Понятие операционного окружения, состав, назначение

Операционное окружение

Вспомним, что основными назначениями ОС являются:

• Управление вычислительными процессами в вычислительной системе;

• Распределение ресурсов вычислительной системы между различными вычислительными процессами;

• Образование программной (операционной) среды, в которой выполняются прикладные программы пользователей.

Т.е. ОС - программная подсистема, при обращении к которой по средством соответствующих вызовов пользователь получает функции и сервисы. То есть необходима среда, в которой пользователь будет запускать программы.

Операционное окружение (операционная среда) – набор интерфейсов, необходимый программам и пользователям для обращения к ОС с целью получить определенные сервисы. Это совокупность компьютерных программ, обеспечивающая оператору возможность управлять вычислительными процессами и файлами.

Операционная система в общем случае может содержать несколько операционных сред.

Операционная среда – может включать несколько интерфейсов: пользовательские и программные.

Стандартом на операционные системы определены синтаксис и семантика языка оболочки и утилит, составляющих операционную среду компьютера, работающего под управлением такой ОС.

Операционное окружение DOS состоит из всех команд DOS, доступных пользователю.

Есть операционные среды, позволяющие управлять вычислительными процессами и файлами в стандартной операционной системе посредством графического пользовательского интерфейса, такие как Enlightenment, GNOME, KDE и пр.

Проявляется тенденция включать в операционные среды также нетрадиционные средства ввода-вывода данных (голосовой ввод, синтез голоса, распознавание рукописного ввода и др.).

В различных операционных системах состав среды окружения может сильно различаться.

К составу среды окружения обычно относят:

• Системные переменные

• Текущие пути на различных дисках (в случае поддержки нескольких дисков операционной системой)

• Точка монтирования каталогов (в том числе корневого), используется в unix-подобных операционных системах

• Связь стандартных потоков ввода-вывода с файловыми хэндлерами (идентификатор выделенного системой ресурса) или устройствами (используется для перенаправления ввода-вывода)

• Ограничения на количество одновременно открытых файлов, стеков и т. д.

• Набор прав (обычно соответствует правам пользователя, запустившего процесс, но может изменяться как в сторону большего набора прав, так и в сторону ужесточения)

• Дисковые квоты, ограничение на максимальный объѐм оперативной памяти, загрузки процессоров и т. д.

• Значения показателей использования ресурсов, получаемые от родительского процесса (на некоторых системах)

Также операционное окружение иногда называют контролирующей программой (control program).

Назначение и роль программного обеспечения. Структура программных средств.

Программное обеспечение (ПО) как неразрывная составляющая вычислительной машины. Классификация программных продуктов в соответствии с их назначением. Системное, прикладное, инструментальное и сетевое ПО.

Электронная вычислительная машина является неразрывной совокупностью двух компонентов – аппаратного и программного.

Аппаратный компонент состоит из различных блоков компьютера, выполняющих определённые, присущие каждому блоку, функции. Это та часть вычислительной системы, которая в английском языке называется Hardware, а по-русски называется ещё проще – «железо».

Программный компонент – это программы, которые организуют согласованную работу всех элементов аппаратной составляющей компьютера, обеспечивает рациональное использование его ресурсов, предназначены для решения задач, которые необходимы пользователю, формируют удобный для пользователя интерфейс. В английском языке этот компонент именуется Softwear, а в русском – программным обеспечением (ПО), программой, или «софт».

В общей архитектуре современных вычислительных систем программный компонент является наиболее гибким и пластичным. Он выступает как оболочка аппаратной среды, расширяющей её возможности. Именно с ней осуществляется пользовательский интерфейс в процессе подготовки, отладки и решения задач (рис.1).

Рис.1. Интерфейс пользователя с аппаратно-программными средствами

Без получения соответствующих инструкций компьютер не сможет решить даже самую простую задачу. Поэтому для эффективной эксплуатации вычислительной техники фирмы-производители создают специальное программное обеспечение. Оно позволяет пользователю выдавать компьютеру простые команды, которые программа преобразует затем в множество мелких операций, понятных вычислительной машине. В результате, работа с компьютером становится доступной широкому кругу пользователей.

Программное обеспечение может быть по-разному классифицировано, в частности, по тем задачам, которые оно выполняет. Исходя из этого, архитектуру (структуру) программного обеспечения можно представить в виде, показанном на рис.2.

Рис.2. Архитектура программного обеспечения ЭВМ

Системное программное обеспечение занимает особое место среди выделенных компонентов архитектуры ПО ЭВМ. Оно предназначено для управления электронной вычислительной машиной, обеспечения её надёжной работы, решения проблем и задач пользователя, организации удобного и эффективного интерфейса с пользователем, выполнения других функций, расширяющих возможности применения ЭВМ. Это специальный слой программного обеспечения, который позволяет пользователю работать с компьютерной системой, не вникая в детали процессов, происходящих внутри системы во время её работы. В состав системного программного обеспечения входят операционные системы, операционные оболочки, утилиты, средства тестирования и диагностики ЭВМ.

Прикладное программное обеспечение составляют пакеты прикладных программ, предназначенные для решения конкретных задач из различных отраслей научной и практической деятельности, а также программы, разработанные самими пользователями. В конечном счёте, именно на пользователей различного уровня компьютерной образованности и ориентированы многочисленные пакеты прикладных программ.

Инструментальное программное обеспечение предназначено для создания новых, оригинальных программ, включая системное программное обеспечение. Поэтому в его состав входят языки программирования (в том числе языки программирования высокого уровня – ЯВУ), программы-компиляторы и программы-нтерпретаторы, транслирующие программы с языков программирования различного уровня на машинные языки. В состав инструментального ПО входят также библиотеки стандартных программ, средства редактирования, отладки, тестирования и загрузки, а также системы программирования.

Сетевое программное обеспечение ведёт своё начало от создания первых локальных сетей. К этому ПО, прежде всего, сетевые протоколы связи. К концу 90-х годов практически все операционные системы стали сетевыми, способными поддерживать работу с разнородными клиентами и серверами. Однако появились и специализированные сетевые операционные системы, предназначенные исключительно для выполнения коммуникационных сетевых задач. Кроме того, в течение всего последнего десятилетия большое внимание уделялось созданию корпоративных сетевых операционных систем, предназначенных для поддержки сетевой работы, обеспечения высокого уровня информационной безопасности, создания централизованного администрирования и управления.