11)Структура программного обеспечения.

Совокупность про­грамм и со­провождающей их до­кументации (ис­пользуемой при эксплуатации этих программ), назы­вается программным обес­печением (ПО). Программное обеспечение является не­отъемлемой ча­стью любой вычислительной системы и делится (по назна­чению) на три кате­го­рии: системное про­грамм­ное обеспе­чение (необходи­мое для управления компь­юте­ром, для созда­ния и под­держки выполнения других про­грамм поль­зователя, для предос­тавления пользо­вателю набора всевоз­можных услуг); системы программирования или инстру­мен­тальные системы (обеспечи­вающие соз­дание новых про­грамм для компь­юте­ров); и прикладное про­граммное обеспе­че­ние (непо­средственно обеспе­чи­ваю­щее вы­полнение необ­ходимых пользова­телю ра­бот).

Системное программное обеспечение включает комплекс программ, управ­ляю­щих работой аппаратной части компьюте­ров и ком­пьютерных сетей (как пра­вило, эти программы не решают конкретных за­дач пользователя, но создают усло­вия для их решения). Системное ПО направлено:

Базовое (ПО) - это мини­мальный набор про­граммных средств, обеспечивающих ра­боту компьютера.

Сервисные системы - предназначены для обслуживания компьютера (расши­ряют возможности базового ПО).

Системы программирования или инструментальные системы - это про­грамм­ные продукты, поддержки технологии программирования. В рамках этого на­правле­ния существуют средства для создания приложений, вклю­чающие:

• локальные средства, обеспечивающие выполнение отдельных работ по созда­нию программ;

• интегрированные среды разработчиков программ, обеспечивающие вы­полне­ние комплекса взаимосвязанных работ по созданию программ.

Прикладные программы - предназна­чены для реше­ния прикладных задач пользо­вателя (обеспечивает выполнение необходи­мых пользова­телю за­дач на ком­пью­тере).

12)Общие сведения об операционных системах.

Вычислительная система в целом состоит из трех основных элементов: компь­ютера, программного обеспечения и пользо­вателя. Операционная сис­тема представ­ляет собой комплекс программ, который объединяет эти эле­менты в единую сис­тему, обеспечивая их взаимодействие. ОС решает сле­дующие основные задачи:

• управление вычислительным процессом;

• управление устройствами компьютера;

• управление размещением и доступом к папкам и файлам на диске.

Средства, обес­печивающие взаимодействие между элементами компью­терной системы, называют интерфейсом. В вычислительной системе реали­зуется несколько видов интерфейсов:

• аппаратный интерфейс (обеспечивает взаимодействие между различ­ными уз­лами компью­тера);

• программный интерфейс (обеспечивает взаимодействие между про­грам­мами, выполняе­мыми компьютером);

• аппаратно-программный интерфейс (обеспечивает взаимодействие ме­жду уз­лами компью­тера, аппаратурой и выполняемыми программами);

• интерфейс пользователя (обеспечивает взаимодействие пользователя с аппа­ратно-программ­ным комплексом).

Согласование между программным и аппаратным обеспечением, а также между компьютером и пользователем ор­ганизует и осуществляет операцион­ная система.

Операционные системы различаются по:

• количеству одновременно работающих пользователей (одно­пользова­тель­ские и многопользовательские ОС, при этом отличие вторых от первых заключается в наличии средств защиты информации каждого пользова­теля от несанкциони­ро­ванного доступа других пользова­телей);

• числу задач, одновременно выполняемых под управлени­ем ОС (однозадач­ные и многозадачные, в последнем режиме каждой задаче по­очередно выделяется ка­кая-то доля процессорного времени);

• типу пользовательского интерфейса (текстового и графического: первые предос­тавляют пользователю интерфейс командной стро­ки, во вторых в каче­стве органа управления, кроме клавиатуры, может использоваться устройство пози­ционирования);

• способу использования аппаратных и программных ре­сурсов (локальные и се­тевые ОС, последние предназначены для эффек­тивного решения задач распре­деленной обработки данных и делятся на одноранговые ОС и ОС с выделенными серверами);

• количеству используемых в компьютере процессоров и разрядности процес­сора (одно- и многопроцессорные, 8-, 16-, 32- и 64-разрядные).

Как правило, операционная система содержит в себе следую­щие компо­ненты: ядро, файловую систему, диспетчер задач (или планировщик задач), драйверы устройств и различные сервис­ный программы (упрощающие обслуживание, на­ладку и оптимизацию работы внешних устройств).

Ядро операционной системы состоит из BIOS (basic input/output system) - базо­вой системы ввода/вывода (обеспечивает: автоматическое тести­рование основных ап­паратных компо­нентов при включе­нии машины, вызов блока начальной загрузки DOS, обслуживание системных вызовов или преры­ваний); ВIO.СОМ - модуля рас­ширения базовой системы ввода-вывода (дает возможность включения в со­став ОС допол­нитель­ных подпрограмм, обслуживающих новые внешние уст­рой­ства); DOS.COM - модуля обра­ботки прерываний (его компонентами являются подпрограммы, обеспечи­вающие работу файловой системы, устройств, обслужи­ва­ние некоторых специальных ситуаций, связанных с заверше­нием программ, их ис­кусствен­ным прерыванием и обработкой ошибок); COMMAND.COM - команд­ного процессора (представляющего собой программу, осуществляющую перевод команд с языка программирования на язык машинных кодов; его основная функция заключается в приеме, анализе и исполнении команд пользователя, обращенных к DOS, и в обработке командных файлов).

В архитектуре ПЭВМ базовую систему ввода-вывода (BIOS) можно рассмат­ривать, с одной стороны, как составную часть ап­паратных средств, с другой сто­роны - BIOS является одним из программ­ных мо­дулей дисковой операци­онной сис­темы. BIOS находится не на дисках, как все ос­тальные мо­дули, а в ПЗУ, которое установлено внутри системного блока.

Операционным системам приходится работать с большими объемами программ и данных. Управление ими организует файловая система (сис­тема управления дан­ными), которая включает в себя программы дос­тупа к магнитным носителям и спе­циальные таблицы, в которых хранится служеб­ная информа­ция (о том, на какие части разбит диск, где на диске распола­гаются файлы и т.д.). В процессе подго­товки магнитного диска к записи (форматирования) производится его разметка. За­пись осуществляется по до­рожкам (трекам), причем ка­ждая дорожка раз­бивается на сек­торы размером по 512 байт (один или несколько смежных секторов дорожки со­став­ляют кластер).

Кроме ядра и файловой системы ОС содержит в себе:

Диспетчер задач (или планировщик задач), обеспечивает за­пуск различ­ных за­даний и распределение между ними ресурсов компьютера.

Драйверы устройств - специальные программы, управляю­щие работой уст­ройств компьютера (помимо стандартных, т.е. внутренних драйверов существуют и загружае­мые - внешние драй­веры в виде исполняемых файлов, главное назначение послед­них - обслуживание дополнительного или нестан­дартного оборудования, уста­новлен­ного на ПЭВМ).

Утилиты - это различные сервисные программы, упрощаю­щие обслу­живание, на­ладку и оптимизацию работы внешних устройств или оптимизи­рующие работу са­мой ОС.

В функции операционной системы входит:

• осуществление диалога с пользователем;

• ввод-вывод и управление данными;

• планирование и организация процесса обработки программ;

• распределение ресурсов (оперативной и Кэш-памяти, 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.).