Понятие программного обеспечения

Системное программное обеспечение: назначение, возможности, структура

Программное обеспечение — наряду с аппаратными средствами, важнейшая составляющая информационных технологий, включающая компьютерные программы и данные, предназначенные для решения определённого круга задач и хранящиеся на машинных носителях. Программное обеспечение представляет собой либо данные для использования в других программах, либо алгоритм, реализованный в виде последовательности инструкций для процессора.

Информация, хранящаяся на компьютере, условно подразделяется на 2 группы:

• Программы (особый вид информации в виде двоичных кодов, воспринимаемых процессором как команды к выполнению каких-либо действий).
• Данные (информация, которую программы обрабатывают или создают)

Системное программное обеспечение - это набор программ, которые управляют компонентами вычислительной системы, такими как процессор, коммуникационные и периферийные устройства, а также которые предназначены для обеспечения функционирования и работоспособности всей системы.

Операционные системы - общего назначения, реального времени, сетевые ОС, встраиваемые

ü К системному ПО относятся:

ü операционные системы (эта программа загружается в ОЗУ при включении компьютера)

ü программы – оболочки (обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS, например, Norton Commander)

ü операционные оболочки – интерфейсные системы, которые используются для создания графических интерфейсов, мультипрограммирования и.т.

ü Драйверы (программы, предназначенные для управления портами периферийных устройств, обычно загружаются в оперативную память при запуске компьютера)

ü утилиты (вспомогательные или служебные программы, которые представляют пользователю ряд дополнительных услуг)
К утилитам относятся:

ü диспетчеры файлов или файловые менеджеры

ü средства динамического сжатия данных (позволяют увеличить количество информации на диске за счет ее динамического сжатия)

ü средства просмотра и воспроизведения

ü средства диагностики; средства контроля позволяют проверить конфигурацию компьютера и проверить работоспособность устройств компьютера, прежде всего жестких дисков

ü средства коммуникаций (коммуникационные программы) предназначены для организации обмена информацией между компьютерами

ü средства обеспечения компьютерной безопасности (резервное копирование, антивирусное ПО).

Операционной системой (ОС) называется комплекс программ, который управляет ресурсами системы и процессами, использующими эти ресурсы. Примеры: MS DOS, Unix (Linux), Windows. Современные операционные системы для ПК обеспечивает взаимодействие с пользователем посредством графического интерфейса.

Развитие операционных систем:

В 2010 годы операционные системы выходили одна за другой

ОС загружается при включении компьютера и постоянно (резидентно) находится в оперативной памяти компьютера. Каждая программа пользуется услугами ОС, поэтому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для нее эти услуги.

ОС может быть

1. однопользовательские однозадачные, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;

2. 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;

3. 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;

4. многопользовательские многозадачные, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС сложны и требуют значительных машинных ресурсов.

Элементы операционной системы.

Программные модули управляющие файловой системой.

Командный процессор-запрашивает у пользователя команды и выполняет их.

Драйверы расширяют возможности ОС, позволяя ей работать с тем или иным внешним устройством.

Программные модули создающие графический интерфейс.

Утилиты – это вспомогательные программы, предназначенные для выполнения различных вспомогательных операций – проверки исправности оборудования, архивации файлов, борьбы с вирусами, форматирования дисков и т.д.

Справочная система.

Сетевые системы – программы обеспечивающие работу компьютерных сетей.

В функции операционной системы входит:

• осуществление диалога с пользователем;
• ввод-вывод и управление данными;
• планирование и организация процесса обработки программ;
• распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);
• запуск программ на выполнение;
• всевозможные вспомогательные операции обслуживания;
• передача информации между различными внутренними устройствами;
• программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).

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.

Операционная система для персонального компьютера, ориентированного на профессиональное применение, должна содержать следующие основные компоненты:

• программы управления вводом/выводом;
• программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;
• процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.

Каждая операционная система имеет свой командный язык, который позволяет пользователю выполнять те или иные действия:

• обращаться к каталогу;
• выполнять разметку внешних носителей;
• запускать программы;
• ... другие действия.

Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор операционной системы.

Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы - драйверы. Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в постоянное ЗУ компьютера.

Файл (англ. file -папка) - это именованная совокупность любых данных, размещенная на внешнем запоминающем устройстве и хранимая, пересылаемая и обрабатываемая как единое целое. Файл может содержать программу, числовые данные, текст, закодированное изображение и др.

Размер файла - объем памяти, который файл занимает на носителе.

Имя файла состоит из двух частей-собственно имени файла и расширения, которые записываются через точку имя.расширение.

Правила присвоения имён файлам

• Можно использовать латинские буквы, буквы других алфавитов, цифры, пробелы, специальные символы(кроме символов * ? : < > | / \).
• Название файла должно характеризовать его смысл.
• Расширение в имени файла указывает на тип файла, формат записи и/или программу, в которой он был создан.

Файлы бывают двух типов исполнимые и не исполнимые

К исполнимым файлам относятся все основные файлы программ с расширениями - *.exe, *.com, *.bat.

Все остальные файлы являются не исполнимыми и делятся на группы

Текстовые, табличные и т.д.

Мультимедиа

Архивные

Системные

Файловая система - это средство для организации хранения файлов на каком-либо носителе.

Файлы физически реализуются как участки памяти на внешних носителях. Каждый файл занимает некоторое количество блоков дисковой памяти.

Все файловые системы, используемые Windows для работы с дисками кластера размер (также известный как размер кластера ). Размер кластера представляет минимальный объем дискового пространства, который может использоваться для хранения файла. Если размер файла не кратен размеру кластера, дополнительного места на диске должен использоваться для хранения файлов (кратное размеру кластера). Раздел жесткого диска, средний объем пространства, который потерял таким образом может рассчитываться с использованием уравнения (размер кластера) / 2 * (количество файлов).

Если размер кластера не задан, при форматировании раздела, по умолчанию выбираются на основе размера раздела. Стандартные значения подобраны сократить пространство, будут потеряны и уменьшить фрагментацию, что происходит на секции.

Раздел жесткого диска (также известный как том) может быть отформатирован в NTFS, FAT или exFAT.

Ext2 является основной файловой системой операционной системы Linux. Ext2 — это 32-разрядная файловая система, ее максимальный размер составляет 16 терабайт. Основной структурой данных, описывающей файл, является i–node. Место под таблицу всех i-node должно быть выделен заранее (приформатировании).

Linux Ext3

Файловая система Linux Ext3 официально введена компанией RedHat в ее версии ОС Linux 7.2. Linux Ext3 является журнальной файловой системой, полностью совместимой с Linux Ext2. Ext3 обладает кросс-платформенной совместимостью с различными 32-х и 64-хразрядными архитектурами.

Linux ReiserFS

ReiserFS файловая система. Она официально вошла в Linux в 2001 году. В ReiserFS устранены главные недостатки Ext2, она является 64-разрядной, журнальной и с динамическим выделением места подструктуры данных.