Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Sis_prog_zabezpechennya

.pdf
Скачиваний:
59
Добавлен:
17.03.2016
Размер:
832.88 Кб
Скачать

Академія педагогічних наук України Інститут інформаційних технологій і засобів навчання

Копичко С.М, Макаров С.М.

СИСТЕМНЕ ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

Енциклопедичне видання

Рекомендовано вченою радою Інституту інформаційних технологій і засобів навчання АПН України як навчально-методичний посібник

Ця книжка видана за ініціативою Редакційної колегії, яка діє на громадських засадах.

Голова Редакційної колегії академік АПН України Жалдак М.І.

Київ— 2008

ББК 32.973.018.2 УДК 004.045 К65

Рецензенти:

О.М. Макарчук — канд. техн. наук, доцент Військового

 

інституту телекомунікацій та інформатизації НТТУ «КПІ»,

 

О.М. Мацьоха — учитель інформатики спеціалізованої

 

школи №269 м. Києва.

Рекомендовано до друку вченою радою Інституту інформаційних технологій і засобів навчання АПН України як навчально$методичний посібник, протокол №4 від 28 квітня 2008 р.

Редакційна рада: голова ради — Биков В.Ю., члени ради: Бурда М.І., Бутник В.Г., Гуржій А.М.,

Жалдак М.І., Жук Ю.О., Морзе Н.В., Задорожна Н.Т., Руденко В.Д., Фокіна Т.М.

К65

Копичко С.М., Макаров С.М.

 

Системне програмне забезпечення — Енциклопедичне видан-

ня: Навч. метод. посіб. — К.: ТОВ Редакція «Комп’ютер», 2008. — 128 с.: іл.

ISBN 978-966-2952-08-7

У посібнику розглянута структура системного програмного забезпечення, основні функції операційних систем (диспетчеризація, організація віртуальної пам’яті і т. д.).

Посібник призначений для вчителів інформатики

ББК 32.973.018.2

Усі права захищені. Жодна частина даної книжки не може бути відтворена в будь якій формі будь якими засобами без письмового дозволу власників авторських прав.

ISBN 978-966-2952-08-7

© Редакція «Комп’ютер», 2008

Зміст

 

1. Алгоритм.................................................................................................

6

2. Алфавіт....................................................................................................

6

3. Архітектура операційних систем........................................................

6

4. База даних...............................................................................................

8

5. Базова мережа передаваня даних.......................................................

9

6. Буферизація..........................................................................................

10

7. Взаємне виключення...........................................................................

13

8. Віртуальна пам’ять..............................................................................

14

9. Всесвітня павутина World Wide Web...............................................

14

10.

Дескриптор файла..............................................................................

15

11. Дисципліни планування з декількома чергами............................

16

12.

Дисципліни планування з однією чергою.......................................

17

13.

Драйвер................................................................................................

20

14.

Еволюція операційних систем..........................................................

21

15.

Еволюція програмних модулів у процесі їх розробки..................

25

16. Електронна таблиця..........................................................................

26

17.

Захист від вірусів................................................................................

27

18.

Захист інформації..............................................................................

28

19.

Захист пам’яті.....................................................................................

29

20.

Інкапсуляція даних в Інтернеті.......................................................

30

21.

Інтерфейс.............................................................................................

33

22. ІР-адреса..............................................................................................

33

23. Кадр......................................................................................................

35

24.

Канальний протокол мережі Ethernet............................................

36

25.

Комп’ютерна мережа.........................................................................

37

26.

Комп’ютерний вірус...........................................................................

38

27.

Криптографічний захист інформації..............................................

39

28.

Лічильник часу...................................................................................

40

29. Маршрутизатор..................................................................................

41

30.

Мережа Інтернет.................................................................................

42

31.

Мережевий адаптер (мережева карта)...........................................

42

32.

Мережевий протокол.........................................................................

43

33.

Методи реалізації системи управління файлами..........................

43

3

 

Системне програмне забезпечення

 

34.

Механізм переривання......................................................................

46

35.

Міжмережевий екран........................................................................

48

36. Мова програмування.........................................................................

49

37.

Модель планування робіт у мультипрограмній ОС.......................

49

38.

Неперервний розподіл пам’яті.........................................................

51

39.

Облік вільної пам’яті..........................................................................

53

40.

Оболонки операційної системи........................................................

55

41.

Обробка переривань...........................................................................

56

42.

Операційна система...........................................................................

56

43.

Організація файлів............................................................................

59

44.

Парольний захист..............................................................................

61

45.

Передача параметрів між програмами..........................................

62

46.

Підпрограма........................................................................................

64

47.

Повторне використання модулів.....................................................

64

48.

Портал (інтернет-портал).................................................................

65

49.

Поштова скринька..............................................................................

66

50.

Привілейований режим.....................................................................

67

51.

Прикладне програмне забезпечення...............................................

69

52.

Пріоритет.............................................................................................

70

53. Програма.............................................................................................

70

54. Програмне забезпечення..................................................................

70

55.

Протокол ARP.....................................................................................

71

56. Протокол HTTP..................................................................................

71

57.

Протокол IP.........................................................................................

71

58.

Протокол IPSec...................................................................................

73

59.

Протокол TCP......................................................................................

74

60.

Протокол UDP.....................................................................................

76

61.

Протоколи прикладного рівня.........................................................

77

62. Рестарт.................................................................................................

78

63. Сайт......................................................................................................

79

64.

Сегментна організація віртуальної пам’яті...................................

79

65.

Сегментно-сторінкова організація віртуальної пам’яті...............

81

66.

Семирівнева модель управління процесами глобальних

 

мереж.......................................................................................................

82

67. Сервісні системи................................................................................

86

4

 

Енциклопедичне видання

 

68.

Симптоми вірусної атаки..................................................................

86

69.

Синхронізація процесів.....................................................................

87

70.

Система переривань...........................................................................

88

71.

Система программування.................................................................

89

72.

Системи штучного інтелекту............................................................

90

73.

Системне програмне забезпечення..................................................

90

74.

Системний адміністратор..................................................................

92

75.

Способи виклику модулів..................................................................

93

76.

Стек.......................................................................................................

95

77.

Стек протоколів..................................................................................

96

78. Сторінкова організація віртуальної пам’яті..................................

97

79.

Стратегія витіснення сторінок..........................................................

98

80.

Стратегія підкачки сегментів (сторінок) .....................................

100

81.

Структури програмних модулів.....................................................

101

82. Супервізор.........................................................................................

102

83.

Текстовий редактор..........................................................................

102

84.

Тестовий контроль ЕОМ..................................................................

103

85.

Транслятор........................................................................................

105

86. Трафік................................................................................................

106

87.

Тупик (клінч, дедлок, взаємне блокування)................................

107

88.

Угоди про міжпрограмні зв’язки...................................................

109

89. Управління взаємодією процесів..................................................

111

90.

Управління відновленням після збоїв..........................................

111

91.

Управління доступом......................................................................

113

92.

Управління пам’яттю......................................................................

114

93. Утиліти..............................................................................................

115

94.

Файл...................................................................................................

116

95.

Функція розстановки.......................................................................

118

96.

Цифровий підпис..............................................................................

118

97.

Цілісність даних...............................................................................

120

98.

Чотирирівнева модель управління процесами мережі

 

Інтернет.................................................................................................

121

99.

Шифрування з відкритим ключем................................................

122

100. Шифрування із закритим ключем..............................................

124

5

Системне програмне забезпечення

Алгоритм

Алгоритм — чітко визначена послідовність дій, виконуючи які, Обробник інформації (людина або автомат) реалізує процес перетворення даних, з метою одержання кінцевого результату з початкових даних (аргументів).

Властивості алгоритму:

детермінованість — кожна дія алгоритму повинна сприйматися Обробником інформації однозначно;дискретність (покроковість) — алгоритм складається з дій, які у змозі виконати Обробник інформації;

масовість — алгоритм конструюється для розв’язання не однієї конкретної задачі, а цілого класу задач даного типу;результативність (цілеспрямованість, скінченність) — алгоритм повинен подати результат за скінчену кількість кроків. Слово «алгоритм» походить від прізвища відомого середньоазійського вченого-математика аль-Хорезмі (ХІІ ст.), який запропонував на доповнення до існуючих на той час чотирьох способів задання функції: словесним описом, таблично, графічно, алгебраїчно (за допомогою формул), ще й п’ятий спосіб — описом покрокового процесу одержання значення функції із значень

аргументів.

Алфавіт

Алфавіт — набір букв, цифр, знаків арифметичних дій (+ , —, * , /), знаків відношення (= , > , < , тощо), спеціальних знаків ([ , ],

(,) , _ , . , ;), що використовуються в мовах програмування високого рівня (Pascal, C).

Архітектура операційних систем

Архітектура операційних систем (ОС) — це склад і взаємозв’язки її частин.

Типову структуру ОС можна зобразити так, як показано на рис. 1.

6

Енциклопедичне видання

Рис. 1. Типова архітектура ОС

До складу ОС входять такі підсистеми:

1.Підсистема власних потреб, яка виконує завантаження ОС — настроювання ОП, перезавантаження ОС, інсталяцію, підготовку системних таблиць, перевірку стану таблиць та стану зовнішніх пристроїв, настройку файлів, тестування обладнання

вЕОМ, як під час кожного вмикання, так і для діагностики під час ремонту, відновлення після збоїв у ЕОМ, формування запису про збій у системному журналі, повторення невдало виконаної команди процесора або зовнішнього пристрою, вибіркове завершення пошкодженої збоєм програми, переведення ЕОМ у режим очікування, якщо відновлення працездатності неможливе.

2.Підсистема управління роботами, яка виконує прийом вхідного потоку завдань користувачів, читання та інтерпретацію операторів мови управління завданнями, послідовну або пріоритетну обробку завдань, розподіл ресурсів ЕОМ для завдань, асинхронне читання вхідних даних та видачу результатів завдання, ведення системного журналу, зв’язок з оператором системи.

3.Підсистема управління ресурсами (супервізор), яка виконує обробку всіх типів переривань, управління виконанням однієї або кількох задач одночасно, управління оперативною пам’яттю (ОП), зв’язками між модулями, роботою програм з оверлейною структурою, системним таймером, резидентними

7

Системне програмне забезпечення

програмами доступу до даних, засобами захисту ОП, запитами на введення/виведення інформації, динамічне завантаження програм в ОП, роботу системи в режимі квантування часу, функціонування багатопроцесорних комплексів.

4. Підсистема управління файлами, яка забезпечує введення та виведення даних із послідовною, індексно-послідовною та прямою організацією, об’єднання записів у блоки та поділ блоків на записи, суміщення операцій уведення/виведення та обробки (буферизація), аналіз та обробку помилкових ситуацій в операціях уведення-виведення, незалежність програм від пристроїв ЕОМ (віртуальність).

Системні обробні програми: транслятори з різних мов програмування, редактори зв’язків, які можуть об’єднувати об’єктні модулі в один готовий до виконання завантажувальний модуль, завантажувач, який виконує редагування та безпосереднє завантаження програмного модуля для його виконання, штатні наладжувальні засоби ОС, утиліти — допоміжні програми, які виконують переміщення інформації з одного носія на інший, роздруковування файлів, підготовку та розмітку томів прямого доступу та ін.

База даних

База даних (БД) — це незалежна від прикладних програм сукупність даних, організованих за певними правилами, які передбачають загальні принципи опису, зберігання та маніпулювання (створення, вибірка, додавання, модифікацію та видалення) даних. БД можна розглядати як інформаційну модель предметної сфери (прикладами предметної сфери є підприємство, постачальницька організація, університет або його підрозділи — факультет, бібліотека, науково-дослідна частина).

Бази даних є подальшим розвитком файлових систем управління інформацією. Характерною їх особливістю є те, що крім функції пошуку, вони також наділені певними функціями обробки інформації.

8

Енциклопедичне видання

Головними перевагами використання БД є:

можливість спільного доступу до даних;

скорочення надлишковості даних;

забезпечення логічної цілісності (несуперечливість) даних;

організація захисту даних;

можливість підтримки транзакцій — логічних одиниць роботи у разі внесення змін у дані БД, які складаються з кількох операцій, виконуваних цілісно — неперервним чином.

Створення, введення та використання БД виконується за допомогою комплексу програмних та мовних засобів, які названі системами управління базами даних (СУБД).

Зараз панівне становище займають реляційні БД, основані на використанні таблиць (термін «відношення» (relation) фактично

єматематичним аналогом терміну «таблиця»).

Найбільш відомі СУБД реляційного типу: Oracle, Informix, Progress, Ingress та ін. У них створення таблиць даних, а також маніпулювання даними, здійснюється за допомогою мови структурованих запитів SQL (Structured Query Language) та інших інструментальних засобів, індивідуальних для кожної СУБД.

Базова мережа передаваня даних

Оскільки мережі ЕОМ та пристрої, з яких вони складаються, випускаються багатьма виробниками, необхідне вироблення загальних угод про стикування елементів між собою. У кінці 60-х років був запропонований спосіб побудови обчислювальних мереж на основі базової мережі передаіання даних (МПД) (рис. 2).

Така модель мережі пізніше була прийнята як стандарт для вироблення загальних угод та стандартів. Ядром є базова мережа МПД, яка складається з каналів та вузлів зв’язку (ВЗ) — маршрутизаторів. ВЗ приймають дані і передають їх шляхом, який забезпечує доставку даних абоненту.

9

Системне програмне забезпечення

Рис. 2. Схема базової мережі передачі даних

Буферизація

Спосіб організації інформації в файлах справляє суттєвий вплив на вартість зберігання, доступу та використання файлів. Одним з важливих прийомів покращення техніко-економічних показників є об’єднання логічних записів файлу в блоки.

Розрізняють поняття логічного запису файлу і фізичного. Інформація на зовнішніх пристроях пам’яті згрупована в блоки — фізичні записи, розмір яких часто диктується фізичними характеристиками пристроїв (довжина сектора тощо). Дані, що використовуються в програмі, групуються в логічні записи згідно з потребами програми. Як правило, пишеться процедура для обробки одного логічного запису і потім вона застосовується циклічно для обробки всіх записів файлів. Розміри логічних і фізичних записів можуть не співпадати. Об’єднання логічних записів у блоки дає можливість економніше витрачати пам’ять. Коефіцієнт об’єднання в блоки — це кількість логічних записів в одному фізичному. Він може бути і нецілим, тобто можуть бути записи, які перекривають два сусідні блоки. Для роботи з такими записами потрібні спеціальні програми, тому частіше запис,

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]