2. Поняття про програмне забезпечення (software)

Програмне забезпечення ЕОМ — сукупність всіх програм і відповідної документації, що забезпечує доцільне використовування ЕОМ на користь кожного її користувача.

Програма – це послідовність команд, які інформують обчислювальну машину про те, як вводити, обробляти та виводити дані.

Розрізняють внутрішнє (системне) і зовнішнє (проблемне, прикладне) програмне забезпечення ЕОМ.

Системне програмне забезпечення, головними частинами якого є операційна система і система програмування, передбачає:

• автоматичне функціонування всіх вузлів і пристроїв ЕОМ як єдиного цілого в процесі виконання програм користувачів;

• автоматичне тестування всіх вузлів і пристроїв ЕОМ з метою встановлення ступеня їх працездатності, справність;

• розподіл машинних ресурсів (часу процесора, об'єму основної пам'яті, периферійних пристроїв) між програмами користувачів при реалізації мультипрограмного режиму роботи або режиму розділення часу;

• автоматичний обмін даними і програмами між комп'ютерами, з'єднаними в мережу;

• підвищення ефективності праці програмістів (користувачів) за рахунок автоматизації деяких етапів їх роботи.

Операційна система

Для того, щоб написана і відтрансльована програма могла бути виконана на комп'ютері, в пам'ять машини повинні бути заздалегідь завантажений спеціальні службові програми, що управляють ресурсами обчислювальної машини і взаємодією її різних блоків. Цей комплекс службових програм називається операційною системою.

Операційна система (ОС)—це найважливіша частина системного програмного забезпечення, що включає комплекс системних програм (модулів) управління роботою ЕОМ і обробки початкових програм (перекладу початкових програм, написаних на мові програмування, в машинну програму, відладки, тестування і документування).

Операційна система - це програма, яка управляє апаратними і програмними засобами комп'ютера, призначеними для виконання задач користувача.

Операційна система здійснює 2 основні функції:

• забезпечує взаємодію виконуваної призначеної для користувача програми з апаратурою комп'ютера;

• дозволяє людині управляти комп'ютером за допомогою команд, що вводяться з клавіатури.

Операційна система позбавляє людину від виконання численних другорядних операцій:

• після включення ПК перевіряє його працездатність;

• розподіляє оперативну пам'ять;

• забезпечує взаємодію програм із зовнішніми пристроями і між собою;

• при читанні даних з диска встановлює магнітну головку дисковода на потрібну доріжку і т.п.

В даний час для ПК розроблено декілька операційних систем, орієнтованих на різні типи мікропроцесорів. На машинах з 8-розрядним мікропроцесором використовується CP/M, на 16- розрядних машинах - MS-DOS, на 32-розрядних - UNIX, OS/2, Windows-95, -98, Windows NT.

Операційна система MS-DOS

В 1981 році корпорація IBM, у той час найбільша і щонайпотужніша комп'ютерна компанія миру, створила персональний комп'ютер IBM PC, заснований на процесорі Intel 8088. Персональний комп'ютер був оснащений 16-розрядною розрахованою на одного користувача операційною системою реального режиму з командним рядком, названим MS-DOS. Не дивлячись на популярність Windows, що росте, значна частина призначених для користувача програм, написаних для IBM PC- сумісних комп'ютерів, працює під управлінням операційної системи MS-DOS (ця абревіатура означає “дискова операційна система фірми Microsoft”), що є стандартом для 16-розрядних комп'ютерів. Назву "дискова операційна система" (DOS) означає, що основні блоки цієї операційної системи зберігаються і завантажуються в оперативну пам'ять з магнітних дисків, які використовуються як основна зовнішня пам'ять.

MS-DOS складається з наступних основних блоків:

BIOS (Basic Input-Output System - базова система введення-виведення). Це програма, яку записують в мікросхему пам’яті на заводі при виготовленні комп'ютера, її призначення - настройка конфігурації комп'ютера, перевірка працездатності устаткування ПК при його включенні, а так само завантаження в оперативну пам'ять і запуск на виконання наступної програми DOS - завантажувача операційної системи.

Boot Record - завантажувач операційної системи. Це невелика програма (не більше 512 байт), що зберігається в першому секторі системного магнітного диска. Призначення завантажувача - зчитування з диска в оперативну пам'ять решти програм DOS і запуск їх на виконання.

Io.sys - модуль розширення BIOS. Ця програма розширює можливості BIOS, доповнює її новими функціями.

MsDos.sys - модуль обробки переривань.

Command.com - командний процесор - програма, що дозволяє користувачу управляти комп'ютером за допомогою команд, що вводяться з клавіатури: запуск програм на виконання, перегляд списку файлів, що зберігаються на диску, форматування диска і т.д.

Драйвери зовнішніх пристроїв. Це спеціальні програми, призначені для взаємодії комп'ютера із зовнішніми пристроями - мишею, дисководом для оптичних дисків, принтером, модемом, графічним пристроєм і т.і., або для нестандартного використання зовнішніх пристроїв (драйвери російського алфавіту для клавіатури, дисплея, принтера і.т.і.).

Windows

Скоро корпорація Microsoft вирішила додати до операційної системи MS-DOS графічний інтерфейс користувача (оболонку), яку вона назвала Windows випущена в 1985 році. Версія Windows 2.0, розроблена для PC/AT і випущена в 1987 році, була не набагато краще. Нарешті, операційна система Windows 3.0 для персонального комп’ютера з центральним процесором Intel 386 (випущена в 1990 році), і особливо версії, що були за нею добилися великого комерційного успіху. Жодна з цих ранніх версій Windows не була справжньою операційною системою, швидше графічним інтерфейсом користувача поверх MS-DOS, яка продовжувала управляти машиною і файловою системою. Всі програми працювали в одному і тому ж адресному просторі, і помилка в одній з них могла повісити всю систему.

Вихід в серпні 1995 року Windows 95 дотепер не привів до повного витіснення системи MS-DOS, хоча майже всі функції MS-DOS були перенесені в Windows.

Навіть у випуску Windows 98 в червні 1988 року MS-DOS все ще була присутня (тепер вона називалася версією 7.1) і складалася з 16-розрядного коду. Хоча тепер ще більше функцій було переведено з MS-DOS-частини системи в частину Windows, а підтримка великих дискових розділів стала стандартом, також змінився інтерфейс користувача, більшою мірою що інтегрував в собі Інтернет і робочий стіл користувача.

До кінця 80-х корпорація Microsoft усвідомила, що побудова сучасної 32-розрядної операційної системи поверх 16-розрядної системи MS-DOS передбачає собою не краще рішення і 1993 році випущена перша версія Windows NT (букви NT означали New Technology — нова технологія), призначалася для ділових додатків, вирішальних критично важливі, відповідальні задачі, а також для домашнього використовування. Для операційної системи NT вимагалося значно більше пам’яті, ніж для Windows 3.1, до того ж для нової системи не було 32-розрядних програм, тому навіщо були потрібні користувачам всі ці клопоти? Оскільки операційна система NT 3.1 потерпіла невдачу на ринку, корпорація Microsoft вирішила випустити 32-розрядну версію Windows 3.1, а саме Windows 95. Користувачі продовжували упиратися, не бажаючи переходити на NT, і корпорація Microsoft випустила Windows 98 і, нарешті, Windows Me. Про кожну з яких заявлялося, що це самий останній випуск операційної системи, заснованої на MS-DOS.

Перше значне удосконалення системи NT з’явилося в 1996 році у вигляді версії NT 4.O. Ця система володіла потужністю, безпекою і надійністю сучасної операційної системи, але вона також використовувала той же самий призначений для користувача інтерфейс, що і дуже популярна тоді Windows 95. Ця сумісність полегшувала користувачам перехід з Windows 95 на NT.