31.Базовый уровень программного обеспечения

Базовое программное обеспечение отвечает за взаимодействие с аппаратными средствами вычислительной системы, и хранятся в постоянной памяти (ПЗУ, ROM – Read Only Memory – память только для чтения). Изначально программы и данные записывались  в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могли быть изменены в процессе эксплуатации. Однако, с развитием компьютеров, строящихся по принципу открытой архитектуры, в процессе эксплуатации возникает необходимость, изменить базовые программные средства. Тогда применяют перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ – Erasable and Programmable Read Only Memory, EPROM). Микросхема ПЗУ способна длительное время хранить информацию, даже когда компьютер выключен.

Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему ввода-вывода (BIOS). Основное назначение программ этого пакета состоит в том, чтобы проверить состав и работоспособность компьютерной системы и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском и дисководом гибких дисков.

Функции BIOS:

1.      Автоматическое тестирование основных компонентов компьютера при его включении. На экране дисплея появляются диагностические сообщения, сопровождающие запуск компьютера.

2.        Вызов блока загрузки операционной системы. Загрузив в оперативную память блок первоначальной загрузки, BIOS передает ему управление, блок загружает другие модули операционной системы.

3.      Обслуживание прерываний.

Система прерываний – это совокупность аппаратных и программных средств, обеспечивающих процесс переключения с одной программы на другую и возврат к продолжению прерванной программы за счет операций процессора, называемых прерыванием.

Прерывание – это реакция процессора на некоторое условие, возникающее в процессоре или на материнской плате.

Реакция выражается в прекращении выполнения текущей команды для обработки возникшего условия.

Прерывания бывают трех видов:

1) аппаратные (например, нажатие клавиши);

2) логическое или процессорное (например, деление на ноль);

3) программные (например, команды ввода-вывода).

В момент включения компьютера на адресной шине процессора автоматически выставляется стартовый адрес, который указывает на ячейки в ПЗУ (ППЗУ). В этих ячейках хранится программа начальной загрузки (bootstrap), которая указывает центральному процессору передать файлы операционной системы из заданной области системного запоминающего устройства в оперативную память. Как только необходимые файлы помещаются в оперативную память, программа начальной загрузки предписывает процессору перейти на выполнение работы программы из системной области диска и работой компьютера управляет операционная система.

32.Системный и служебный уровни программного обеспечения

Системный уровень является переходным уровнем. Программы, работающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением.

От программного обеспечения этого уровня зависят эксплуатационные показатели всей вычислительной системы в целом. При подключении к вычислительной системе нового оборудования на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая для других программ взаимосвязь с этим оборудованием. Программы, отвечающие за взаимодействие с аппаратными средствами, называются драйверами устройств, они входят в состав программного обеспечения системного уровня. Другой класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователем и дает возможность вводить данные в вычислительную систему, управлять ее работой и получать результат в удобной форме. Эти программные средства называют средствами обеспечения пользовательского интерфейса.

Интерфейс (interface) – правила взаимодействия операционной системы с пользователем или прикладными системами (программами, вычислительными средствами).