Системное программное обеспечение (СПО) – это программы, управляющие работой компьютера и выполняющие различные вспомогательные функции, например, управление ресурсами компьютера, создание копий информации, проверка работоспособности устройств компьютера, выдача справочной информации о компьютере и др. Они предназначены для всех категорий пользователей, используются для эффективной работы компьютера и пользователя, а также эффективного выполнения прикладных программ.
Центральное место среди системных программ занимают операционные системы. Операционная система (ОС) – это комплекс программ, предназначенных для управления загрузкой, запуском и выполнением других пользовательских программ, а также для планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ. Она загружается автоматически при включении компьютера, ведет диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами, запускает другие программы на выполнение и обеспечивает пользователю и программам удобный способ общения – интерфейс – с устройствами компьютера.
Что такое bios на компьютере
ОС определяет производительность системы, степень защиты данных, выбор программ, с которыми можно работать на компьютере, требования к аппаратным средствам. Примерами ОС являются MS DOS, OS/2, Unix, Windows 9х, WindowsXP.
Сервисные системы расширяют возможности ОС по обслуживанию системы, обеспечивают удобство работы пользователя. К этой категории относят системы технического обслуживания, программные оболочки и среды ОС, а также служебные программы.
Системы технического обслуживания – это совокупность программно-аппаратных средств ПК, которые выполняют контроль, тестирование и диагностику и используются для проверки функционирования устройств компьютера и обнаружения неисправностей в процессе работы компьютера.
Для организации более удобного и наглядного интерфейса пользователя с компьютером используются программныеоболочки операционных систем – программы, которые позволяют пользователю отличными от предоставляемых ОС средствами (более понятными и эффективными) осуществлять действия по управлению ресурсами компьютера.
Служебные программы – это вспомогательные программы, предоставляющие пользователю ряд дополнительных услуг по реализации часто выполняемых работ или же повышающие удобство и комфортность работы. Некоторые утилиты входят в состав операционной системы, а некоторые поставляются на рынок как самостоятельные программные продукты, например, многофункциональный пакет сервисных утилит Norton Utilities (Symantec).
Прикладное программное обеспечение (ППО) предназначено для решения задач пользователя. В его состав входят прикладные программы пользователей и пакеты прикладных программ (ППП) различного назначения.
Операционные системы (ОС). Функции, классификация и семейства ОС. Файловые системы.
Операционные системы (ОС) – совокупность программных средств, осуществляющих управление ресурсами ЭВМ, запуск прикладных программ и их взаимодействие с внешними устройствами и с другими программами, а также обеспечивающих диалог пользователя с ЭВМ.
Лекция 1 по Системному программному обеспечению / ОС
К основным функциям операционной системы относятся:
1. управление ресурсами ЭВМ (процессором, оперативной памятью (ОП), внешними устройствами);
2. обеспечение запуска и выполнение системных и пользовательских программ;
3. организация обмена информацией между разными устройствами ЭВМ (процессор – ОП, процессор – сопроцессор и т.д.);
4. выполнение работ по хранению информации во внешней памяти и обслуживанию дисков;
5. обеспечение диалога пользователя (интерфейса) с ЭВМ .
Действия, которые необходимы пользователю и прикладным программам, состоят из нескольких сотен или тысяч элементарных операций. Операционная система скрывает от пользователя эти сложные подробности. В этом — основная причина необходимости операционной системы.
Операционные системы могут различаться особенностями реализаций внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера (процессорами, устройствами, памятью), особенностями использованных методов проектирования, типами аппаратных платформ, областями использования и многими другими свойствами.
Существует несколько классификаций операционных систем, в которых выделяют определенные критерии, отражающие разные существенные характеристики систем, рассмотрим наиболее часто встречающиеся:
1. Системы общего назначения.
2. Системы реального времени.
3. Прочие специализированные системы.
По характеру взаимодействия с пользователем
1. Пакетные ОС, обрабатывающие заранее подготовленные задания
2. Диалоговые ОС, выполняющие задания пользователя в интерактивном режиме
3. ОС с графическим интерфейсом
4. Встроенные ОС, не взаимодействующие с пользователем
По числу одновременного выполнения задач
1. Однозадачные ОС.
2. Многозадачные ОС.
По числу одновременных пользователей
1. Однопользовательские ОС.
2. Многопользовательские ОС.
По аппаратурной основе
1. Однопроцессорные ОС.
2. Многопроцессорные ОС.
4. Распределенные ОС.
По способу построения
Классификация ОС по семействам:
Дата добавления: 2019-07-17 ; просмотров: 1859 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Источник: studopedia.net
Системное программное обеспечение
Современные компьютеры можно считать универсальными, поскольку они применяются для автоматизации обработки и обмена самой разной информацией практически во всех отраслях современной жизни. Эта универсальность достигается, в первую очередь, применением огромного количества самого разного программного обеспечения, реализующего собственно операции по обработке информации.
Условно, программное обеспечение можно разделить на два крупных блока.
Системное программное обеспечение. Сюда относятся программы, обеспечивающие выполнение общих для всех программ технических задач, взаимодействие с аппаратурой.
а) Ядро операционной системы. Функции этих программ, данных и библиотек функций — управление выполнением программ, оперативной памятью, обеспечение взаимодействия программ.
б) Системные библиотеки функций. Сюда входят библиотеки и программы, обеспечивающие работу с устройствами внешней памяти (файловые системы), устройств ввода/вывода» (обеспечение интерфейса с пользователем) и др. В большинстве современных ОС в ядро или важные системные библиотеки также входят библиотеки для работы с сетями.
в) Драйверы. Программное обеспечение, разрабатываемое поставщиками аппаратных средств и в операционной системе управляющее нестандартными (не предусмотренными при разработке ОС) устройствами. Драйвер обеспечивает выполнение стандартных для класса устройств функций, что позволяет разрабатывать новые, более совершенные устройства и применять их без принципиальных модификаций.
г) Утилиты. Небольшие программы, реализующие частные технические задачи по обслуживанию компьютера: архивирование, контроль состояния устройств внешней памяти, поиск нужных файлов и пр.
Прикладное программное обеспечение. Сюда относятся программные комплексы, обеспечивающие выполнение различных прикладных задач, т. е. выполнение фактических задач пользователей. Множество таких программ и комплексов огромно и исчерпывающей классификации не поддается. Среди таких комплексов можно выделить несколько часто используемых видов:
а) Офисные пакеты. Комплексы программ, решающих основные задачи делопроизводства: подготовку документов, выполнение подсчетов, презентации, ведение переписки и организацию работы и др.
б) Системы управления базами данных (СУБД), справочные системы и оболочки автоматизированных информационных систем. Эти программы позволяют организовать ввод, хранение и работу с большими объемами специализированных данных. СУБД часто являются общими компонентами, обеспечивающими работу большого количества специализированных комплексов.
в) Программы обработки графической информации. Крупный класс программ, целью применения которых является формирование какого-либо изображения. Среди них можно упомянуть программы обработки фотоизображений, издательские комплексы, системы подготовки реалистичных трехмерных изображений и многие другие.
г) Среды разработки. Программные комплексы, включающие специализированные текстовые редакторы, трансляторы, средства отладки и контроля за исполнением программ, средства разработки дополнительных элементов программ, библиотеки компонентов и многие другие средства, используемые профессиональными разработчиками системного и прикладного программного обеспечения.
| СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ |
| ПАКЕТЫ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ |
| СИСТЕМА ПРОГРАММИРОВАНИЯ |
| Управлять ПК, осуществлять доступ пользователя |
| Решение частных задач |
| Получение самих программ |
| ОС Оболочки ОС |
| Антивирусные Архивирование Обслуживание дисков Диагностика |
| Текстовые редакторы ЭТ СУБД Граф. редакторы |
| Pascal Delphe Basic |
В системном программном обеспечении выделяют пять групп системных программ:
— интерфейсные оболочки для взаимодействия пользователя с операционной системой и программные среды;
— системы управления файлами;
— средства сетевого доступа
Системой программирования называют комплекс программных средств, предназначенных для кодирования, тестирования и отладки программного обеспечения. Такие комплексы включают следующие программные модули:
— текстовые редакторы, служащие для создания тестов исходных программ;
— компиляторы, предназначенные для перевода исходного текста на входном языке в язык машинных кодов;
— компоновщики, позволяющие объединять несколько объектных модулей, порождаемых компилятором, в одну программу;
— библиотеки прикладных программ, содержащие в себе наиболее часто используемые подпрограммы в виде готовых объектных модулей;
— загрузчики, обеспечивающие подготовку готовой программы к выполнению;
— отладчики, выполняющие программу в заданном режиме с целью поиска, обнаружения и локализации ошибок.
Редактор текста — это программа для ввода и модификации текста.
Компилятор. Это программа или техническое средство, выполняющее компиляцию. Это программа, предназначенная для трансляции высокоуровневого языка в абсолютный код. Входной информацией для компилятора (исходный код) является описание алгоритма или программа на проблемно-ориентированном языке, а на выходе компилятора – эквивалентное описание алгоритма на машинно-ориентированном языке)объектный код).
Большинство компиляторов переводит программу с высокоуровневого языка программирования в машинный код, который может быть выполнен непосредственно процессором.
Некоторые компиляторы переводят программу не в машинный код, а в программу, написанную на более низкоуровневом языке. Такой язык – байт-код также можно считать языком машинных команд, поскольку он подлежит интерпретации виртуальной машиной. Существуют компиляторы, переводящие программу с языка высокого уровня на язык ассемблера.
Существуют программы, которые решают обратную задачу – перевод программы с низкоуровневого языка на высокоуровневый. Этот процесс называют декомпиляцией, а программы – декомпиляторами.
Транслятор. Трансляция программы – преобразование программы, представленной на одном языке программирования, в программу на другом языке. Язык, на котором представлена входная программа, называется исходным языком, а сама программа – исходным кодом. Выходной язык называется целевым кодом.
Цель трансляции – преобразовать текст с одного языка на другой, который понятен адресату текста. В случае программ-трансляторов, адресатом является техническое устройство – процессор или программа-интерпретатор.
Трансляция и интерпретация – разные процессы. Трансляция занимается переводом программ с одного языка на другой, а интерпретация отвечает за исполнение программ.
Трансляторы делятся на два класса: компиляторы и интерпретаторы. Компиляторы переводят весь исходный модуль на машинный язык. Интерпретатор последовательно переводит на машинный язык и выполняет операторы исходного модуля.
Редактор связей. Редактор связей или компоновщик связей – системная обрабатывающая программа, редактирующая и объединяющая объектные модули в единые загрузочные, готовые к выполнению программные модули. Загрузочный модуль может быть помещен ОС в основную память и выполнен.
Загрузчик. Загрузчик – системная обрабатывающая программа, объединяющая основные функции редактора связей и программы выборки в одном пункте задания. Загрузчик помещает находящиеся в его входном наборе данных объектные и загрузочные модули в оперативную память, объединяет их в единую программу, корректирует перемещаемые адресные константы с учетом фактического адреса загрузки и передает управление в точку входа созданной программы.
Отладчики. Отладчик позволяет управлять процессом выполнения программы, является инструментом для поиска и исправления ошибок в программе. Базовый набор функций отладчика включает:
— пошаговое выполнение программы (режим трассировки) с отображением результатов;
— остановка в заранее определенных точках;
— возможность остановки в некотором месте программы при выполнении некоторого условия;
— изображение и изменение значений переменных
Средства сетевого доступа. Эти средства обеспечивают обработку, передачу и хранение данных в сети. Эти средства связаны с сетевой операционной системой, которая предоставляют пользователям различные виды услуг. Ключом к использованию является сервер, специальная программа на компьютере, подключееному к сети, которая принимает запросы и посылает автоматически ответы.
Программы, предназначенные для подачи запросов, называются программами-клиентами. Сервер предназначен для их обслуживания. Клиент посылает запросы пользователя на сервер, используя стандартный формат, называемый протоколом. Ответ сервера содержит информацию, представленную в виде файла, содержащие данные того или иного формата.
На рис. 6.1. представлена структура системы программирования
| Текстовый редактор |
| Исходная программа |
| Компилятор |
| Объектная программа |
| Редактор связей |
Источник: studopedia.su
Что входит в состав системного программного обеспечения
Что такое аппаратная часть ПК? Это мышка, монитор, процессор, видеокарта. Сами по себе перечисленные устройства не работают. Чтобы их объединить и привести в действие, необходимо системное программное обеспечение, или служебный софт. В него входят компоненты, от которых зависит взаимодействие компьютера, других программ и человека.
Операционная система
Зайдите в раздел «Мой компьютер» и откройте диск C. Вы увидите папку с названием Windows. В ней находится ваша операционная система, или ОС. Это – программное обеспечение, благодаря которому пользователь взаимодействует с процессором, оперативной памятью и другим компьютерным оборудованием.
ОС входит в состав системного программного обеспечения и является его базовой частью. Представляет собой набор программ, контролирующий аппаратное обеспечение машины, запуск утилит и приложений. ОС управляет подключенными устройствами ввода/вывода и общей работой компьютера. Одним словом, это – мост, соединяющий софт и железо.
Виды операционных систем
UNIX, Windows-98/XP/Vista или Mac OS – виды операционных систем, входящих в состав системного программного обеспечения. Это первое, что вы видите при запуске компьютера и последние при его выключении. Но различаются ОС не только названием и фирмой-производителем.
- Операционные системы реального времени: FreeRTOS, KeilRTX и QNX на базе Unix. Используются в промышленности, для управления машинами, научными приборами, автоматизированными конвейерами. Отличаются минимальным пользовательским интерфейсом и отсутствием утилит конечного пользователя. Предназначены для выполнения процессов не в логическом, а реальном времени, то есть у каждой задачи есть свой дедлайн.
- Однопользовательские и однозадачные операционные системы: PALM, MS-DOS. Системы, в которых разрешено одновременное выполнение только одной задачи для единственного пользователя. Этот вид ОС использовался до 2009 года для наладонных компьютеров Palm.
- Однопользовательские многозадачные ОС: Windows, MacOS. Входят в состав системного программного обеспечения большинства современных компьютеров. Позволяют одному пользователю выполнять сразу несколько задач на ПК или ноутбуке. Например, работать в текстовом редакторе и слушать музыку одновременно.
- Многопользовательские ОС: Linux, VMS. Позволяют нескольким пользователям одновременно использовать ресурсы одного компьютера без задержек во времени. Доступ предоставляется с других компьютеров или терминалов.
- Мобильные операционные системы: Android, iOS. Существенно отличаются от программного софта для персональных компьютеров. У мобильных устройств нет сетевого кабеля. Поэтому система ограничена в энергоресурсах. У мобильных платформ другой пользовательский интерфейс, так как управление осуществляется не мышкой, а с помощью сенсорного экрана. Также они должны поддерживать функцию сетевой связи, GPRS и Wi-Fi.
Сетевая операционная система Network OS
Входит в состав системного программного обеспечения серверов, брандмауэров, маршрутизаторов и других сетевых девайсов. Используется для клиентских ПК, поэтому разница между распределенной и сетевой ОС не всегда заметна.
Сетевые ОС выполняют следующие функции:
- обмен файлами и печатью;
- администрирование учетных записей пользователей;
- безопасность данных.
Сетевые операционные системы делятся на одноранговые, без использования централизованного узла связи, и клиент-серверные. К списку наиболее популярных Network OS относят следующее программное обеспечение:
- Cumulus Networks – дистрибутив Linux;
- Switch Light;
- Open Network Linux;
- PICA8 для коммутаторов;
- Dell Systems;
- NX-OS – премиальная и высокопроизводительная ОС, разработанная компанией Cisco.
Операционная оболочка
В состав системного программного обеспечения ПК для рабочего места входит оболочка ОС. Это визуальное представление или интерфейс для взаимодействия с операционной системой. Является надстройкой из комплекса программ для операционной системы.
Вся информация в компьютере содержится в виде последовательности из 0 и 1. Оболочка нужна для того, чтобы даже далекие от программирования люди могли взаимодействовать с машиной. Она интерпретирует, то есть переводит команды операционной системы в понятный пользователю вид.
Бывает двух типов:
- Текстовая оболочка или командная строка. Ее можно найти через меню пуск. В поле с надписью «Найти программы и файлы» ввести cmd.exe. и нажать ввод. Откроется неприглядное окно с черным фоном и английскими надписями – это и есть текстовая операционная оболочка. Кликать по ней мышкой бесполезно. Она понимает только специальные символы, скрипты и языки программирования.
- Графическая оболочка. Это окна, иконки, меню на вашем рабочем столе, которыми вы управляете с помощью указателя компьютерной мыши. Работать с графической оболочкой гораздо проще, поэтому она является частью большинства современных ОС.
Утилиты
В состав системного программного обеспечения входят программы, отвечающие за решение вспомогательных задач. Это специальный служебный софт. Когда операционная система не в состоянии выполнить какую-то узкоспециализированную работу, например, проверку диска, включаются утилиты.
Работа утилит полностью сфокусирована на инфраструктуре компьютера. Служебные программы отвечают за дисковое пространство, оперативную память и оборудование. Это – противоположность прикладного ПО.
Утилиты не запускают музыку, не открывают фотографии и не ориентированы на пользователя. Большинство из них выполняет высокотехнологические задачи и рассчитаны на людей с передовым уровнем компьютерных знаний.
Виды и функции утилит
Предустановленные служебные программы входят в состав системного программного обеспечения. Они не загружаются в память вместе с ОС. Только по мере необходимости или самим пользователем. Список запущенных утилит виден в окне «Диспетчер задач».
Установленные по умолчанию утилиты находятся на жестком диске и выполняют следующие функции:
- архивация и сжатие файлов;
- дефрагментация дисков, очистка и поиск проблем;
- менеджер дискового пространства;
- диагностика компьютерного оборудования;
- работа с приложениями, их удаление и переустановка;
- защита безопасности;
- очистка реестра;
- резервное копирование и восстановление;
- управление программами автозагрузки;
- сетевые утилиты для настроек интернета и соединения.
Дополнительное программное обеспечение
Помимо утилит, которые входят в состав системного программного обеспечения ПК, есть дополнительный сервисный софт. Он скачивается и устанавливается со сторонних ресурсов. Существенно расширяет возможности операционной системы и облегчает работу с файлами:
- Антивирус – это обязательная дополнительная утилита. Конечно, корпорация Microsort заверяет, что пользователей Windows защищает системный Windows Defender. Но на практике хваленого антивируса недостаточно. Во время тестирования в лабораториях AV-TEST Defender от «Майкрософт» пропустил 20% угроз. Поэтому для полной безопасности нужно установить Avast, AVG или другой понравившийся пакет программ.
- CCleaner – полезная и бесплатная утилита с понятным новичку интерфейсом. Предназначена для очистки реестра, кэша, работы с приложениями.
- В состав программного обеспечения входят системные браузеры. У Windows – это печально известный Internet Explorer или Edge, Safari у Mac OS. Но их всегда можно заменить на Firefox, Opera и Google. Достаточно скачать установочный файл с официального сайта и в настройках заменить браузер по умолчанию.
Драйвера
Это программное обеспечение, с помощью которого операционная система и другой софт получают доступ к железу компьютера. У каждого устройства есть свой драйвер. Некоторые система устанавливает самостоятельно, без участия пользователя. Например, драйвера для мышек, клавиатур, веб-камер с технологией «Включи и играй».
Принтеры, сканеры, видеокарты требуют отдельной установки драйверов, которые обычно идут в заводской комплектации устройства. Для звуковой карты, процессора и других системных элементов установочные драйвера записываются производителем материнской платы на отдельном диске.
Входящие в состав системного программного обеспечения драйверы необходимо обновлять. Можно установить автоматические параметры обновления с помощью DriverPack или Driver Booster. Но, если драйвер вышел из строя только на одном устройстве, то быстрее это сделать вручную.
Встроенные программы
У компьютеров, телефонов и цифровых устройств есть базовая система ввода-вывода для аппаратной настройки. Является набором микропрограмм или прошивкой с простейшим интерфейсом. Самое известное встроенное ПО – это BIOS.
Находится BIOS в материнской плате на специальном чипе. Попасть в него можно во время запуска компьютера, нажав клавишу F1. Программа содержит все низкоуровневые настройки машины и инструкции загрузки. Без нее ПК не будет знать, как ему работать.
СУБД
В состав общего системного программного обеспечения входят СУБД. Это набор программ, обеспечивающих взаимодействие между конечным пользователем, другими программами и базой данных для сбора и обработки информации. СУБД состоит из трех элементов:
- Физическая база данных: набор файлов с данными.
- Подсистема хранения: программное обеспечение, обеспечивающее доступ и изменение содержимого базы данных.
- Схема базы данных: спецификация логической структуры данных, хранящихся в базе.
СУБД нужны, чтобы хранить информацию. Простой пример – набор документов на рабочем компьютере. Чтобы не создавать хаос из видеозаписей, фотографий, вперемешку с книгами, пользователь сортирует и упорядочивает все документы по папкам. Благодаря этому, он быстро может найти нужный файл в любое время.
Аналогично описанной файловой системе хранения данных работает СУБД, но гораздо эффективнее. Функции системы управления БД:
- оптимизация и предотвращение дублирования информации;
- быстрый поиск данных;
- безопасность и конфиденциальность информации, посредством ограниченного допуска;
- резервное копирование и восстановление;
- целостность и согласованность структуры данных;
- описание данных.
Существуют различные типы систем управления, от которых зависит способ взаимодействия пользователя с информацией. Также есть многопользовательские менеджеры БД и однопользовательские или десктопные.
Итак, что же входит в состав системного программного обеспечения? Архиваторы, Bios, антивирусы, то есть служебный софт, обеспечивающий работу всей компьютерной системы. Условно перечисленные компоненты делятся на три группы. Первая – это базовое ПО, в которое входит операционная система, утилиты, драйвера и оболочка. Вторая – прошивка компьютера или цифрового устройства.
Последняя группа – это промежуточное программное обеспечение, состоящее из систем управления базами данных.
Источник: www.syl.ru