1.Системное по.

Системное программное обеспечение (СПО) - это совокупность программных средств, предназначенных для поддержания функционирования компьютера и управления устройствами вычислительной системы.К основным элементам СПО относятся операционные системы, диалоговые (файловые) оболочки, драйверы и утилиты (сервисные программы).История появления и развития системного обеспечения началась с того момента, когда люди осознали, что любая программа требует операций ввода-вывода данных. Это произошло в 50-е годы прошлого столетия. Собственно операционные системы появились чуть позже. Основной причиной их появления было желание автоматизировать процесс подготовки вычислительного комплекса к выполнению программы.

Главным компонентом СПО является операционная система.Операционная система (ОС) - системный комплекс взаимосвязанных программ, который служит посредником при организации диалога пользователя с компьютером, управляет распределением и использованием компьютерных ресурсов, руководит работой всех аппаратных средств компьютера.

Основные функции операционных систем:

1) прием от пользователя (или от оператора системы) заданий, или команд, сформированных на соответствующем языке, и их обработка.

2) загрузка в оперативную память подлежащих исполнению программ;

3) распределение памяти, а в большинстве современных систем и организация виртуальной памяти;

4) запуск программы;

5) идентификация всех программ и данных;

6) прием и исполнение различных запросов от выполняющихся приложений;

7) обслуживание всех операций ввода-вывода;

8) обеспечение работы систем управлений файлами (СУФ) и/или систем управления базами данных (СУБД);

9) обеспечение режима мультипрограммирования, то есть организация параллельного выполнения двух или более программ на одном процессоре, создающая видимость их одновременного исполнения;

10) планирование и диспетчеризация задач;

11) организация механизмов обмена сообщениями и данными между выполняющимися программами;

12) обеспечение взаимодействия связанных между собой компьютеров (для сетевых ОС);

13) защита одной программы от влияния другой, обеспечение сохранности данных, защита самой операционной системы от исполняющихся на компьютере приложений;

14) аутентификация и авторизация пользователей. Аутентификация –процедура проверки имени пользователя и его пароля на соответствие тем значениям, которые хранятся в его учетной записи. Авторизация – в соответствии с учетной записью пользователя, который прошел аутентификацию, ему назначаются определенные права.

15) удовлетворение жестким ограничениям на время ответа в режиме реального времени (характерно для операционных систем реального времени);

16) обеспечение работы систем программирования, с помощью которых пользователи готовят свои программы;

17) предоставление услуг на случай частичного сбоя системы.

Классификация операционных систем.Операционные системы принято классифицировать: по назначению, по режиму обработки задач, по способу взаимодействия с системой и, наконец, по способам построения (архитектурным особенностям системы).

• Прежде всего, традиционно различают ОС общего и специального назначения. ОС специального назначения, в свою очередь, подразделяются на ОС для носимых микрокомпьютеров и различных встроенных систем, организации и ведения баз данных, решения задач реального времени и т. п.

• По режиму обработки задач различают ОС, обеспечивающие однопрограммный и мультипрограммный (мультизадачный) режимы. Современные ОС для персональных компьютеров реализуют и мультипрограммный, и мультизадачный режимы.

• По способу взаимодействия с компьютером ОС разделяют на диалоговые системы и системы пакетной обработки.

• При организации работы с вычислительной системой в диалоговом режиме существуют однопользовательские (однотерминальные) и мультитерминальные ОС. В мультитерминальной ОС с одной вычислительной системой одновременно могут работать несколько пользователей, каждый со своего терминала. При этом у пользователей возникает иллюзия, что у каждого из них имеется собственная система

• Основной особенностью операционных систем реального времени (ОСРВ) является обеспечение обработки поступающих заданий в течение заданных интервалов времени, которые нельзя превышать. Одной из наиболее известных ОСРВ для персональных компьютеров является ОС QNX.

• По архитектурному принципу операционные системы разделяются на микроядерные и макроядерные (монолитные). В некоторой степени это разделение условно но, однако можно в качестве яркого примера микроядерной ОС привести ОСРВ QNX, тогда как в качестве монолитной можно назвать Windows 95/98 или Linux.

• По количеству задач, которые могут решаться в любой момент времени, выделяют однозадачные и многозадачные. Однозадачные позволяют выполнять только одну программу в текущий момент времени. Примером однозадачной операционной системы является Ms Dos. Многозадачные операционные системы могут одновременно выполнять несколько задач, количество которых зависит от объема оперативной памяти компьютера. Наибольшую известность получили многозадачные системы Windows и Unix. Многозадачной является и операционная система OS/2.

• По количеству процессоров, на которые ориентирована операционная система выделяют однопроцессорные и многопроцессорные операционные системы. Многопроцессорная обработка предполагает поддержку нескольких процессоров и присутствует в операционных системах Solaris, OS/2. Многопроцессорные системы подразделяются на асимметрические и симметрические. Асимметрические выполняются на одном из процессоров системы, распределяя прикладные задачи по другим процессорам. Симметрические системы децентрализованы и используют все процессоры, разделяя между ними системные и прикладные задачи.

• По количеству разрядов адресной шины выделяют 16-, 32- и 64- разрядные операционные системы. Разрядность адресной шины определяет объем памяти, к каждому элементу которой можно обратиться как к единому целому.

• Сетевые и несетевые операционные системы. Сетевые – это комплекс программ, реализующих обработку, передачу, хранение данных в сети. Сетевая система обеспечивает доступ ко всем ресурсам сети (принтерам, модемам и другим устройствам), распределяет и перераспределяет различные ресурсы сети. Наиболее распространены следующие сетевые операционные системы: Unix, Novell Netware, Windows).

Ms Dos – это однопользовательская однозадачная операционная система с развитыми средствами доступа ко всем аппаратным компонентам, гибкой файловой системой, основанной на иерархической структуре каталогов, с простыми средствами доступа пользователей к прикладным программам.Операционная система Ms Dos (Microsoft Disk Operation System) создана фирмой Microsoft. Ее первая версия была установлена на первой IBM РС в 1981г. В дальнейшем по мере совершенствования компьютеров выпускались новые версии этой системы, учитывающие новые возможности компьютеров и предоставляющие дополнительные возможности для пользователей.

В структуре операционной системы Ms Dos можно выделить следующие основные модули:

• базовая система ввода-вывода(Basic Input Output System – BIOS) имеет аппаратно-программную реализацию, т.е. представляет собой программу, «зашитую» в ПЗУ компьютера, осуществляющую тестирование устройств ЭВМ после включения компьютера. Она вызывает блок начальной загрузки и обрабатывает системные прерывания

• Блок начальной загрузки(Boot Record)– небольшая программа (длиной 512 байт), располагающаяся в первом секторе системного диска. Функция этой программы – нахождение и считывание в память двух модулей операционной системы (файлы Io.sys и Msdos.sys), которые завершают процесс загрузки операционной системы Ms Dos.

• Командный процессор (Command.com) выполняет внутренние команды Ms Dos, а также запускает на выполнение любые прикладные программы.

• утилиты (вспомогательные программы) Ms Dos– программы, которые могут находиться на любом диске. Они реализуют разнообразные дополнительные функции, например форматирование дискет, вывод на экран иерархической структуры каталогов и т.д.

• Драйвер внешнего устройства – программа, обеспечивающая управление внешними устройствами. Каждому типу и модификации внешнего устройства соответствует свой драйвер. Модификацию параметров операционной системы и подключение драйверов обеспечивает файл Config.sys.

• Модуль расширения BIOS (Io.sys) и модуль обработки прерываний

• (Msdos.sys) остаются в памяти компьютера постоянно. Файл Io.sys представляет собой дополнение к BIOS, и его назначение – обслуживание периферийных устройств. В ряде случаев хранящиеся в нем программы корректируют ошибки, записанные в BIOS. Файл Msdos.sys выполняет операции, связанные с обработкой ошибок в операционной системе.

Команды, выполняемые MS-DOS, делятся на два типа: внутренние и внешние. При этом внутренние входят в набор команд предусмотренных командным процессором Command.com и, являясь неотъемлемой частью MS-DOS, не требуют для своего исполнения каких-либо дополнительных программ, а внешние, являются названиями дополнительных программ, отчасти поставляемых вместе с операционной системой, отчасти приобретаемых со стороны, вызывая эти программы для выполнения тех или иных операций. Для выполнения внешних команд, необходимо наличие соответствующих программ и указание операционной системе пути к ним. В остальном, их выполнение аналогично выполнению внутренних.

Некоторые команды исполняются без указания пути к программам их обслуживающим. К таким командам относятся, команды перемещения, копирования и переименования файлов, а так же другие внутренние команды (исполняемые командным процессором).

I. Основные внутренние команды DOS.

Внутренние команды DOS выполняет командный процессор command.com.

1. Команда смены текущего дисковода:

a: - переход на дисковод a:

2. Команда вывода оглавления каталога: dir

dir a:\ - команда вывода оглавления корневого каталога на диске а:.

Команда dir>dir.txt позволяет сохранить оглавление текущего каталога в виде текстового файла dir.txt. Это общее правило записи результатов работы программ в текстовом режиме в текстовый файл. Пример: ide.com > ide.txt.

3. Команда смены текущего каталога: cd имя каталога

Переход в корневой каталог текущего диска: cd\

Переход из подкаталога в каталог: cd..

4. Команда создания каталога: md имя каталога

5. Команда удаления пустого каталога: rd имя каталога

6. Команда вывода содержимого текстового файла на экран:

type имя файла

7. Команда очистки экрана монитора: cls

8. Команда копирования файлов:

copy имя файла1 имя файла2 - копирование одного файла в другой

файл;

copy имя файла имя каталога - копирование файла в каталог;

copy имя файла prn - распечатка файла на принтере.

9. Создание текстового файла:

copy con: имя файла, нажать Enter, ввести построчно текст,

в конце каждой строки Enter, затем в конце F6 или Ctrl+Z и Enter.

10. Объединение содержимого двух и более текстовых файлов

(конкатенация файлов): copy имя 1-го файла + имя 2-го файла имя нового файла

11. Команда удаления файла: del имя файла или erase имя файла

12. Переименование файла: ren имя файла новое имя файла

13. Вывод версии DOS: ver

14. Вывод метки диска: vol

15. Ввод текущей даты: date

16. Ввод текущего времени: time

17. Exit - выход из командного процессора DOS.

II. Основные внешние команды DOS (для версии MS-DOS 6.22).

Внешние команды DOS выполняют вспомогательные программы (утилиты),

расположенные в каталоге DOS на диске С:.

1. format имя диска: - форматирование диска (для дискет format a:

или format b:). Создание системного диска: format имя диска: /s

2. fdisk - разбиение жесткого диска на разделы (логические диски С, D, E и так далее).

3. sys имя диска: - перенос файлов ядра DOS на диск (дискету), создание системного диска (дискеты). Используется также для смены (обновления версии) DOS.

4. mem - вывод карты оперативной памяти. Чаще используется команда mem/c/p или mem/d/p (ключ p - постраничный вывод информации).

5. chkdsk c: /f - проверка файловой системы и восстановление потерянных кластеров.

6. scandisk - проверка файловой системы и диска на наличие логических сбоев. Для дискет scandisk a: или scandisk b:

7. label имя диска: - создание или обновление метки на диске, дискете.

8. undelete имя диска: - восстановление случайно стертых файлов.

9. diskcopy имя диска: имя диска: - создание точной копии дискеты.

10. print имя файла prn - печать файла на принтере в фоновом режиме. Отмена фоновой печати: print /t

11. graphics - поддержка печати информации с экрана (при нажатии клавиши Print Screen).

12. defrag c: /fd - устранение фрагментации файлов и оптимизация размещения информации на жестком диске (эта программа аналогична программе Speed Disk из комплекта Norton Utilities).

13. deltree имя каталога - удаление дерева каталогов (с файлами).

14. msd - диагностика компьютера.

15. edit - вызов текстового редактора MS-DOS Editor.

16. qbasic - вызов языка программирования BASIC.

17. doskey - вызов программы, облегчающей редактирование содержимого командной строки (вводимых команд DOS).

18. tree c:\имя каталога /f - вывод содержимого указанного каталога.

19. msav - проверка дисков антивирусной программой MS-Antivirus.

20. memmaker - оптимизатор распределения оперативной памяти.

2.Операционный оболочки.

Оболочки — это программы, созданные для упрощения работы со сложными программными системами, такими, например, как DOS. Они преобразуют неудобный командный пользовательский интерфейс в дружественный графический интерфейс или интерфейс типа "меню". Оболочки предоставляют пользователю удобный доступ к файлам и обширные сервисные услуги.

Операционная оболочка (operation shell) – комплекс программ, ориентированных на определенную операционную систему и предназначенный для облегчения диалога между пользователем и компьютером при выполнении определенных видов деятельности на компьютере. Операционные оболочки дополняют и расширяют пользовательский интерфейс ОС за счет наглядного представления объектов (файлов, каталогов, дисков), использования систем меню и горячих клавиш.

Операционные оболочки предоставляют следующие услуги:

· работа с дисками (просмотр дерева каталогов, получение информации о состоянии диска, форматирование дисков);

· работа с файлами и каталогами (создание, просмотр содержимого, копирование,перенос, переименование, удаление, изменение атрибутов файлов и каталогов; редактирование текстовых файлов; создание архивов);

· дополнительные возможности (подключение к сети, создание пользовательских меню, подключение внешних редакторов и др.).

В соответствии со способом представления объектов оболочки можно разделить на два класса:

- графические, где используются визуальные средства представления (иконки,пиктограммы) и технология манипулирования объектами путем «перетаскивания»;

- неграфические (текстовые), где объекты представлены именами и обрабатываются посредством команд, систем меню и горячих клавиш.

Это разделение не является жестким, поскольку в большей или меньшей степени средства одного класса присутствуют и в другом.

Примеры программ-оболочек: Norton Commander, Volkov Commander, FAR, Windows Commander и др. В верхней части экрана размещаются две синих панели, каждая из которых содержит оглавление одного из каталогов файловой системы. Ниже располагается командная строка с обычным приглашением MS DOS и мерцающим курсором, в которой можно набирать обычные команды DOS. В последней строке экрана находится список функциональных клавиш [F1]-[F10] с кратким обозначением их функций.

NC одновременно на двух панелях демонстрирует оглавление двух неких каталогов файловой системы (в частном случае на обеих панелях может демонстрироваться один и тот же каталог). Имя логического диска и имя каталога указаны в заголовке каждой панели.

Классическим и наиболее известным представителем неграфических оболочек является Norton Commander – оболочка для ОС MS DOS, принципы построения и функционирования которой легли в основу построения последующих оболочек. В настоящее время для ОС Windows в основном используются оболочки Far Manager и TotalCommander, которые постоянно развиваются.ОС Unix как профессиональная серверная, напротив, исходно предполагает только интерфейс командной строки; использование оболочек диктуется желанием повысить удобство работы. ОС Linux, базируясь на принципах Unix, но, претендуя на ту же роль, что и Windows, занимает некое промежуточное положение и исходно предполагает использование оболочек, устанавливаемых как компоненты системы, хотя они и представляют собой отдельные приложения. Тем не менее подход к работе с операционными оболочками в этих системах один. Здесь из популярных текстовых оболочек можно назвать, например, MidnightCommander.