Тема 3. Операционные системы персонального компьютера
3.1. Классификация видов программного обеспечения
Под
программным обеспечением ЭВМ понимается
совокупность программ, процедур и правил
вместе со связанной с этими компонентами
документацией, позволяющих использовать
вычислительную технику для решения
различных задач. Программное обеспечение
призвано обеспечить работоспособность
ЭВМ, облегчить взаимодействие пользователя
с ЭВМ, расширить ресурсы вычислительной
системы, повысить эффективность их
использования, повысить производительность
и качество труда пользователя.
Программное
обеспечение подразделяется на три
группы (рисунок 3.1.).
Рисунок
3.1. Классификация программного обеспечения
Системное
программное обеспечение
— минимальный
набор программных средств, обеспечивающих
работу компьютера.
К нему также относится сервисное
программное обеспечение
— программы и программные комплексы,
которые расширяют возможности базового
программного обеспечения и организуют
более удобную среду работы пользователя.
В
системное (базовое) программное
обеспечение входят операционные системы;
операционные оболочки (текстовые и
графические); сетевая операционная
система.
Современным
операционным системам присущи следующие
функциональные особенности: многозадачность,
многопоточность, виртуальная память,
многопроцессорная обработка.
Многозадачность
(механизм, позволяющий выполнять на
компьютере несколько задач), т.е.
способность самостоятельно, в зависимости
от ситуации, передавать или забирать
управление у того или иного приложения,
что не позволяет одному приложению
занимать все аппаратные ресурсы.
Многопоточность.
Для более эффективного использования
ресурсов компьютера задачи делятся на
отдельные потоки,
каждому из которых также назначается
приоритет и выделяется интервал
процессорного времени.
Виртуальная
память.
В
оперативной памяти применяется разделение
ее адресного пространства на отдельные
непересекающиеся области и выделение
таких областей каждому запущенному
приложению. Таким образом, каждая
отдельная программа работает в отведенном
ей сегменте памяти, не конфликтуя с
другими программами. Из-за ограниченности
оперативной памяти, механизм виртуальной
памяти выделяет
часть памяти на внешних устройствах
(жестком диске), что в дальнейшем
рассматривается системой как продолжение
оперативной памяти. Возникает так
называемый файл
подкачки.
Симметричная
многопроцессорная обработка (Symmetric
MultiProcessing, SMP)
– это способность операционной системы
работать с компьютером, в котором
установлены два и более процессора
Сервисное
программное обеспечение — расширение
базового программного обеспечения
компьютера, набор дополнительно
устанавливаемых программ, которые
классифицируют по функциональному
признаку следующим образом:
-
программы
диагностики работоспособности
компьютера; -
антивирусные
программы, обеспечивающие защиту
компьютера, обнаружение и восстановление
зараженных файлов; -
программы
обслуживания дисков, обеспечивающие
проверку качества поверхности магнитного
диска, контроль сохранности файловой
системы на логическом и физическом
уровнях, сжатие дисков, создание
страховых копий дисков, резервирование
данных на внешних носителях и др.; -
программы
архивирования данных, обеспечивающие
процесс сжатия информации в файлах с
целью уменьшения объема памяти для ее
хранения; -
программы
обслуживания сети.
Прикладное
программное обеспечение включает
прикладные программы, которые
непосредственно обеспечивают выполнение
необходимых работ для пользователей.
Прикладные программы, как правило,
являются пакетами программ. Пакет
прикладных
программ — комплекс
взаимосвязанных программ для решения
задач определенного класса конкретной
предметной области.
К
этому классу пакетов относятся офисные
пакеты,
обеспечивающие
организационное управление деятельностью
офиса
(текстовые
и табличные процессоры, средства
презентационной графики, органайзеры,
программы-переводчики, средства проверки
орфографии и распознавания текста,
коммуникационные программные средства)
и интегрированные
пакеты,
представленные
набором нескольких программных продуктов,
функционально дополняющих друг друга,
поддерживающих единые информационные
технологии и реализуемые на общей
вычислительной и операционной платформе.
Инструментальные
программные системы,
обеспечивают процесс создания новых
программ для компьютера и представляют
собой совокупность программ и программных
комплексов, обеспечивающих технологию
разработки, отладки и внедрения,
создаваемых программных продуктов.
Программные продукты данного класса
поддерживают все технологические этапы
процесса проектирования, программирования
(кодирования), отладки и тестирования
создаваемых программ. Пользователями
технологии программирования являются
системные и прикладные программисты.
В
данном классе различают следующие
группы программных продуктов.
-
Средства
для создания приложений
— совокупность
языков и систем программирования, а
также различные программные комплексы
для отладки и поддержки создаваемых
программ; -
СASE-технология
(Computer-Aided
System Engineering),
представляющая методы анализа,
проектирования и создания программных
систем и предназначенная дли автоматизации
процессов разработки и реализации
информационных систем.
Одной
из первых была операционная система
MS—DOS,
представляющая собой однозадачную и
однопользовательскую систему с командным
интерфейсом. К операционным системам
нового поколения относятся системы
семейства Windows
(Windows–98,
2000, XP,
NT);
UNIX;
OS|2
и другие.
Windows–95
(98, 2000, Millennium Editor, ХР и другие) –
это высокопроизводительные, многозадачные
и многопотоковые 32-разрядные системы
с графическим интерфейсом и расширенными
сетевыми возможностями.
Системы
поддерживают 16-разрядные приложения
без всякой их модификации и представляют
собой интегрированные среды, обеспечивающие
обмен текстовой, графической, звуковой
и другой информацией.
Системы
также поддерживают мультимедиа, включая
лазерный проигрыватель, просмотр
видеодисков, делают более эффективным
использование Web
за счет применения всех возможностей
компьютера к интерактивному содержимому
Internet.
OS|2
–
эта операционная система (фирмы IBM)
отличается надежностью, имеет большое
число бизнес-приложений, с ней совместимы
DOS-приложения,
и по своей идеологии она сходна с
системами типа Windows.
Операционная
система UNIX
–
представляет собой одну из альтернатив
семейству операционных систем Windows.
Это многозадачная и многопользовательская
операционная система, обладает простым
пользовательским интерфейсом, ее легко
понимать, изменять, переносить на другие
аппаратные платформы. Файловая система
представлена в иерархической форме,
обеспечивает единый интерфейс доступа
к данным и к периферийным устройствам.
LINUX
– является полной многозадачной и
многопользовательской операционной
системой, поддерживает национальные и
стандартные клавиатуры, разные типы
файловых систем для хранения данных,
обеспечивает полный набор протоколов
TCP|IP
для работы в сети. Система компактна,
отличается высоким уровнем надежности.
Классификация
операционных систем.
По числу
одновременно работающих пользователей
операционные системы подразделяют на
однопользовательские (MS
DOS,
Windows3.x,
ранние версии OS|2)
и многопользовательские (UNIX,
Windows
NT).
По
числу одновременно выполняемых задач
системы могут быть однозадачными (MS
DOS,
MSX)
и многозадачными (UNIX,
Windows-95,OS|2).
По
принципу рациональности использования
процессорного времени операционные
системы могут быть системами с
невытесняющей многозадачностью (NetWare,
Windows3.x)
и системами с вытесняющей многозадачностью
(Windows
NT,
UNIX,
OS|2).
Лекция
№6
Одной
из функций операционной системы является
организация файловой системы, которая
обеспечивает взаимодействие программ
с различными физическими устройствами
компьютера — накопителями на магнитных
дисках и магнитных лентах, устройствами
ввода и вывода и т.д. Файловая система
обеспечивает выполнение двух видов
функций: создание, удаление, изменение
атрибутов файлов и т.д.; чтение, запись,
поиск и т. д.
Файл
–
это
поименованная
область структурированных данных на
машинном носителе. На диске файл не
требует для своего размещения непрерывного
пространства, обычно он занимает
свободные кластеры в разных частях
диска. Сведения о номерах этих кластеров
хранятся в специальной FAT-таблице.
Кластер
является минимальной единицей пространства
диска, которое может быть отведено
файлу.
В
файлах может храниться различная
информация: тексты, рисунки, чертежи,
таблицы и т.п. Любой файл характеризуют
следующие параметры: полное имя; объем
файла в байтах; дата создания файла;
время создания файла; специальные
атрибуты файла (R
(Read
only)
– только для чтения, H
(Hidden)
– скрытый файл, S
(System)
– системный файл, A
(Archive)
– архивированный файл).
Каждый
файл имеет обозначение, которое состоит
из двух частей: имени и расширения. Имя
файла всегда уникально. Оно образуется
не более чем из восьми символов, причем
используются только буквы латинского
алфавита.
Тип
файла (расширение) служит для характеристики
хранящейся в нем информации и образуется
не более чем из трех символов, причем
используются только буквы латинского
алфавита. Расширение всегда начинается
с точки, например AT.bas,
B.com.
Установлен ряд соглашений по заданию
типа файла, например: .arj
– архивный файл;
.bak
– копия файла; .bat
– командный файл;
.com
– командный системный (исполнительный)
файл;
.hlp
– файл справки;
.exe
– исполняемый файл; .txt
– текстовый файл и др.
Шаблон
имени файла. Операции
с группой файлов (копирование, удаление,
перемещение, поиск) легко выполнить,
пользуясь при формировании имен и типов
файлов шаблоном. Шаблон имени файла –
специальная форма, в которой в полях
имени и типа файла используются символы
«*» или «?».
Каталог
(папка)
–
это справочник файлов, папок и ярлыков
с указанием месторасположения их на
диске. Различают текущий (активный) и
пассивный каталоги. В активном каталоге
пользователь находится в текущее время.
Пассивный – это каталог, с которым в
данный момент времени не имеется связи.
Структуру
MS—DOS
образуют следующие модули:
—
базовая система ввода-вывода BIOS
(Basic Imput /Output System),
находящаяся в постоянной памяти
компьютера, и модуль расширения
возможностей BIOS
(представлен в виде файла с именем
IO.SYS);
—
базовый модуль в виде файла MSDOS.SYS
предназначен для управления ресурсами
компьютера, файловой системой и работой
программ;
—
командный процессор в виде файла с
именем COMMAND.COM.
Взаимодействие с ним осуществляется
при помощи команд. Резидентные команды
входят в состав самого командного
процессора. Транзитные команды являются
файлами типа EXE
или
COM,
входящими в состав операционной системы
DOS
и хранящимися в каталоге, как правило,
с именем DOS;
—
внешние команды и драйвера, утилиты в
виде файлов .COM,
.EXE, .SYS.
Внешняя команда – это программа, выдающая
пользователю ряд простых запросов без
специального интерфейса. Внешние
драйвера выполняются без диалога и
поставляются отдельно от MS
DOS;
—
системный загрузчик SB
всегда размещается на диске в нулевом
секторе. Его назначение — поиск и загрузка
с диска в оперативную память двух файлов
– IO.SYS
и MSDOS.SYS,
а также запуск модуля расширения BIOS.
Команда
операционной системы состоит
непосредственно из имени и параметров,
разделенных пробелами. Для ввода команды
в ЭВМ следует набрать эту команду на
клавиатуре и нажать клавишу Enter.
Работа
с дисками —
для смены дискового устройства необходимо
набрать имя нового дискового устройства
с двоеточием и нажать клавишу Enter.
Например:
смена диска D:
на диск C:
производится командой D:
>C:
После этого на экране появляется
следующее приглашение C:
>_
Просмотр
содержимого диска.
Dir
— просмотр содержимого текущего диска;
Dir
/P
/W
[дисковод:] – просмотр содержимого
диска (P—
постраничный просмотр, W
–
вывод краткого содержания).
Работа
с файлами
—
для создания текстовых файлов – команда
Copy
con
[дисковод:][путь ] имя файла;
—
для удаления файла – команда Del
[
дисковод: ] [ путь ] имя файла.
—
для переименования файлов – команда
Ren
[дисковод:] [путь ] имя файла новое имя
файла;
—
для копирования файлов – команда Copy
[дисковод:] [путь ] имя файла [дисковод:]
[путь ] имя файла.
Если
имя файла не указано, то файл копируется
с тем же именем.
—
для вывода файла на экран – команда
Type
[дисковод:] [путь ] имя файла;
—
для вывода файла на печать – команда
Copy
[дисковод:] [путь ] имя файла Prn.
Работа
с каталогами.
—
для входа в каталог – команда CD
[дисковод:] [путь ] имя каталога;
—
для выхода из каталога – CD
..
;
—
для изменения текущего каталога – CD
[дисковод: ] путь;
—
для выхода в корневой каталог – CD;
—
для создания каталога– MD
[дисковод:] путь;
—
для удаления каталога – RD
[дисковод:]
путь;
—
для просмотра каталога – DIR
[дисковод: путь] [имя файла] [/P]
[W].
Лекция
№7
Операционные
системы Windows
имеют следующие особенности:
—
оконный графический интерфейс, окно –
это основное поле действия;
—
многозадачность;
—
использования длинных имен файлов и
каталогов до 255 символов (в MS—DOS
имя файла не превышает 11 символов);
—
преимущественное использование мыши
для операций над объектами;
—
стандартная система меню, форм отчетов
и операции обработки;
—
полная независимость от аппаратуры;
—
совместимость со всеми видами приложений
для MS—DOS;
—
реализация принципа создания Рабочего
стола.
Окно
–
это специальным образом обрамленная и
оформленная прямоугольная область на
экране для размещения объектов и
выполнения операций над ними.
Папка
–
это логическая емкость, в которой можно
сгруппировать любые элементы: документы,
отдельные файлы, другие папки, ярлыки.
Ярлык
– представляет собой файл, содержащий
указатель на некоторый объект в дереве
ресурсов и обеспечивающий быстрый
доступ к нему. Наличие ярлыка не изменяет
местоположение файла, оно упрощает его
открытие.
Меню
–
это список команд, из которых пользователь
делает выбор. Это набор объединенных
по функциональному признаку пунктов,
каждый из которых означает команду.
Выбор пункта равносилен выдаче той
команды, которая с ним ассоциируется
при работе с программой.
Рабочий
стол
– это титульный лист системы. На нем
могут размещаться значки пиктограмм
с надписями папок (собственных и
системных), файлов с программами и
документами, ярлыков для папок, файлов
и устройств.
Кроме
того, на Рабочем столе находится Панель
задач с кнопкой Пуск.
Системными
называются
папки, которые создаются и обслуживаются
самой операционной системой.
Панель
задач
– отображает список исполняемых в
данный момент приложений и облегчает
переключение между ними.
Все
Windows-программы
можно отнести к следующим трем группам.
Первая
группа
– это программы, постоянно присутствующие
на Рабочем столе: «Мой компьютер»,
«Корзина», «Проводник».
Вторая
группа
– это Стандартные программы Windows,
к которым относятся группы программ
«Развлечения», служебных программ,
программы Блокнот, Pаint,
Word
Pad,
Калькулятор и некоторые другие.
Третья
группа
– специальные программы: текстовый
(MS—Word)
и табличный (MS—Excel)
процессоры, система управления базой
данных (MS—Access),
организации презентаций (Power
Point)
и
ряд других.
Интерфейс
– это
набор средств взаимодействия, связи и
сопряжения, облегчающих работу
пользователя с компьютером. Основные
элементы интерфейса –
меню,
панели инструментов, Панель задач и
строки состояния.
Операционная
система Windows
позволяет создавать комплексные
документы, содержащие несколько разных
типов данных, обеспечивать совместную
работу нескольких приложений при
подготовке одного документа, переносить
и копировать объекты между приложениями.
Система
Windows
располагает средствами интеграции,
которые позволяют выполнять совместную
обработку приложений. К ним относятся:
—
буфер
обмена
– специальная область памяти, которая
используется для пересылки данных между
приложениями и документами. Можно
выделить какой-либо объект, поместить
его для хранения в буфер обмена, а затем
его можно вставить либо в другое место
того же документа, либо в другой документ
того же или совсем другого приложения.
Для такого обмена используются команды
Вырезать, Копировать, Вставить;
—
технология
OLE
(связь
и внедрение объектов)
позволяет объединить в одном документе
объекты разного происхождения, например,
текст, фотографию, музыку. Внедрять эти
объекты можно либо через буфер обмена,
либо командой Специальная вставка
(Правка — Вставить);
—
конвертирование
(или преобразование)
файлов – предполагает изменение
формата файла-документа. Например, файл
формата «Текстовый файл» преобразуется
в «Документ Word»
и наоборот;
—
импорт
и экспорт
–
операция, где данные одного файла/документа
по определенным соглашениям пересылаются
в другой файл/документ;
—
динамический обмен данными
– разработан набор специальных
соглашений (протоколов) об обмене данными
между приложениями.
К
управляющим Windows–программам
относятся:
—
диспетчер
программ
– это
центральная
управляющая программа, осуществляющая
начало и завершение большинства
процессов. Из нее запускаются
Windows-приложения.
Сеанс работы в Windows
заканчивается завершением Диспетчера
программ;
—
диспетчер
файлов –
это вспомогательная программа,
обеспечивающая управление файловой
системой. Принципы хранения файлов в
среде DOS
и Windows
одинаковы. Диспетчер файлов показывает,
на каких дисках, какие каталоги и файлы
доступны, и к какому типу эти файлы
относятся;
—
диспетчер
задач
– предназначен для управления
несколькими, параллельно работающими
приложениями, переключения с одной
задачи на другую, для закрытия приложений.
С помощью Диспетчера задач можно
упорядочить расположение окон и
пиктограмм параллельно работающих
приложений;
—
диспетчер
памяти
– осуществляет управление распределением
памяти;
—
диспетчер
конфигурации
– планирует выделение адресов вновь
устанавливаемым устройствам;
—
диспетчер
печати
–
предназначен для управления процессом
печати, устанавливается очередность и
приоритет при печати нескольких
документов. Закрывается Диспетчер
автоматически по команде с клавиатуры
или через системное меню. При этом печать
документа прекращается.
Служебные
приложения предназначены для обслуживания
компьютера и операционной системы. Они
позволяют находить и устранять дефекты
файловой системы, оптимизировать
настройки программного и аппаратного
обеспечения, автоматизировать рутинные
операции по обслуживанию компьютера.
Служебные
приложения Windows
XP
вызываются командами Пуск, Программы,
Стандартные, Служебные. В их число входят
программы активизации Windows,
архивации данных, восстановления
системы, дефрагментации диска, очистки
диска, назначенные задания и таблица
символов.
Windows
XP
является следующей — после Windows
2000
и Windows
Millennium.
В Windows
XP
осуществлена эффективная интеграция
сильных сторон Windows
2000
(основанной на отраслевых стандартах
системы безопасности, высокой надежности
и управляемости) с лучшими характеристиками
системы Windows
Me,
такими как простой в применении интерфейс
пользователя, возможности технологии
Plug
and Play
и новые принципы организации службы
технической поддержки. Были разработаны
две версии для пользователей домашних
компьютеров и бизнес-пользователей:
Windows
XP Home Edition
и Windows
XP Professional.
Сохранив
ядро Windows
2000,
операционная система Windows
XP
обрела новое внешнее оформление. Одним
из нововведений стала возможность
применения несколькими пользователями,
работающими на одном компьютере, функции
быстрого переключения пользователей.
При переключении не требуется, чтобы
ранее работавший на компьютере
пользователь выходил из системы, сохраняя
открытые им файлы. Для каждого такого
сеанса требуется дополнительно около
2 МБ оперативной памяти. Поэтому для
обеспечения надежной работы в
многопользовательском режиме
рекомендуется, чтобы объем оперативной
памяти составлял не менее 128 МБ.
Система
UNIX
получила распространение на машинах с
различной мощностью обработки, от
микропроцессоров до больших ЭВМ,
обеспечивая на них общие условия
выполнения программ. Система состоит
из двух частей. Одну составляют программы
и сервисные функции, другая часть
является собственно операционной
системой, поддерживающей эти программы
и функции.
Популярность
системы UNIX
объясняется следующими причинами:
-
система
многопользовательская и многозадачная,
благодаря чему каждый пользователь
может одновременно выполнять несколько
процессов; -
архитектура
машины скрыта от пользователя, что
облегчает процесс написания программ
для различных конфигураций аппаратных
средств; -
система
написана на языке высокого уровня,
благодаря чему ее легко читать, понимать,
изменять и переносить на другие машины; -
наличие
довольно простого пользовательского
интерфейса, в котором имеется возможность
предоставлять все необходимые
пользователю услуги; -
наличие
элементарных средств, позволяющих
создавать сложные программы из более
простых; -
наличие
иерархической файловой системы, легкой
в сопровождении и эффективной в работе; -
обеспечение
согласования форматов в файлах, работа
с последовательным потоком байтов,
благодаря чему облегчается чтение
программ; -
наличие
простого, последовательного интерфейса
с периферийными устройствами.
Лекция
№8
Программное обеспечение, установленное на ПК, делится на 3 разновидности:
— прикладное;
— системное;
— инструментальное.
Прикладное
Наиболее обширная доля классификации. Сюда относятся графические и текстовые редакторы, браузеры, базы данных и все, что люди используют в привычной работе за компьютером. Здесь же находятся антивирусные пакеты, бухгалтерия и различные архивы.
Смысл этой разновидности в выполнении четко поставленной задачи: рисовать, учитывать, открывать сетевые страницы, набирать текст. Если утилита нужна для конкретного выполнения действия, то она является прикладным ПО.
Системное
Это часть системы, которая помогает следить за аппаратной стороной ПК и управлять ею. Сюда входят программы, контролирующие работу оперативной памяти, центрального процессора, видеокарты, устройств ввода и вывода информации, сетевые подпрограммы.
Таким ПО считается:
- Драйверы — утилиты небольшого размера, функционирование которых заключается в обеспечении корректной работы остальных элементов оборудования;
- ОС;
- Дополнения — языковые пакеты или настройки расширения экрана.
Основное отличие системной разновидности считается то, что она не рассчитана на выполнение конкретной поставленной задачи. Она необходима, чтобы обеспечивать бесперебойную работу остальных частей компьютера. Ее можно назвать посредником между оборудованием — «железом» и программным кодом.
Инструментальное
Специфическое обеспечение любой компьютерной техники. Его можно было бы отнести к прикладному, но из-за специфики применения его выделили в отдельный вид. Основная функция — отладка, настройка, переписывание программного кода.
Сюда входят компиляторы, отладчики, переводчики высокого уровня, редакторы, интерпретаторы и другие средства. Они необходимы, потому что техника не понимает человеческих слов. Чтобы ей «объяснить», что надо сделать, требуется специальный «машинный язык».
Постоянно пользоваться этим кодом базовым пользователям довольно сложно, поэтому были разработаны системы, которые позволяют переводить обычную речь в двоичную, привычную для ПК.
Разница между часто используемыми компиляторами и интерпретаторами заключается в том, что первый генерирует готовый файл, который можно запускать. А второй создает архив, который функционирует только с помощью самого сервиса.
Ни для кого не секрет, что управление операционной системой осуществляется с помощью программ и приложений, которые имеют конкретную практическую направленность и обладают собственным функционалом. Ведь чистая оболочка не может служить пользователю для решения его повседневных задач, для которых, собственно, и нужен персональный компьютер. Поэтому сейчас нам предстоит разобраться с тем, что такое операционная система, каких видов она бывает, какие программы нужны для работы с ней.
Что такое операционная система?
Операционная система – это совокупность взаимосвязанных программ, с помощью которых осуществляется управление компьютером и взаимодействие пользователя с электронно-вычислительной машиной. Фактически место ОС в общей архитектуре персонального компьютера (собственно, как и в смартфонах, гаджетах и иных современных девайсах) находится между устройствами (к коим относятся процессор, оперативная память, видеокарта и тому подобные) и прикладными программами. В современных компьютерах она состоит из так называемых пакетов, каждый из которых отвечает за взаимодействие с определенным устройством и выполняет ту или иную функцию.
Многие путают пакеты программ операционной системы и пакеты прикладных программ. Обработка графических файлов, создание и форматирование текстовой информации, запись и обработка звуковых файлов, обмен информацией на расстоянии между пользователями, программирование и многое другое… Все это невозможно осуществить, используя чистую операционную систему. Для полноценной работы необходимо наличие определенных прикладных программ и приложений. А вот пакеты операционной системы позволяют лишь функционировать графическому интерфейсу компьютера, обеспечивать связь устройств и иных программ. Но все же операционная система сама по себе является упорядоченной совокупностью взаимосвязанных программ, которые обеспечивают обработку информации, и, как следствие, работу пользователя с персональным компьютером.
Какие существуют операционные системы?
В настоящее время, несмотря на обилие фирм, специализирующихся на создании программного обеспечения, системных и прикладных программ, разработкой операционных систем занимается ограниченное число компаний. В основном весь этот рынок занят двумя гигантами сферы IT: Microsoft и Apple. К операционным системам относятся Microsoft Windows и Apple Mac OS. Ранее существовали иные проекты (и даже советские), однако по тем или иным причинам они прекратили свое существование.
Подавляющее преимущество находится на стороне фирмы Билла Гейтса: операционная система Microsoft Windows обеспечивает работу более чем 90% персональных компьютеров по всему миру. Во многом это сложилось благодаря относительно свободному распространению оболочки (ее могут использовать производители компьютеров, однако только при наличии лицензионной версии). Операционная система Windows 10 является последний на данный момент версией от Microsoft. Остальная доля рынка приходится на Mac OS, которая распространяется только на продукции Apple, за счет чего и проигрывает своему основному конкуренту.
Что не относится к операционным системам?
Полноценными комплексами программ, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером, ни в коем случае нельзя считать оболочки и среды для разработки программного обеспечения. К примеру, LPT, SDK и ряд других.
Многие считают, что к операционным системам не относится Linux, поскольку она является свободно разрабатываемой оболочкой. Правда это или нет, сложно сказать. Все зависит от того, с какой стороны подойти к рассмотрению данного вопроса. Если мы говорим о Linux как об основе для мобильных операционных систем по типу Android, Bada или BlackBerry, то речи о ней как о самостоятельном комплексе программ идти не может. Если же мы объединяем множество разработанных на этой основе самостоятельных систем под словом Linux, то будет логичным считать ее операционной системой.
Существует еще ряд спорных вопросов о принадлежности того или иного пакета программ к рассматриваемой нами категории. В первую очередь это касается DOS – дисковой операционной системы. Ссылаясь на то, что в самом названии содержатся эти заветные два слова, многие считают данную оболочку самостоятельной ОС. Но это заблуждение. DOS – интерфейс, позволяющий установить на компьютер Windows, не более. Следовательно, он к операционным системам не относится.
Что такое программное обеспечение?
Программное обеспечение – это определенная программа или пакет программ, с помощью которых осуществляется реализация той или иной функции, для выполнения которой предназначена операционная система. Данная категория является основной, поскольку без нее нет никакого смысла использовать персональный компьютер. Программное обеспечение бывает двух видов: системное и прикладное. Давать описание и находить различия между ними мы будем на примере наиболее популярной операционной системы – Microsoft Windows.
Системные программы
Рассматривая управление самой Windows, говорить нужно о системном ПО, поскольку именно оно и составляет операционную систему. Эта категория является самой важной, поскольку такое программное обеспечение служит для взаимодействия человека и электронно-вычислительной машины, то есть осуществляется работа с Windows. Набор таких программ зависит от того, какие технические характеристики имеет персональный компьютер, и какие составляющие находятся под крышкой корпуса. Системное программное обеспечение делится на два вида: базовое и служебное или сервисное.
Базовое ПО обеспечивает работу компьютера в принципе. К этой категории относятся операционная система как таковая (то есть как комплекс программ, необходимых для запуска машины) и операционная оболочка (он позволяет отображать интерфейс системы). Сервисные программы служат для непосредственной работы с системой в полноценном режиме. В этом плане к операционным системам относятся следующие программы:
1. Драйвера видеокарт. Это пакет программ, которые необходимы для того, чтобы видеокарта, которая находится в компьютере, осуществляла передачу изображения управляемых процессов системы на экран. Основными производителями видеокарт являются фирмы Nvidia и AMD, которые, соответственно, занимаются и разработкой драйверов для своей продукции.
2. Драйвера звуковых карт. Такие программы необходимы для выхода звуков, производимых при работе операционной системы. Пожалуй, единственным крупным поставщиком таких карт, а соответственно, и программного обеспечения к ним является Realtek.
3. Сетевые утилиты. Как уже видно из названия, они нужны для работы операционной системы с сетями, к которым подключен компьютер. Сетевые программы, как правило, встроены разработчиком и служат для подключения, настройки и работы с сетями. Обеспечивает сетевой доступ в Windows утилита Microsoft Net.
4. Программа установки и удаления программного обеспечения. Такой инструмент служит для управления в основном прикладными программами. С помощью нее можно удалять, изменять и устанавливать программы и обновления для компьютера.
5. Программы безопасности. Данная категория, пожалуй, самая обширная среди всего сервисного системного программного обеспечения. Объясняется это следующим. Во-первых, существует много различных программ для защиты информации пользователя от вирусов и кражи. К ним относятся брандмауэр (защита от сетевых атак и от проникновения вирусов через сети) и программы шифрования данных (кодирование информации для ее дальнейшего хранения и защиты).
6. Программы диагностики работы процессора и оперативной системы. Для наблюдения за тем, в каком состоянии находится память операционной системы, с какой частотой и производительностью работает процессор, наличие таких программ просто необходимо.
Прикладные программы
В начале нашего рассуждения мы немного затронули функции, для которых предназначено прикладное программное обеспечение. Но это был отнюдь не исчерпывающий список, который, пожалуй, составить и невозможно. Такие программы создаются для самых разных целей: от работы с базами данных до развлечения. Мы же рассмотрим только самые необходимые для повседневной работы.
Работа с текстовой информацией
Ввод, удаление, изменение, форматирование, передача, шифрование, сохранение – это далеко не полный перечень операций, которые пользователь может осуществлять с помощью такого рода программ. Наиболее популярным, удобным и знакомым всем набором программ для работы с текстовой информацией является пакет Microsoft Office. Долгое время приобретать данный пакет необходимо было отдельно от самого компьютера. Однако теперь к программам, прилагаемым непосредственно к операционным системам, относятся Word (классический текстовый редактор), Excel (работа с электронными таблицами), PowerPoint (совмещение текста и мультимедийных файлов в презентациях) и OneNote (текстовый редактор в форме заметок). Кроме того, в числе стандартных программ всех версий Windows присутствуют «Блокнот» и WordPad (упрощенный Word).
Работа с мультимедийной информацией
Графические файлы, аудио и видео, другие мультимедийные файлы создаются, редактируются и обрабатываются также с помощью дополнительного программного обеспечения. В отличие от предыдущей категории лидером среди разработчиков таких программ является не Microsoft, а Adobe. Пакеты, имеющие общее название Creative Suite, содержат в себе довольно широкий выбор программных продуктов для работы с мультимедиа. Среди них, безусловно, есть Photoshop, который является наиболее популярным графическим редактором. Помимо того, Adobe предлагает нам Illustrator (векторный графический редактор), After Effects (видеоредактор), Acrobat (электронные документы формата .pdf), Audition (аудиоредактор). Не входит в пакет, но также распространяется программа Adobe для воспроизведения веб-приложений Flash Player.
Что касается отдельных программ такого типа, существует великое множество самых разных продуктов, позволяющих работать с мультимедийными файлами. К примеру, встроенные в Windows графический редактор Paint и проигрыватель мультимедийных файлов или свободно распространяемый аудиоплеер AIMP.
Работа в сети
Вряд ли в наше время мало кто не знает об Интернете или не пользовался им ни разу в жизни. Но чтобы получить доступ к нему, недостаточно просто наличия сетевой карты, сетевых утилит и подключения. Начинать работу в сети в подавляющем большинстве случаев приходится через интернет-браузер, коих существует бесчисленное множество. Операционная система Windows 10 в качестве браузера по умолчанию предлагает Microsoft Edge, а его предшественником в более ранних версиях был Internet Explorer. Но пользуются им в силу не самого удобного интерфейса и слабой стабильности работы не очень охотно. Большинство интернет-пользователей предпочитают использовать «Яндекс.Браузер», Opera, Google Chrome или Mozilla Firefox. Здесь уже, как говорится, на вкус и цвет.
Кроме того, сейчас популярны облачные хранилища файлов, с помощью которых люди могут получать доступ к своим файлам из разных мест и с разных устройств. Стандартной службой Microsoft является OneDrive, который встроен в Windows 8, Windows 8.1 и Windows 10. Однако есть и другие сервисы, например, Dropbox, «Яндекс.Диск» и Google Drive.
Защита от вирусов
Простого брандмауэра и системы шифрования данных недостаточно, чтобы защитить вашу информацию от посягательства злоумышленников. Вирусы, которые проникают в операционную систему через различные источники (Интернет, зараженные флеш-карты), могут не только украсть ваши данные, но еще и вывести из строя весь компьютер. Благо антивирусов в наше время предостаточно. К компаниям, занимающимся разработкой программам безопасности к операционным системам, относятся Norton, Kaspersky, Dr.Web, Avast, Avira, а также десятки других. Стандартный защитник Windows, конечно, неплохо защищает систему, но антивирусные программы сторонних фирм все-таки обладают гораздо более широким функционалом.
Приложения в Design Language
В таких операционных системах, как Microsoft Windows 8, Windows 8.1 и Windows 10, которые разрабатываются в новом стиле, называемом Design Language, появилась новая категория программного обеспечения – приложения. Работа с ними осуществляется в другом графическом (плиточном) интерфейсе, хотя в «десятке» пользователь получил возможность совмещать обычные программы и новые. Приложения также могут быть как прикладными, так и системными. Последние, к сожалению, еще не до конца проработаны специалистами из Microsoft. К примеру, если сравнивать программу «Панель инструментов» и приложение «Параметры», то можно заметить некоторые отличия в пользу старой панели настроек, где функций по-прежнему больше. Но, тем не менее, уже смело можно говорить о том, что приложения теперь тоже относятся к операционным системам.
Подводя черту под рассуждениями
Работа операционных систем зависит от наличия программ и пакетов, которые необходимы для полноценного функционирования персонального компьютера. Пакеты системных приложений позволяют ему взаимодействовать с пользователем, осуществлять простейшие операции, принимать и выводить информацию на экран с помощью операционной оболочки. Для того чтобы операционная система работала, необходимо наличие пакета программ, которые взаимосвязанными процессами обеспечивают работу и управление ею. Но чтобы осуществлять более сложные действия, работать с информацией, нужно использовать прикладные программы. Их существует довольно много, поэтому каждый пользователь может найти себе именно ту программу или тот пакет, который позволит ему осуществлять задуманные действия.
Операционная система Microsoft Windows постоянно совершенствуется и обновляется, поэтому появляются все новые и новые способы работы с информацией. Универсальные приложения, написанные в стиле Design Language и работающие как на настольных компьютерах, так и на мобильных устройствах, начинают использоваться не меньше, чем и привычные программы, и в перспективе вовсе заместят предыдущее программное обеспечение. И это вполне логично, потому что мир постепенно переходит со стационарных компьютеров и ноутбуков к смартфонам и планшетах. Нам же остается лишь не запутаться в этом сложном мире современных информационных технологий.
1. Комплекс программ, обеспечивающих совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера:
а) операционная система +
б) оперативная память
в) программное обеспечение
2. Специалисты, разрабатывающие программное обеспечение:
а) системные администраторы
б) программисты +
в) составители
3. Для разработки прикладных компьютерных программ на языке программирования используют:
а) математические пакеты
б) геоинформационные системы
в) системы программирования +
4. К прикладному программному обеспечению относят:
а) графические редакторы +
б) антивирусные программы
в) операционные системы
5. Специальные программы, управляющие работой внешних подключенных к компьютеру устройств:
а) архиваторы
б) сервисные программы
в) драйверы +
6. В постоянном запоминающем устройстве компьютера хранится(ятся):
а) антивирусные программы
б) BIOS +
в) операционная система
7. К сервисным программам относят:
а) системы программирования
б) операционные системы
в) архиваторы +
8. Последовательность обращения к дискам на этапе загрузки компьютера определяет(ют):
а) BIOS +
б) операционная система
в) прикладные программы
9. Взаимодействие между устройствами компьютера обеспечивает(ют):
а) коммуникационные программы
б) пользовательский интерфейс
в) аппаратный интерфейс +
10. Комплекс программных средств, предназначенных для разработки компьютерных программ на языке программирования:
а) операционная система
б) система программирования +
в) программное обеспечение
11. Совокупность всех программ, предназначенных для выполнения на компьютере:
а) программное обеспечение +
б) система программирования
в) операционная система
12. Приложениями специального назначения не являются:
а) геоинформационные системы
б) драйверы +
в) математические пакеты
13. Приложениями специального назначения являются:
а) образовательные программы +
б) драйверы
в) оба варианта верны
14. К какой из типов программ относится MS Office:
а) система программирования
б) табличный процессор
в) пакет прикладных программ +
15. Какая программа предназначена для работы с базами данных:
а) СУБД +
б) Табличный процессор
в) Графический редактор
16. Программа, предназначенная для автоматизации процессов построения на экране дисплея графических изображений:
а) фотошоп
б) графический редактор +
в) видеоконвертер
17. В прикладное программное обеспечение входят:
а) все программы, установленные на компьютере
б) языки программирования
в) текстовые редакторы +
18. Для чего нужны инструментальные программы:
а) для управления устройствами ввода и вывода компьютера
б) для разработки, корректировки или развития других прикладных или системных программ +
в) решать какие-либо задачи в пределах данной проблемной области
19. Перед отключением компьютера информацию можно сохранить:
а) в оперативной памяти
б) в процессоре
в) во внешней памяти +
20. К системным программам относится:
а) MS Word
б) BIOS +
в) Paint
21. К системным программам относится:
а) MS Windows +
б) MS Exel
в) MS Word
22. К системным программам относится:
а) Paint
б) Linux +
в) MS Exel
23. К системным программам относится:
а) Paint
б) MS Word
в) Антивирусы +
24. Назначение операционной системы:
а) редактирование, сохранение текстовых документов
б) организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ +
в) выводить информацию на экран или печатающее устройство
25. Операционная система:
а) Google Chrome
б) Basic
в) Linux +
26. Операционная система:
а) Word
б) Windows +
в) Opera
27. Укажите правильную запись имени файла:
а) stol.txt +
б) a.bgbK
в) bas.e.txt
28. Каталог:
а) специальное место на диске, в котором хранятся программы пользователя
б) специальное место на диске, в котором хранятся программы, предназначенные для диалога с пользователем компьютера
в) специальное место на диске, в котором хранятся имена файлов, сведения о размере файлов и т. д. +
29. Путь к файлу:
а) последовательность из имен каталогов, разделенных знаком «/» +
б) поименованная область на диске
в) список файлов, собранных в одном каталоге
30. Для каких целей необходимо системное ПО:
а) для решения задач из проблемных областей
б) для управления ресурсами ЭВМ +
в) для расширения возможностей ОС