24. Назначение и основные функции операционных систем

Назначение операционной системы:

Операционная система (ОС) - это комплекс программного обеспечения, предназначенный для снижения стоимости программирования, упрощения доступа к системе, повышения эффективности работы.

Цель создания операционной системы - получить экономический выигрыш при использовании системы, путем увеличения производительности труда программистов и эффективности работы оборудования.

Функции операционной системы:

- связь с пользователем в реальном времени для подготовки устройств к работе, переопределение конфигурации и изменения состояния системы.

- выполнение операций ввода-вывода; в частности, в состав операционной системы входят программы обработки прерываний от устройств ввода-вывода, обработки запросов к устройствам ввода-вывода и распределения этих запросов между устройствами.

- управление памятью, связанное с распределением оперативной памяти между прикладными программами.

- управление файлами; основными задачами при этом являются обеспечение защиты, управление выборкой и сохранение секретности хранимой информации.

- обработка исключительных условий во время выполнения задачи

- появление арифметической или машинной ошибки, прерываний, связанных с неправильной адресацией или выполнением привилегированных команд.

- вспомогательные, обеспечивающие организацию сетей, использование служебных программ и языков высокого уровня.

Интерфейсы в вычислительной технике

Интерфейсы являются основой взаимодействия всех современных информационных систем. Если интерфейс какого-либо объекта (персонального компьютера, программы, функции) не изменяется (стабилен, стандартизирован), это даёт возможность модифицировать сам объект, не перестраивая принципы его взаимодействия с другими объектами. Например, научившись работать с одной программой под Windows, пользователь с легкостью освоит и другие — потому, что они имеют одинаковый интерфейс.

В вычислительной системе взаимодействие может осуществляться на пользовательском, программном и аппаратном уровнях. Соответственно, согласно этому, интерфейсы могут существовать как:

Способ взаимодействия физических устройств (чаще всего речь идёт о компьютерных портах)

Сетевой интерфейс

Шлюз (телекоммуникации) — устройство, соединяющее локальную сеть с более крупной, например, Интернетом

Шина (компьютер)

Способ взаимодействия виртуальных устройств (Программный интерфейс)

Интерфейс функции

Интерфейс программирования приложений (API): набор стандартных библиотечных методов, которые программист может использовать для доступа к функциональности другой программы.

Вызов удалённых процедур

COM-интерфейс

Интерфейс (ООП)

Способ взаимодействия человек-машина (Интерфейс пользователя)

Совокупность средств, при помощи которых пользователь взаимодействует с различными программами и устройствами.

Интерфейс командной строки: инструкции компьютеру даются путём ввода с клавиатуры текстовых строк (команд).

Графический интерфейс пользователя: программные функции представляются графическими элементами экрана.

Диалоговый интерфейс: например, поиск

Естественно-языковой интерфейс: пользователь «разговаривает» с программой на родном ему языке.

Тактильный интерфейс: руль, джойстик и т.д.

Нейрокомпьютерный интерфейс (англ. brain-computer interface): отвечает за обмен между нейронами и электронным устройством при помощи специальных имплантированных электродов.

26. Паке́т прикладны́х програ́мм (аббр. ППП, англ. Software package) — программный пакет, комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для решения задач определенного класса конкретной предметной области. Служат программным инструментарием решения функциональных задач и являются самым многочисленным классом программных продуктов. В данный класс входят программные продукты, выполняющие обработку информации различных предметных областей.

Классификация

Пакеты прикладных программ можно разделить на статические (С-пакеты) и динамические (Д-пакеты). В случае С-пакета сначала происходит построение прикладной программы (работает пакет-конструктор, или К-пакет), затем проводится расчёт (пакет-вычислитель, или В-пакет), после чего графический пакет (Г-пакет) выполняет визуализацию полученных данных. Работа В-пакета и Г-пакета может происходить параллельно. На практике С-пакеты более распространены, чем Д-пакеты.

В случае Д-пакета три вышеупомянутых этапа выполняются динамически в рамках единого процесса. Такой подход может быть эффективным, но разработка Д-пакета более трудоёмка, чем у С-пакета.

Это комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определенного класса. Выделяются следующие виды ППП: проблемно-ориентированные. Используются для тех проблемных областей, в которых возможна типизация функций управления, структур данных и алгоритмов обработки. Например, это ППП автоматизации бухучета, финансовой деятельности, управления персоналом и т.д.; автоматизации проектирования (или САПР). Используются в работе конструкторов и технологов, связанных с разработкой чертежей, схем, диаграмм; общего назначения. Поддерживают компьютерные технологии конечных пользователей и включают текстовые и табличные процессоры, графические редакторы, системы управления базами данных (СУБД); офисные. Обеспечивают организационное управление деятельностью офиса. Включают органайзеры (записные и телефонные книжки, календари, презентации и т.д.), средства распознавания текста; настольные издательские системы – более функционально мощные текстовые процессоры; системы искусственного интеллекта. Используют в работе некоторые принципы обработки информации, свойственные человеку. Включают информационные системы, поддерживающие диалог на естественном языке; экспертные системы, позволяющие давать рекомендации пользователю в различных ситуациях; интеллектуальные пакеты прикладных программ, позволяющие решать прикладные задачи без программирования.