СПО_1 / лек / 1

1

Лекция 1. Структура программного обеспечения. Системное,

прикладное и инструментальное программное обеспечение.

Эволюция, понятие, классификация, назначение и функции операционной системы.

Структура программного обеспечения ПК

Совокупность программ, предназначенная для решения задач на ПК,

называется программным обеспечением. Состав программного обеспечения ПК называют программной конфигурацией.

Программное обеспечение, можно условно разделить на три категории (рис. 1.1):

− системное ПО, выполняющие различные вспомогательные функции, например создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере,

проверку работоспособности устройств компьютера и т.д.

− прикладное ПО, обеспечивающее выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов,

создание рисунков или картинок, обработка информационных массивов и т.д.

− инструментальное ПО, обеспечивающее разработку новых программ для компьютера на языке программирования.

Прикладное ПО

Прикладные программы могут использоваться автономно или в составе программных комплексов или пакетов.

Прикладное ПО – программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, создание электронных таблиц и т.д.

2

Пакеты прикладных программ – это система программ, которые по сфере применения делятся на проблемно – ориентированные, пакеты общего назначения и интегрированные пакеты. Современные интегрированные пакеты содержат до пяти функциональных компонентов:

тестовый и табличный процессор, СУБД, графический редактор,

телекоммуникационные средства.

Рисунок 1.1. Структура программного обеспечения ПК

К прикладному ПО, например, относятся:

−комплект офисных приложений MS OFFICE;

−бухгалтерские системы;

−финансовые аналитические системы;

3

−интегрированные пакеты делопроизводства;

−CAD – системы (системы автоматизированного проектирования);

−редакторы HTML или Web – редакторы;

−браузеры – средства просмотра Web – страниц;

−графические редакторы;

−экспертные системы.

Инструментальное ПО

Инструментальное ПО или системы программирования − это системы для автоматизации разработки новых программ на языке программирования.

В самом общем случае для создания программы на выбранном языке программирования (языке системного программирования) нужно иметь следующие компоненты:

1.Текстовый редактор для создания файла с исходным текстом программы.

2.Компилятор или интерпретатор. Исходный текст с помощью программы-компилятора переводится в промежуточный объектный код.

Исходный текст большой программы состоит из нескольких модулей

(файлов с исходными текстами). Каждый модуль компилируется в отдельный файл с объектным кодом, который затем надо объединить в одно целое.

3. Редактор связей или сборщик, который выполняет связывание объектных модулей и формирует на выходе работоспособное приложение

– исполнимый код.

Исполнимый код – это законченная программа, которую можно запустить на любом компьютере, где установлена операционная система,

для которой эта программа создавалась. Как правило, итоговый файл имеет расширение .ЕХЕ или .СОМ.

4

4. В последнее время получили распространение визуальный методы программирования (с помощью языков описания сценариев),

ориентированные на создание Windows-приложений. Этот процесс автоматизирован в средах быстрого проектирования. При этом используются готовые визуальные компоненты, которые настраиваются с помощью специальных редакторов.

Системное программное обеспечение

Системное программное обеспечение – набор программ, которые управляют компонентами вычислительной системы и предназначены для обеспечения функционирования и работоспособности всей системы и выполнения прикладных программ.

Системное программное обеспечение отвечает за контроль и объединение в единое целое различных компонентов технического обеспечения вычислительной системы.

Системное программное обеспечение противопоставляется прикладному программному обеспечению, которое предназначено для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитано на непосредственное взаимодействие с пользователем.

Если изобразить вычислительную систему в виде последовательности слоев (рис. 1.2), то можно видеть, что системное программное обеспечение занимает промежуточный слой между техническим обеспечением, то есть аппаратным оборудованием и прикладными программами.

5

Рисунок 1.2. Слои вычислительной системы Так как системное программное обеспечение – совокупность

программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ, то данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью, которые ориентированы в основном на квалифицированных пользователей.

Системное программное обеспечение направлено:

–на создание операционной среды функционирования других программ;

–на обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;

–на проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;

6

– на выполнение вспомогательных технологических процессов

(копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз

данных и т.д.).

Ксистемному ПО относятся:

−операционные системы (эта программа загружается в ОЗУ при включении компьютера);

−программы – оболочки (обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS, например, Norton Commander);

−операционные оболочки – интерфейсные системы, которые используются для создания графических интерфейсов,

мультипрограммирования и.т.;

−драйверы (программы, предназначенные для управления портами периферийных устройств, обычно загружаются в оперативную память при запуске компьютера);

−утилиты (вспомогательные или служебные программы,

которые представляют пользователю ряд дополнительных услуг).

Кутилитам относятся:

−диспетчеры файлов или файловые менеджеры;

−средства динамического сжатия данных (позволяют увеличить количество информации на диске за счет ее динамического сжатия);

−средства просмотра и воспроизведения;

−средства диагностики; средства контроля позволяют проверить конфигурацию компьютера и проверить работоспособность устройств компьютера, прежде всего жестких дисков;

−средства коммуникаций (коммуникационные программы)

предназначены для организации обмена информацией между компьютерами;

8

Базовое программное обеспечение – это минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера.

Сервисное программное обеспечение – это программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.

В базовое программное обеспечение входят:

–операционная система;

–операционные оболочки (текстовые и графические);

–сетевая операционная система.

Операционная система предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ.

Сетевые операционные системы – это комплекс программ,

обеспечивающий обработку, передачу и хранение данных в сети. Сетевая ОС предоставляет пользователям различные виды сетевых служб

(управление файлами, электронная почта, процесс управления сетью и др.), поддерживает работу в абонентских системах. Они оцениваются по комплексу критериев: производительность, разнообразие возможностей связи пользователей, возможности администрирования.

Операционные оболочки – это специальные программы,

предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной системы. Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя. Эти программы существенно упрощают задание управляющей информации для выполнения команд операционной системы, уменьшают напряженность и сложность работы конечного пользователя.

Расширением базового программного обеспечения компьютера является набор сервисных, дополнительно устанавливаемых программ,

9

которые можно классифицировать по функциональному признаку

следующим:

–программы диагностики работоспособности компьютера;

–антивирусные программы, обеспечивающие защиту компьютера,

обнаружение и восстановление зараженных файлов;

–программы обслуживания дисков, обеспечивающие проверку качества поверхности магнитного диска, контроль сохранности файловой системы на логическом и физическом уровнях, сжатие дисков, создание страховых копий дисков, резервирование данных на внешних носителях и др.;

–программы архивирования данных, которые обеспечивают процесс сжатия информации в файлах с целью уменьшения объема памяти для ее хранения;

–программы обслуживания сети.

Такие программы часто называются утилитами.

Утилиты – это программы, служащие для выполнения вспомогательных операций обработки данных или обслуживания компьютеров (диагностики, тестирования аппаратных и программных средств, оптимизации использования дискового пространства,

восстановления разрушенной на магнитном диске информации и т.п.).

Классификация операционных систем.

Проведем классификацию операционных систем по основным признакам.

1. Поддержка многопользовательского режима.

По числу одновременно работающих пользователей операционные системы можно разделить на:

−однопользовательские (MS DOS , Windows 3.x);

−многопользовательские (WindowsNT/ 2000/XP, ... , UNIX).

10

Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты персональных данных каждого пользователя.

2. Поддержка многозадачности. В зависимости от числа параллельно выполняемых прикладных процессов:

−однозадачные (MSDOS).

−многозадачные (Unix,Windos ,OS/2).

Однозадачные операционные системы в основном выполняют

функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером.

Однозадачные операционные системы включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, интерфейс пользователя.

Многозадачные операционные системы, кроме перечисленных функций, управляют разделением совместно используемых ресурсов,

таких как процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства.

3. Способ распределения процессорного времени.

Среди множества вариантов реализации многозадачности можно

задач целиком сосредоточен в операционной системе и решение о переключении процессора с выполнения одной задачи на выполнение другой принимается диспетчером задач, а не самой активной задачей.