5.2. Системное программное обеспечение

Системное программное обеспечение бывает базовым и сервисным.

Базовое программное обеспечение - минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера.

Базовое программное обеспечение представляется операционной системой.

Операционная система – это программа, предназначенная для управления прикладными программами, для планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ.

Она состоит из следующих элементов:

- ядра системы, командного интерпретатора, переводящего команды с алгоритмического языка в язык машинных кодов;

- набора специализированных программ, управляющих устройствами компьютера – драйверов;

- программной текстово-графической оболочки, через которую пользователь связывается с компьютером; эта оболочка называется интерфейсом.

Операционные системы делятся на однозадачные и многозадачные, однопользовательские и многопользовательские.

Важной характеристикой операционной системы является ее разрядность. Она связана с разрядностью шинного интерфейса. Здесь под шиной понимается группа электрических соединений между элементами компьютера, а под интерфейсом – связь, между элементами компьютера.

Поэтому шинный интерфейс – это связь, устанавливаемая группой электрических соединений между компонентами компьютера. Если за один момент передается два байта (16 битов), то такой процессор 16-разрядный, 4 байта (32 бита), то процессор 32-разрядный. К настоящему времени все процессоры 64-разрядные. Такую же разрядность приобретает и операционная система.

Последней характеристикой операционной системы является специализация. Одни системы используются для технологических и функциональных целей, другие для домашних.

5.3. Краткая характеристика существующих операционных систем

Первой операционной системой для персональных компьютеров была DOS (Disk Operating System), выпущенная корпорацией Microsoft в 1981 году. Это 16-разрядная, однозадачная система с текстовым интерфейсом.

В конце 80-х годов на смену DOS вышла система Windows 3.0, а после нее в начале 90-х годов Windows 3.1 и Windows 3.11.

Практически они были усовершенствованием DOS, к которой был добавлен графический интерфейс и развита многозадачность.

Новым направлением в развитии операционных систем стал выход в 1995 году системы Windows 95. Отличием системы Windows 95 от ее предшественника заключалась в следующем.

1. Система как программа составлена на основе объективно-ориентированного программирования (ООП).

Основным понятием ООП является класс. Класс – это тип в виде структуры, в которой данные (аргументы) и функции объединены в единое целое. Такие данные еще называют элементами, а функции – методами.

Классу может соответствовать множество объектов. Объектом в программе (операционной системе Windows 95) является окно экрана.

2. Окно экрана как объект среды Windows (далее вместо Windows 95 будем писать Windows) реагирует на сообщения. Эти сообщения бывают как системными, так и пользовательскими. Идут они от мыши, с клавиатуры, экрана и других устройств компьютера и информационной системы.

Пользовательские сообщения программируются пользователем.

Системные сообщения запрограммированы в самой системе Windows. Задача пользователя – уметь использовать их при составлении собственной программы – приложения.

К таким сообщениям можно отнести операции при работе с мышью, клавиатурой, экраном и другими устройствами.

Перенесение таких операций в пользовательскую программу (приложение) осуществляется на основе следующих свойств классов объектно-ориентированного программирования:

- инкапсуляции;

- наследования;

- полиморфизма.

Инкапсуляция – подразумевает объединение данных и действий над ними (функций). Это реализовано в понятии класса.

Наследование – предполагает определение новых классов на основе уже имеющихся. Имеющиеся классы называются родительскими (parent). Новые, производные классы называют потомками (child). Элементы и методы родительских классов передаются потомком как без изменений, так и с изменениями (переопределениями).

Аналогично классом передаются свойства и поведения объектов.

В среде Windows наследование осуществляется на основе построения основных и дочерних окон. Дочерние окна наследуют свойства и поведение основных. Базовым при этом является исходное окно Windows.

Так работа с мышью может наследоваться во все дочерние окна приложения. Ее не нужно заново программировать так, как в системе MS DOS, где, например, необходимо было бы запрограммировать следующее:

- задание маски и формы курсора;

- включение и выключение курсора;

- установку курсора в начальную позицию экрана;

- чтение позиции курсора.

Все эти перечисленные операции наследуются в окне приложения с основного окна Windows в соответствии с теорией объективно-ориентированного программирования.

Полиморфизм подразумевает определение единого действия для различных объектов. Так, одной функцией может быть определено перемещение на экране различных геометрических фигур.

Дальнейшие отличительные черты Windows следующие.

3. Обеспечение универсальной графикой и единым интерфейсом.

4. Реализация универсального средства обмена данными между приложениями – OLE (Object Linking Embedded – Встроенная объектная связь).

5. Совместимость с существующим программные обеспечением, включая и программы MS DOS.

6. Полное использование аппаратных ресурсов компьютера, например, используется вся оперативная память компьютера в решении прикладных задач, чего нет в MS DOS – там использовалось лишь блок этой памяти.

7. Усовершенствована многозадачность; введена возможность перехода от одной задачи к другой.

Начиная с Windows 95 шел процесс ее совершенствования созданием систем Windows 98 SE (1998 – Microsoft), Windows ME (2000 – Microsoft), Windows NT, Windows 2000, Windows XP.

При этом созданием Windows XP осуществлены следующие нововведения:

- полный переход к 64-разрядной системе;

- добавлены новые устройства, в том числе и речевые;

- настраиваемый интерфейс.

К альтернативным к Windows системам относятся:

- семейство UNIX: Linux, Lindows (Bee Laboranre);

- MacOS (Apple) (фирма Macintoch);

- OS12 (фирма IBM);

- BC OS (фирма Be Inc);

- QNX (фирма QNX Software Systems).

К настоящему времени наиболее распространенной является система Windows