Назначением
ЭВМ является выполнение программ.
Программа содержит команды, определяющие
порядок действии компьютера. Совокупность
программ для компьютера образует программное
обеспечение (ПО).
По функциональному признаку различают
системное и прикладное программное
обеспечение.
В первом приближении
все программы, работающие на компьютере,
можно условно разделить на три категории
(смотри рисунок):
1. прикладные
программы,
непосредственно обеспечивающие
выполнение необходимых пользователям
работ;
2. системные
программы,
выполняющие различные вспомогательные
функции, например:
-
управление
ресурсами компьютера; -
создание
копий используемой информации; -
проверка
работоспособности устройств компьютера; -
выдача
справочной информации о компьютере и
др.;
3. инструментальные
программные системы,
облегчающие процесс создания новых
программ для компьютера.
При
построении классификации ПО нужно
учитывать тот факт, что стремительное
развитие вычислительной техники и
расширение сферы приложения компьютеров
резко ускорили процесс эволюции
программного обеспечения.
Если
раньше можно было по пальцам перечислить
основные категории ПО — операционные
системы, трансляторы, пакеты прикладных
программ, то сейчас ситуация коренным
образом изменилась.
Развитие
ПО пошло как вглубь (появились новые
подходы к построению операционных
систем, языков программирования и т.д.),
так и вширь (прикладные программы
перестали быть прикладными и приобрели
самостоятельную ценность).
Соотношение
между требующимися программными
продуктами и имеющимися на рынке меняется
очень быстро. Даже классические
программные продукты, такие, как
операционные системы, непрерывно
развиваются и наделяются интеллектуальными
функциями, многие из которых ранее
относились только к интеллектуальным
возможностям человека.
Кроме
того, появились нетрадиционные программы,
классифицировать которые по устоявшимся
критериям очень трудно, а то и просто
невозможно, как, например, программа —
электронный собеседник.
На
сегодняшний день можно сказать, что
более или менее определённо сложились
следующие группы программного обеспечения:
-
операционные
системы и оболочки; -
системы
программирования (трансляторы, библиотеки
подпрограмм, отладчики и т.д.); -
инструментальные
системы; -
интегрированные
пакеты программ; -
динамические
электронные таблицы; -
системы
машинной графики; -
системы
управления базами данных (СУБД); -
прикладное
программное обеспечение.
Структура
программного обеспечения показана на
рисунке. Разумеется, эту классификацию
нельзя считать исчерпывающей, но она
более или менее наглядно отражает
направления совершенствования и развития
программного обеспечения.
2. Системное программное обеспечение
Системное
(базовое) ПО —
программное обеспечение, включающее в
себя операционные системы, сетевое ПО,
сервисные программы, а также средства
разработки программ (трансляторы,
редакторы связей, отладчики и пр.).
Основные
функции операционных
систем (ОС) заключаются
в управлении ресурсами (физическими и
логическими) и процессами вычислительных
систем. Физическими ресурсами являются:
оперативная намять, процессор, монитор,
печатающее устройство, магнитные и
оптические диски. К логическим ресурсам
можно отнести программы, файлы, события
и т. д. Под процессом понимается некоторая
последовательность действий, предписанная
соответствующей программой и используемыми
ею данными.
В
настоящее время существует большое
количество ОС, разработанных для ЭВМ
различных типов. На ЭВМ Единой Системы
(ЕС ЭВМ), например, используются такие
операционные системы, как СВМ и ОС ЕС,
на малых ЭВМ (СМ-4, СМ-1420 и др.) — ОС РВ и
RSX-11 М, на ПЭВМ — DOS 6.22, Windows 95, Windows NT, Unix,
OS/ 2.
Сетевое
ПО предназначено
для управления общими ресурсами в
распределенных вычислительных системах:
сетевыми накопителями на магнитных
дисках, принтерами, сканерами, передаваемыми
сообщениями и т. д. К сетевому ПО относят
ОС, поддерживающие работу ЭВМ в сетевых
конфигурациях (так называемые сетевые
ОС), а также отдельные сетевые программы
(пакеты), используемые совместно с
обычными, не сетевыми ОС.
Например,
большое распространение получили
следующие сетевые ОС: NetWare 4.1 (4)ирма
Novell), Windows NT Server 3.5 (фирма Microsoft) и LAN Server
4.0 Advanced (фирма IBM).
Для
расширения возможностей операционных
систем и предоставления набора
дополнительных услуг используются сервисные
программы.
Их можно разделить на следующие группы:
-
интерфейсные
системы; -
оболочки
операционных систем; -
утилиты.
Интерфейсные
системы являются
естественным продолжением операционной
системы и модифицируют как пользовательский,
так и программный интерфейсы, а также
реализуют дополнительные возможности
по управлению ресурсами ЭВМ. В связи с
тем, что развитая интерфейсная система
может изменить весь пользовательский
интерфейс, часто их также называют
операционными системами. Эго относится,
например, к Windows 3.11 и Windows 3.11 for Work Groups
(для рабочих групп).
Оболочки
операционных систем,
в отличие от интерфейсных систем,
модифицируют только пользовательский
интерфейс, предоставляя пользователю
качественно новый интерфейс по сравнению
с реализуемым операционной системой.
Такие системы существенно упрощают
выполнение часто запрашиваемых функций,
например, таких операций с файлами, как
копирование, переименование и уничтожение,
а также предлагают пользователю ряд
дополнительных услуг. В целом,
программы-оболочки заметно повышают
уровень пользовательского интерфейса,
наиболее полно удовлетворяя потребностям
пользователя.
На
ПЭВМ широко используются такие
программы-оболочки, как Norton Commander и DOS
Navigator.
Утилиты предоставляют
пользователям средства обслуживания
компьютера и его ПО. Они обеспечивают
реализацию следующих действий:
-
обслуживание
магнитных дисков; -
обслуживание
файлов и каталогов; -
предоставление
информации о ресурсах компьютера; -
шифрование
информации; -
защита
от компьютерных вирусов; -
архивация
файлов и др.
Существуют
отдельные утилиты, используемые для
решения одного из перечисленных действий,
и многофункциональные утилиты. В
настоящее время для ПЭВМ среди
многофункциональных утилит одним из
наиболее совершенных является комплект
утилит Norton Utilities. Существуют его версии
для использования в среде DOS и Windows.
Средства
разработки программ используются
для разработки нового программного
обеспечения как системного, так и
прикладного.
Соседние файлы в папке ЛЕКЦИИ
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Общие сведения
Системное программное обеспечение (СПО) — совокупность программ с узкой специализацией, направленной на взаимосвязь между физическими устройствами, управление компьютером, поддержание его в рабочем состоянии. Занимается его разработкой системный программист. Основные функции системного ПО в информатике:
- Поддержание эффективной работы какой-либо вычислительной системы.
- Разворачивание на компьютере или в сетевом окружении среды для работы прикладного программного обеспечения.
- Выполнение фоновых процессов работы с файловой системой, защиты данных от утечки, проверка на наличие вредоносных скриптов и вирусов.
- Осуществление диагностики и предотвращения выхода из строя аппаратной части персонального компьютера, ноутбука и другого цифрового устройства.
- Взаимосвязь физических устройств и преобразование их в логические.
В первом случае применяются специальные утилиты. Они могут входить в состав самой операционной системы или устанавливаться из других источников. Во втором случае разворачивание осуществляется при помощи операционной системы, т. е. программы-оболочки в которой может работать любое программное обеспечение (ПО).
Третья функция осуществляет работу над элементами файловой системы, т. е. каталогами и файлами. Их можно перемещать в другие места, копировать, удалять, изменять и т. д. Кроме того, существует определенная группа, называемая архиваторами. Последние позволяют значительно уменьшать размеры файлов, подготавливать любую единицу данных (картинок, документов и т. д. ) к рассылке в интернете.
Четвертая функция обеспечивает защиту важной информации от злоумышленников, которые стремятся получить пароли от электронной почты, платежных систем и других важных данных для конкретного пользователя.
Любая операционная система (ОС) работает не с физическим устройством, а с его логическим представлением. Для этого применяется базовая система ввода-вывода (BIOS), обеспечивающая взаимосвязь между компонентами вычислительной системы.
Классификация системных программ
Специалисты в IT-сфере считают, что СПО можно условно разделить на 3 типа. К ним относятся:
- Базовое.
- Операционные системы.
- Сервисные программы (утилиты).
К первой группе относятся программы, встроенные в аппаратную часть, т. е. «вшитые» в железо при его изготовлении. Они загружаются в специальную микросхему, которая называется модулем постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).
Вторая группа — операционные системы. Это специальные программы-оболочки, разворачивающие соответствующую среду для обмена информацией между аппаратной частью компьютера и клиентом. Все команды последнего переводятся на специальный машинный язык, а затем обратно.
Для постоянного поддержания оптимального быстродействия ОС применяются утилиты. Они являются внешним программным обеспечением, хотя некоторые из них входят в состав самой ОС (проверка, дефрагментация диска). Однако специалисты рекомендуют настоятельно не использовать встроенные средства обслуживания системы, а применять только профессиональные.
Чтобы понять принцип работы СПО, необходимо рассмотреть каждый из компонентов более подробнее. Кроме того, понимание всех процессов, происходящих в вычислительной системе, поможет быстро определить неисправность.
Базовое ПО
Основной частью базового ПО является BIOS. Она записывается в специальную микросхему ПЗУ, находящуюся на материнской плате, и выполняет следующие функции:
- Поддержку аппаратной конфигурации и назначение соответствующих прерываний.
- Инициализацию установленного железа и считывание его настроек при включении компьютера.
- Передачу управления ОС.
При включении персонального компьютера (ПК) управление передается программе, вшитой в микросхему BIOS. Она выполняет проверку оборудования, установленного на ЭВМ (электронно-вычислительную машину). Каждому компоненту назначается определенное прерывание, по которому и происходит его идентификация в системе.
Программа в микросхеме генерирует импульс для тестового запуска того или иного устройства. Если получен соответствующий двоичный код от тестируемого компонента, значит, последний успешно прошел диагностику. С самого начала тест-сигнал посылается на основные элементы ПК, т. е. микропроцессор (CPU), оперативную память (RAM), видеопроцессор (GPU) и контроллер жесткого диска. Когда одно из основных устройств не прошло тестирование, работа ПК прекращается и выдается соответствующий кодовый сигнал через динамик-пищалку.
При повреждении жесткого диска (винчестера), привода для чтения компакт-дисков и других устройств работа ЭВМ не прекращается, а выдается соответствующее сообщение об ошибке. Следует отметить, что для работы монитор компьютеру вообще не нужен. Он необходим только для пользователя. Поэтому многие начинающие компьютерщики начинают искать проблемы потухшего монитора не в самом устройстве, а в других компонентах ПК. Их действия могут привести к выходу из строя материнской платы, CPU и других элементов.
Следует отметить, что в BIOS можно вносить настройки при помощи функции SETUP, которая доступна во время инициализации оборудования. Вход в нее осуществляется одной из клавиш: delete, F1 или другими кнопками, поскольку все зависит от модели самой системы ввода-вывода.
Одной из полезных настроек является установка очередности загрузки устройств. Функция необходима для установки порядка загрузки и выбора носителя для ее инсталляции. Специалисты рекомендуют устанавливать носитель с установленной ОС на первое место, а другие отключить.
Операционная система
ОС — совокупность ПО, которое управляет железом и ресурсами ЭВМ, а также разворачивает специальную среду для запуска и работы приложений клиентской части. Иными словами, она «оживляет» компьютер, поскольку без нее невозможно играть в игры, слушать музыку, смотреть фильмы, работать с документами. Основные задачи, которые выполняют современные ОС:
- Управление работой программного обеспечения.
- Распределение RAM между процессами.
- Обработка ввода-вывода.
- Осуществление доступа к файловой системе и таблице разделов.
- Обработка системных сообщений от устройств (прерываний — IRQ).
- Управление железом компьютера при помощи драйверов.
- Разворачивание интерфейса пользователя.
- Режим многозадачности.
- Консольные режимы для нескольких пользователей.
- Режим для нескольких клиентов.
- Настройку аппаратных и программных средств.
- Определение конфигурационной особенности для каждого ПК.
- Возможность установки дополнительного программного обеспечения.
- Безопасность.
Это основные критерии, которым должна удовлетворять каждая ОС. Для выбора последней нужно ознакомиться с основными видами и характеристиками.
Виды и характеристики
Для работы на персональном компьютере можно использовать несколько видов ОС, основные характеристики которых существенно отличаются между собой. Они условно могут делиться на 3 группы:
- LINUX.
- Windows.
- MAC OS.
Первая платформа является оптимальным решением для любых ПК и портативных устройств, поскольку отличается не только функциональностью, но и высокими требованиями к безопасности. Для нее практически не пишется опасное вредоносное ПО, данные пользователя надежно защищены. Кроме того, освоить ее довольно просто, поскольку существует множество модификаций с понятным интерфейсом. Для входа в систему предусмотрен пароль, который невозможно обойти.
Самыми ненадежными являются Windows-системы. Для этого вида необходимо подбирать соответствующее ПО для защиты персональной информации, а также от вредоносных программ и взлома со стороны киберпреступников. Последние могут легко получить важные данные об электронных кошельках, а затем их взломать.
В ОС существует возможность входа по паролю, однако его довольно легко взломать. Распространенной ошибкой новичков при инсталляции Windows является отсутствие пароля на аккаунте администратора, который просто не указывают. В результате этого злоумышленник может получить доступ ко всем данным пользователя, войдя в админскую учетную запись.
MAC-системы превосходят Linux-платформы по степени надежности и обеспечивают отличную защиту информации пользователя. Однако они обладают существенным недостатком — установить их можно только на устройства компании «APPLE».
Следует отметить, что MAC и LINUX имеют UNIX-ядро, т. е. структуру файловой системы, конфигурацию и модульные процедуры выполнения запросов. Этот подход к архитектуре позволяет существенно увеличить скорость работы, достигнуть высокого уровня безопасности, а также правильно управлять ресурсами при выполнении нескольких процессов.
Драйвера и многозадачность
Драйвер — специальная программа, предназначенная для выполнения взаимосвязи железа с операционной системой. Он необходим для корректной работы последней и инсталлируется при установке. Однако иногда его следует устанавливать вручную, поскольку система не всегда может найти и загрузить подходящее ПО для конкретного устройства. Эта проблема чаще всего происходит в Windows, поскольку UNIX-системы всегда «находят» подходящие драйвера (стабильные и свежие версии).
Следует отметить, что только OC UNIX-платформ обладают многозадачностью. Хотя в некоторых источниках указано, что Windows способна правильно распределять ресурсы при вычислительном процессе. Последнее — ошибочное утверждение, поскольку работа программ выполняется по одному экземпляру с последующим переключением между вычислительными потоками. IT-специалисты называют Windows — ОС с ложной многозадачностью.
Специальные утилиты
Программы-утилиты чаще всего применяются для Windows-платформ, которые не отличаются стабильностью работы и безопасностью. Для правильного их подбора необходимо кратко ознакомиться с функциями, которые они должны выполнять. По функционалу можно перечислить такие группы утилит:
- Защита от вирусов и другого вредоносного ПО.
- Оптимизация файловой системы.
- Чистка и дефрагментация реестра.
- Удаление ненужных данных.
- Настройка системы.
- Шифрование данных.
- Корректное удаление установленных программ.
К первой группе можно отнести все антивирусы. Для выбора оптимального программного продукта необходимо воспользоваться различными интернет-ресурсами, на которых тестируется соответствующее ПО. Примеры антивирусов, обладающих хорошими характеристиками, являются продукты лаборатории Касперского и Евгения Рошаля (Dr. Web).
Другие типы утилит выбираются по такому же принципу, как и антивирусы. Некоторые программные модули могут включать сразу несколько функций. Например, Advanced System Care состоит из компонентов, отвечающих за безопасность, работу с файловой системой и реестром, а также модуля, отвечающего за корректное удаление программ.
Таким образом, системные программы позволяют не только осуществлять диалог клиента и ЭВМ, а также сохранять важные данные и поддерживать работоспособность вычислительной системы на высоком уровне.
Системное программное обеспечение
4.7
Средняя оценка: 4.7
Всего получено оценок: 430.
4.7
Средняя оценка: 4.7
Всего получено оценок: 430.
Для работы компьютера требуется специальное программное обеспечение, предоставляющее доступ к аппаратному обеспечению и организующее среду для взаимодействия пользователя и ЭВМ. Такие программные средства, обеспечивающие работу персональных компьютеров называют системным программным обеспечением.
Системное программное обеспечение
Любой компьютер самой хорошей сборки с высокопроизводительными комплектующими не будет работать без специальных программ. Программные средства, основное назначение которых заключается в координации работы аппаратуры компьютера, управлении файловой системой и поддержки функционирования пользовательских программ представляют собой системное программное обеспечение.
К классу системного ПО принято относить операционные системы, сервисные программы и базовую систему ввода-вывода.
Базовая система ввода-вывода
Задача первоначальной инициализации аппаратуры компьютера и проверка ее работоспособности возлагается на базовую систему ввода-вывода или BIOS. Эта программа хранится в микросхеме ПЗУ или Flash-памяти, расположенной на материнской плате.
Программа BIOS создается разработчиком материнской платы, поскольку основной ее задачей является обеспечение взаимодействия между устройствами, расположенными как на самой системной плате, так и периферийными устройствами.
Эта программа, называемая также прошивкой BIOS, может обновляться разработчиком, обеспечивая новый функционал и поддержку новых видов процессоров и оборудования. Прошивка микросхемы BIOS осуществляется либо с самого компьютера с помощью специализированных программ, либо с помощью специального устройства, называемого программатором.
Операционная система
Операционной системой называют группу программных средств, обеспечивающих совместную работу пользователя и аппаратных средств компьютера. Самыми распространенными операционными системами являются продукты семейства Microsoft Windows, MacOS, семейства Linux.
операционная система, как любой программный продукт, защищена авторским правом. Поэтому устанавливать и использовать следует только лицензионные операционные системы.
Операционные системы решают следующие задачи:
- поддержка работы аппаратного обеспечения компьютера;
- обеспечение интерфейса пользователя для взаимодействия его с ЭВМ;
- реализация пользовательских и программных команд;
- реализация процессов ввода/вывода и хранения информации;
- администрирование работы с файлами.
Отдельным классом платформозависимого системного программного обеспечения являются драйвера устройств. Их задачей является обеспечение взаимодействия между периферийными устройствами и операционной системой.
Дело в том, что современный рынок предлагает огромное разнообразие оборудования для персональных компьютеров, которое отличается как по стоимости так и по своим возможностям. Логично предположить, что аппаратная реализация устройств одного класса, но разных моделей и производителей сильно отличается и обеспечение их поддержки со стороны прикладных программ было бы просто невозможно. Именно для этого и существуют драйвера устройств, обеспечивающие некую прослойку между аппаратурой и прикладными программами дли обеспечения унифицированного интерфейса их взаимодействия.
Служебные программы
Группа служебных программ также представляет собой системные программы компьютера и включает в себя сервисное и антивирусное программное обеспечение.
Сервисные программы
Основное назначение сервисных программ — предоставление пользователю вспомогательных услуг по обслуживанию работы компьютера. Сервисные программы также называют утилитами.
К группе утилит относятся:
- диспетчер задач – это инструмент операционной системы, который имеет доступ к запущенным процессам и используемым ресурсам. Он позволяет снять задачу, процесс или программу, если они «зависли», либо запустить новый процесс;
- архиваторы — программы, используемые для сжатия файлов;
- дисковые утилиты — используются для работы с дисковым пространством: дефрагментации, проверки, очистки, разметки дисков;
- средства мониторинга и тестирования оборудования — отслеживают конфигурацию и работоспособность устройств ЭВМ;
- коммуникационные программы — организуют доступ к сети Интернет, и сопровождают информационный обмен между компьютерами.
Антивирусные программы
Для противодействия компьютерным вирусам используются антивирусы. Современные антивирусные программы позволяют не только находить и уничтожать компьютерные вирусы, уже внедрившиеся в программное обеспечение компьютера, но и восстанавливать поврежденные файлы, а также создавать специальный барьер для профилактики заражения файлов вредоносным кодом.
некоторые исследователи утверждают, что антивирусы в среднем устаревают за 2 дня, и как следствие, самые новые вирусы проникают в компьютер даже при установленном антивирусном обеспечении. Поэтому следует регулярно обновлять базы антивирусных программ.
Что мы узнали?
Программные средства, используемые для координирования работы аппаратного обеспечения компьютера, управления файловой системой и поддержки выполнения прикладного программного обеспечения называются системным программным обеспечением. К системному программному обеспечению относятся базовая система ввода-вывода, сервисные программы и операционные системы.
Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда — пройдите тест.
-
Анфи Софи
10/10
-
Александр Шарапов
10/10
-
Мария Шпилевская
10/10
Оценка статьи
4.7
Средняя оценка: 4.7
Всего получено оценок: 430.
А какая ваша оценка?