динамическое распределение.
Статическое – выделяется раздел, а потом поступает задание.
Устройства. Виды устройств. Драйверы устройств.
Устройство — искусственный объект, имеющий внутреннюю структуру, созданный для выполнения определённых функций.
^ Устройства ввода: клавиатура, мышь, микрофоны, сканеры, графические планшеты.
Устройства вывода: мониторы, колонки, принтеры, плоттеры, виртуальные манипуляторы.
^ Драйвер устройства – программа ОС для управления работой периферийных устройств: дисководами, дисплеем, клавиатурой, мышью, принтером.
Прием и обработка запроса, который поступает к данному периферийному устройству.
Преобразование запроса о необходимости связи с этим устройством в серию команд управления им, с учетом всех деталей конструкции и особенностей его работы.
Обработка сигнала прерывания, который поступает от соответствующего этому драйверу периферийного устройства.
^ Понятие виртуальности. Понятие логического диска.
Достоинства и недостатки:
+: можно использовать этот режим для устройств, не работающих по схеме разделения, количество обслуживаемых процессов не ограничено
–: дополнительная схема управления.
Логический диск или том — часть долговременной памяти компьютера, рассматриваемая как единое целое для удобства работы. Термин «логический диск» используется в противоположность «физическому диску», под которым рассматривается память одного конкретного дискового носителя.
Для операционной системы не имеет значения, где располагаются данные — на лазерном диске, в разделе жёсткого диска, или во флеш-памяти. Для унификации представляемых участков долговременной памяти вводится понятие логического диска.
В таблице определяется, в каком каталоге (папке) находится тот или иной файл. Благодаря этому при переносе файла из одной папки в другую в пределах одного тома, не осуществляется перенос данных из одной части физического диска на другую, а просто меняется запись в таблице размещения файлов. Если же файл переносится с одного логического диска на другой (даже если оба логических диска расположены на одном физическом диске), обязательно будет происходить физический перенос данных (копирование с дальнейшим удалением оригинала в случае успешного завершения).
^ Понятие файловой системы. Способы реализации (примеры).
Файловая система – набор соглашений, определяющих организацию данных на носителе информации.
Реализация файловой системы связана с такими вопросами, как поддержка понятия логического блока диска, связывания имени файла и блоков его данных, проблемами разделения файлов и проблемами управления дискового пространства.
Наиболее распространенные способы выделения дискового пространства: непрерывное выделение, организация связного списка и система с индексными узлами.
Файловая система часто реализуется в виде слоеной модульной структуры. Нижние слои имеют дело с оборудованием, а верхние с символическими именами и логическими свойствами файлов.
Как хранятся файлы и каталоги на диске.
Какие сведения о файлах и каталогах хранятся.
Как можно узнать, какие участки диска свободны, а какие – нет.
Формат каталогов и другой служебной информации на диске.
Трансляторы. Функции. Варианты построения.
Статья на вики
Транслятор (англ. translator — переводчик) — это программа-переводчик. Она преобразует программу, написанную на одном из языков высокого уровня, в программу, состоящую из машинных команд. |
Трансляторы реализуются в виде компиляторов или интерпретаторов. С точки зрения выполнения работы компилятор и интерпретатор существенно различаются.
Компилятор (англ. compiler — составитель, собиратель) читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется.
Интерпретатор (англ. interpreter — истолкователь, устный переводчик) переводит и выполняет программу строка за строкой.
После того, как программа откомпилирована, ни сама исходная программа, ни компилятор более не нужны. В то же время программа, обрабатываемая интерпретатором, должна заново переводиться на машинный язык при каждом очередном запуске программы.
Откомпилированные программы работают быстрее, но интерпретируемые проще исправлять и изменять. |
Трансляция мнемонических кодов операций в их эквиваленты на машинном языке.
Присваивание символьным именам соответствующие им машинные адреса.
Варианты построения:
Общие таблицы и подпрограммы
Подпрограммы и таблицы первого просмотра
Подпрограммы и таблицы второго просмотра
а) Ассемблер записывает объектную программу непосредственно в оперативную память для немедленного использования.
б) Ассемблер создает объектную программу, которая будет использоваться позднее.
Компьютеры – наши неотъемлемые спутники жизни вот уже второй десяток лет. С их помощью люди развлекаются и работают, общаются с друзьями по всему миру. К сожалению, далеко не все пользователи представляют себе принципы работы с компьютером.
В частности, они редко задумываются о важности СПО. Это системное программное обеспечение. Что подразумевается под этим понятием и в чем важность этих программ? Раскрытию этого вопроса и посвящена данная статья. Кроме того, нами будет рассмотрена существующая на сегодняшний день классификация системного программного обеспечения.
Это необходимо знать даже рядовым пользователям, так как при прочтении каких-то информационных статей они частенько не могут понять сути там написанного. Происходит это как раз-таки из-за незнания общей терминологии. Нужно отметить, что ее искажением нередко грешат даже специализированные ресурсы.
Читайте также: