Характеристика программного обеспечения эвм

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ (ПО) – совокупность программных средств обработки информации на ЭВМ. ПО можно разделить на:

• системное ПО;

• системы программирования;

• прикладное ПО.

СИСТЕМНОЕ ПО организует процесс обработки информации в ЭВМ.

В системное ПО входят: операционные системы (ОС), средства диагностики и контроля и программы-оболочки. Главная часть ПО – операционная система.

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА (ОС) – комплекс программ для управления процессом обработки информации в ЭВМ и организации связи пользователя с ЭВМ.

СРЕДСТВА ДИАГНОСТИКИ И КОНТРОЛЯ(тесты контроля) –специальные программы, которые проверяют работоспособность отдельных устройств, входящих в состав компьютера, и выявляют причину неисправности.

ПРОГРАММЫ-ОБОЛОЧКИ упрощают общение с компьютером. Самыми распространенными программами-оболочками являются Norton Commander иWindows3.1.

СИСТЕМА ПРОГРАММИРОВАНИЯ – комплекс языковых и программных средств, предназначенных для автоматизации процесса составления и отладки программ и подготовки их к выполнению. Она содержит языки программирования, трансляторы, соответствующую документацию и вспомогательные средства для подготовки программ к выполнению.

Язык программирования– формализованный язык для описания алгоритма решения задачи на ЭВМ. Языки программирования можно разделить на классы:

• машинные языки (машинные коды, которые воспринимаются аппаратной частью);

• машинно-ориентированные языки (ассемблер) – учитывают особенности конкретной модели ЭВМ;

• алгоритмические языки – не зависят от типа ЭВМ (Бейсик, Паскаль);

• проблемно-ориентированные языки – предназначены для решения задач определенного класса;

• процедурно-ориентированные языки – программа создается как совокупность процедур (подпрограмм).

Так как компьютер понимает только машинный язык, требуется комплекс программ для перевода всех конструкций символических языков в машинный код конкретной модели. Для этой цели служат трансляторы. По функциональному признаку трансляторы делятся наинтерпретаторы(осуществляющие перевод каждой конструкцию языка в машинные коды с одновременным выполнением),компиляторы(производящие перевод всей программы в машинные коды без выполнения). До появления символических языков программа создавалась в машинных кодах.

ПРИКЛАДНОЕ ПО – пакеты прикладных программ (ППП), задачи пользователя.

ППП – комплекс программ для решения определенного класса задач. ППП бывают:

• методо-ориентированные (например, задачи линейного программирования);

• проблемно-ориентированные для реализации проблем определенной области (например, программы "Зарплата", "Кадры");

• средства общего назначения (редакторы текстов, электронные таблицы и др.).

Программы пользователя создаются для решения конкретных проблем в различных сферах, которые нельзя решить при помощи готовых программных продуктов.

Общие сведения об операционных системах

Операционная система (ОС) организует обмен информацией между оперативной памятью, внешними устройствами и центральным процессором. Она координирует работу всего множества устройств ПК. При параллельной работе процессора, памяти и внешних устройств ОС обеспечивает разделение ресурсов, чем предотвращает возможность возникновения конфликтов между компонентами вычислительной системы.

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА – комплекс программ, входящих в состав программного обеспечения компьютера, обеспечивающих управление работой аппаратных средств компьютера, обмен данными между различными аппаратными узлами ПК, а также организующих диалог компьютера с пользователем.

Пользователь взаимодействует с персональным компьютером через внешний интерфейс, организуемый операционной системой.

Диалоговый интерфейс— это совокупность программных средств, предназначенных для обмена информацией между пользователем и операционной системой.

Существуют два типа диалоговых интерфейсов между пользователем и компьютером – текстовый, как, например, в операционной системе MS DOS, играфический, характерный для операционной системы Windows. В графических интерфейсах информация и команды представляются в виде пиктограмм (значков), и пользователь выполняет те или иные действия, указывая на эти пиктограммы и манипулируя ими определенным образом.

Под загрузкой ОС понимается ее размещение в ОЗУ для выполнения. Начальная загрузка ОС выполняется автоматически при включении электропитания. ОС может быть перезагружена при нажатии на кнопку RESETили при одновременном нажатии клавиш <CTRL><ALT><DEL>.

ОС предполагает строго определенные правила организации информации. Для обеспечения работы с информацией на диске все данные размещаются в файлах.

ФАЙЛ – именованный набор связной информации на внешнем носителе. Файл на физическом уровне – это последовательность участков дисковой памяти, отображающих один объект.

Все программы, тексты и данные на диске располагаются в файлах, и каждый файл обладает уникальным именем. Обращение к файлам производится по их имени.

ФАЙЛ – это хранящаяся на диске однородная по своему назначению и имеющая имя совокупность информации.

Функциональная часть ОС, обеспечивающая выполнение операций над файлами, называется файловой системой.

В структуру файловой системы операционной системы MSDOSвходят: таблица размещения файлов, корневой каталог, подкаталоги.

ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА, представляющая собой способ организации хранения файлов в дисковой памяти, выполняет следующие функции:

• определяет способы организации файлов;

• реализует методы доступа к содержимому файлов;

• определяет способы организации файловой структуры;

• предоставляет средства манипулирования файловой структурой (в т. ч. файлами).

Под файловой структуройпонимается совокупность файлов и взаимосвязей между ними. В простейшем случае на диске создается каталог всех содержащихся на нем файлов для обеспечения доступа к ним. Имя каждого файла и основные сведения о нем хранятся вкаталоге, позволяющем упростить поиск и доступ к информации. В ОСWindowsкаталоги называютсяпапками.

КАТАЛОГ – это специальное место на диске, организованное для хранения имен файлов и сведений о них(размер файлов и дата их создания или последней модификации).

MSDOSпозволяет организовать имена файлов в несколько каталогов, помещая в один каталог имена файлов, объединенных каким-либо признаком. Каталоги, каждый под своим именем, могут входить в состав другого каталога и т.д. Такие каталоги, илиподкаталоги,хранятся наряду с отдельными файлами.

Исходный каталог, в состав второго входят все остальные каталоги, называется корневым каталогом.

Таким образом, образуется древовидная иерархическая файловая система. На каждом диске имеется корневой каталог, в котором зарегистрированы файлы и обычные подкаталоги первого уровня, которые в свою очередь регистрируют обычные файлы и подкаталоги второго уровня и т.д.

Каталог, с которым пользователь работает в данный момент, называется текущим.

В дополнительной системной области диска, называемой Таблицей Размещения Файлов(ТРФ илиFAT), хранится информация о местонахождении файлов на диске и о свободном пространстве на диске для того, чтобы можно было создавать новые файлы.

FAT[FileAllocationTable] представляет собой карту дискового пространства, распределяемого под файлы.

При подготовке диска к работе (форматировании) на нем создаются таблица размещения файлов и корневой каталог.

Правила образования имени файла связаны с операционной системой. Имя файла состоит из двух частей: собственно имени файла и расширения.

Имя файлав ОСMS DOSможет составлять от одного до восьми символов, при этомнельзяупотреблятьзнаки арифметических операций, пробела, отношений, пунктуации.

Расширение файламожет отсутствовать, однако, если оно используется, то содержит не более трех символов. Основная цель расширения – указать, к какой категории относится данный файл (т. к. для расширений установилось некоторое соглашение, фиксирующее для ОС тип обработки файлов). Расширение отделяется от имени файла точкой.

Можно использовать в имени файла и его расширении символы:

A-Z a-z 0-9 $ # & % ` () _ @ ^ {} ~ ‘ !

Примеры имен файлов: Word.doc,Excel.xls,Windows.txt.

Дополнительно к имени файла и его расширению можно указать логическое имя дисковода и имена каталогов. Логическое имя дисковода указывает ОС, на каком диске искать требуемый файл. Для обозначения дисковода используются:

А: или В: – НГМД;

С:,D:,Е: и т. д. – НЖМД.

Примеры: A:\FILE1, C:\KAT1\KAT2\FILE2.TXT.

В MS DOSпредусмотрена возможность одновременного обращения более чем к одному файлу. Для этого используютсяшаблоны,илимаскиимен файлов, в которых применяются так называемыеобобщающие символы.Существуют два обобщающих символа:

?обозначает один произвольный символ в имени или расширении файла;

*обозначает любое число каких угодно символов в имени или расширении файла.

Примеры:

шаблон ??ENA.docобозначает любыеdoc-файлы с произвольной комбинацией первых двух символов при окончанииENA;

шаблон ARENA.*обозначает файлы с именамиARENAи любыми расширениями;

шаблон *.txtобозначает любые файлы с расширениемtxt;

шаблон *.*указывает на все файлы на диске.

Два файла или подкаталога, находящиеся в двух разных каталогах, могут иметь одинаковые имена. Поэтому для однозначной идентификации файла (каталога) на диске следует указать путь (path, маршрут) доступа к нему. Путь доступа состоит из имени диска и списка имен каталогов; первый каталог в списке является подкаталогом корневого каталога, каждый последующий является подкаталогом предыдущего, последний каталог в этом списке содержит искомый файл. Элементы списка разделяются косой чертой (\ - слэшь).

ПОЛНОЕ ИМЯ ФАЙЛА, кроме непосредственно имени и расширения файла, содержит также путь указывающий местоположение файла:

[диск:] [путь\]имя.расширение

Если имя дисковода не указано, это означает, что используется текущее устройство.

Путь – это последовательность из имен каталогов, разделенных символом \. Путь задается от корневого каталога диска к тому каталогу, в котором находится нужный файл. Указание пути необходимо для того, чтобы показать, в каком подкаталоге находится тот или иной файл.

Например, a:\bert\biggle C:\dir1 \dir2\dir3\name.ext

Основным недостатком имен файлов, принятых в ОС MSDOS, является их низкая содержательность. Далеко не всегда удается выразить несколькими символами характеристику файла, поэтому с появлением ОСWindows95 было введено понятие «длинного»имени. Такое имя может содержать до 256 символов. «Длинное» имя может содержать любые символы, кроме девяти специальных:

\ / ‘ * ? " < > |

В имени разрешается использовать пробелы и несколько точек. Расширением имени считаются все символы, идущие после последней точки. При использовании «длинных» имен в ОС Windowsследует учитывать, что:

• рекомендуется пробелы в имени заменять символами подчеркивания;

• полное имя файла не может быть больше 260 символов;

• прописные и строчные буквы не различаются ОС (для нее именаTEKCT.txtи текст.txt соответствуют одному и тому же файлу).

ОС имеют разные возможности по обслуживанию компонентов ПК и организации диалога с пользователем. К числу основных характеристик ОС относятся: разрядность, поддержка многопроцессорности, многозадачность, поддержка многопользовательского режима.

Разрядностьоперационной системы показывает, какую разрядность внутренней шины данных центрального процессора способна поддерживать операционная система.

Разрядность операционной системы говорит о том, с какими программами она будет работать. Все современные операционные системы поддерживают 32-разрядный интерфейс прикладных программ.

Многопроцессорность— это способность операционной системы, центрального процессора и системных контроллеров компьютера обслуживать одновременную работу нескольких процессоров.

Многопроцессорная операционная система обеспечивает контроль одновременной параллельной работы нескольких процессоров над выполнением одной и той же задачи.

Операционные системы могут быть ориентированы на одновременное обслуживание нескольких процессов (задач). Такое свойство операционных систем называется многозадачностью(мультипрограммностью) – одновременное выполнение нескольких задач, т. е. нескольких видов работ или нескольких процессов. Многозадачность означает возможность одновременно выполнять несколько приложений и легко переключаться с одной программы на другую.

Центральный процессор в определенные кванты времени выполняет работу над отдельными фрагментами различных задач. У пользователя же складывается впечатление одновременности их выполнения. Операционная система (ОС) обеспечивает переключение ЦП и других устройств с выполнения одной задачи на другую, распределяет между задачами системные ресурсы, обеспечивает между задачами взаимосвязь и синхронизацию. Однозадачная ОС – MSDOS, многозадачные –UNIX,Windows.

Поддержка многопользовательского режима – по числу одновременно работающих пользователей: однопользовательские (MSDOS,Windows3.1), многопользовательские (UNIX,WindowsNT).

WINDOWS – высокопроизводительная, многозадачная многопользовательская операционная система с графическим интерфейсом и расширенными сетевыми возможностями.