СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ I

1. Основные понятия спо.

Системное программное обеспечение — это программы и комплексы программ, являющиеся общими для всех, кто совме­стно использует технические средства компьютера, применяе­мые как для автоматизации, разработки новых программ, так и для организации выполнения программ существующих.

Системное программное обеспечение можно разделить на следующие группы: операционные системы; система управле­ния файлами; интерфейсные оболочки; системы программиро­вания; утилиты.

Операционная система - это комплекс управляющих и обра-ч батывающих программ, которые с одной стороны выступаю! как интерфейс между аппаратурой ПК и пользователем, а с дру\ гой стороны предназначены для наиболее эффективного исполы зования ресурсов вычислительной техники и организации нан дежных вычислений. Любой комплект прикладного программ^ ного обеспечения работает под управлением операционной сие* темы. IСистема управления файлами - предназначены для органи-шции более удобного доступа к данным, организованным как фийлы. Благодаря системе управления файлами вместо низко-уроннего доступа с указанием конкретных физических адресов нужной записи используется логический доступ с указанием имени файла. Современные операционные системы имеют соот-иетствующие системы управления файлами. Некоторые из них могут работать с несколькими системами управления файлами. ( нстема управления файлами не существует сама по себе; она рнботает для конкретной операционной системы. Например, ГЛ I -16 разработана для MS-DOS; FAT - Windows NT.

Интерфейсные оболочки - предназначены для расширения возможностей по управлению операционной системой.

Системы программирования - это комплекс программных средств, предназначенных для тестирования и отладки про­граммного обеспечения.

Задачи системы программирования - это разработка опера­ционных систем; систем ассемблирования; компиляторов; за-груччиков и программ связывания; макропроцессоров; драйве­ром.

Утилиты - это специальные системные программы, с помо­щью которых можно обслуживать саму операционную систему; подготовить для работы носителей данных; выполнить переко­дировку данных; осуществить оптимизацию размещения дан­ных на носителе и т.д. Утилиты могут работать только в соот-негствующей операционной системе.

2. Функции ос

- прием от пользователя заданий или команд и их после­дующая обработка;

- прием и исполнения программных запросов на запуск, Приостановку и остановку других программ;

- загрузка в оперативную память подлежащих исполнению программ;

- инициация программы, т.е. передача ей управления, в ре-гультате чего процессор исполняет программу;

- идентификация всех программ и данных;

- обеспечение работы системы управления файлами и сис-11 мы управления базами данных;'

■'- обеспечение функций по организации и управлению всеми!

Операциямиввода-вывода; |

■ распределение памяти и организация виртуальной памяти;!

■ планирование и диспетчеризация задач; !

- организация механизмов обмена сообщениями и данных мёяСцу программами;

- защита одной программы от влияния другой;

- обеспечения сохранности данных;

- обеспечения работы систем программирования.

З.Архитектура ОС.

Наиболее общим переходом структуризации ОС является разделение её модулей на две группы: ядро, вспомогательные модули.

Ядро - это сердцевина ОС. Модули ядра выполняют базовые функции, решающие внутрисистемные задачи организации вы­числительных процессов: переключение контекстов, обработка прерывания, управление вводом-выводом.

Вспомогательные модули - выполняются в виде библиотек процедур. К ним относятся:

- утилиты - программы, выполняющие отдельные задачи управления компьютерной системой;

- системные обрабатывающие программы - графические, текстовые редакторы, компиляторы, интерпретаторы, трансля­торы, отладчики, компоновщики;

- программы, предоставляющие пользователю дополни­тельные услуги - блокнот, калькулятор, игры.

- библиотека процедур - библиотека математических функ­ций.

Разделение ОС на ядро и вспомогательные модули осуще­ствляют легкую расширяемость ОС. Вспомогательные модули являются транзитными, т.е. загружается в RAM только вовремя выполнения своих функций, что значительно экономит время и ресурсы. Для надежного управления кодов выполнения прило­жения ядро должно иметь определенные привилегии по отно­шению к приложению, иначе некорректное действие вспомога­тельных модулей может вмешаться в работу ОС и нарушить её.

4. Классификация процессов.Процесс - это система действий, реализующая определен-мум> (функцию в вычислительной системе и оформленная так, что управляющая программа вычислительной системы может ГШрераспределять ресурсы этой системы в целях обеспечения м v hi, i и программирования.

И зависимости от интервала существования процессы быва-•■' <

Процессы реального времени - такой вид процессов, тре­бующих такого планирования, при котором гарантировалось бы окончание процесса до наступления некоторого конкретного Момента времени.

Интерактивные процессы - процессы, время существования коюрых должно быть не более интервала времени допустимой ррпкции ЭВМ на запросы пользователя.

11акетные - все остальные процессы.

I Io генеалогическому признаку процессы делятся на:

11орождающие - вид процессов, задающий требование для Порождения других процессов.

11орожденные - процессы, создаваемые по требованию дру-РИх процессов.

I Io результативности процессы бывают:

Эквивалентные - процессы, имеющие одинаковый конеч­ный результат обработки одних и тех же исходных данных по одной и той же или даже различным программам на одном и том же или на различных процессорах.

Тождественные - эквивалентные процессы, обработка дан­ных происходит по одной и той же программе, но трассы кото-_ч рыч не совпадают.

Равные - тождественные процессы, трассы которых совпа-

'U1IOT.

Различные - все остальные процессы.

11о динамическому признаку:

IПоследовательные - процессы, интервалы которых не пере­даются во времени.

11араллельные - процессы, существующие одновременно на Рассматриваемом интервале времени.

Комбинированные - процессы, существующие на рассмат­риваемом интервале хотя бы в одной точке, но не существую-щие'й другой и существующие одновременно в некоторой одной точке.

I Io принадлежности к центральному процессору процессы:

Внутренние (программные) - развивающиеся на централь­ном процессоре.

Внешние - процессы, развитие которых происходит под контролем или управлением операционной системы на процес­сорах, отличных от центрального.

По принадлежности к операционной системы процессы:

Системные - процессы, при развитии которых исполняется программа из состава операционной системы.

Пользовательские - процессы, при развитии которых испол­няется пользовательская (прикладная) программа.

По связанности процессы бывают:

Взаимосвязанными — процессы, ме^жду которыми с помо­щью системы управления процессами поддерживаются связи какого-либо рода: функциональные, пространственно-временные, управляющие, информационные.

Изолированные - процессы со слабыми связями.

Информационно-независимые - взаимосвязанные процессы, при развитии которые используют совместно некоторые ресур­сы, но информационно не связаны между собой. Связь между такими процессами может быть либо функциональная, либо пространственно-временная.

Взаимодействующие - процессы, имеющие информацион­ные связи. ......

Конкурирующие — взаимосвязанные процессы, имеющие связи по ресурсам (способ связи явный - с помощью явного об­мена сообщениями между процессами, или неявный - с помо­щью разделяемых структур данных).