Лекции по курсу:
“Организация и планирование производства
Программного обеспечения” т е м а 1: Основные понятия и определения
1.1. Системное и прикладное программное обеспечение
Программным обеспечением (ПО – как объект производства) вычислительной машины называют совокупность программ и сопровождающей их документации, позволяющую использовать вычислительную машину для решения соответствующих задач (Рис. 1.1.)
Рис. 1.1. Состав программного обеспечения
Различают системное (общее) и прикладное (специальное) ПО.
Системное ПО включает программы, необходимые для согласования работы всего вычислительного комплекса при решении задач, а также при разработке новых программ.
По функциональному назначению в системном ПО выделяют операционную систему (ОС), систему программирования (СП), системные обслуживающие программы, средства контроля и диагностики устройств ЭВМ.
Операционная система – это комплекс управляющих программ, обеспечивающих функционирование ЭВМ, включая планирование и управление ее ресурсами, решение задач (т.е. выполнение прикладных и обслуживающих программ) по запросам пользователей, управление вводом-выводом данных. Можно рассматривать ОС как программное расширение аппаратной части ЭВМ.
Под системой программирования понимают комплекс средств для разработки и отладки программ. В систему программирования включают языки программирования, трансляторы, различные обслуживающие программы для редактирования текстов и отладки программ.
Системные обслуживающие программы предназначены для выполнения типовых действий по подготовке носителей информации к записи на них данных копирования, переименования и удаления файлов и т.п. В ряде случаев системные обслуживающие программы считают частью ОС.
Средства контроля и диагностики служат для проверки исправности отдельных устройств машины и локализации выявленных неисправностей. В современных условиях системное ПО часто поставляется в комплекте со средствами ВТ.
Прикладное ПО разрабатывается и используется для решения конкретных задач пользователей ЭВМ и включает прикладные программы и пакеты программ.
1.2. Режимы работы и функции ос
Назначение ОС состоит в организации выполнения программ пользователей. Программа во внутреннем представлении – это последовательность машинных команд, выполняемых одна за другой. В каждый момент времени обычно выполняется одна очередная команда. Возможности ЭВМ допускают параллельное выполнение некоторых действий, например совмещение операций ввода-вывода и операций над данными в основной памяти. При наличии такой возможности ОС может обеспечивать однопрограммный или многопрограммный режим работы.
При однопрограммном режиме каждая программа после ее запуска выполняется до конца, используя при этом все свободные ресурсы машины.
В многопрограммном (мультипрограммном) режиме параллельно может выполняться несколько команд из одной или различных программ. В ОС программу вместе с обрабатываемыми этой программой данными обычно рассматривают как единый объект – задачу, нуждающуюся в определенных ресурсах для своего выполнения. Различают однозначный и мультизадачный режимы работы ОС. В мультизадачном режиме несколько задач конкурируют между собой в получении памяти центрального процессора и других ресурсов, распределяемых ОС.
Для того чтобы выполнить какую-либо программу пользователя или обслуживающего программу, пользователь должен передать в ОС сведения об этой программе. По способу передачи этой информации различают ОС пакетной обработки и диалоговые ОС.
При пакетной обработке пользователь составляет задание для ОС. В нем указывается, какие программы, в каком порядке и с использованием каких ресурсов ЭВМ требуется выполнить. Такое задание записывается на формальном языке – языке управления заданиями (ЯУЗ) и передается в ОС. Результаты выполнения задания записываются на внешние носители информации или выводятся на печатающее устройство.
Наиболее развитой системой пакетной обработки является ОС ЕС ЭВМ, включающая подсистемы управления заданиями, управления задачами и связями и управления вводом-выводом.
ПС управления заданиями обеспечивает прием заданий пользователей, устанавливает очередность их выполнения, организует запуск задания и оформление его завершения.
ПС управления задачами и связями организует выполнение задач, образуемых из пунктов заданий.
ПС управления вводом-выводом служит для выполнения запросов на передачу данных из основной памяти на внешние носители информации или с внешних носителей в основную память.