15.Системный уровень по. Операционная система. Функции ос.

Системный уровень - является переходным. Программы этого уровня обеспечивают взаимодействие других программ компьютера с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением. От программ этого уровня зависят эксплуатационные показатели всей вычислительной системы. При подсоединении к компьютеру нового оборудования, на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая для остальных программ взаимосвязь с устройством. Конкретные программы, предназначенные для взаимодействия с конкретными устройствами, называют драйверами.

Другой класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователем. Благодаря ему, можно вводить данные в вычислительную систему, руководить ее работой и получать результат в удобной форме. Это средства обеспечения пользовательского интерфейса, от них зависит удобство и производительность работы с компьютером.

Совокупность программного обеспечения системного уровня образует ядро операционной системы компьютера. Наличие ядра операционной системы - это первое условие для возможности практической работы пользователя с вычислительной системой. Ядро операционной системы выполняет такие функции: управление памятью, процессами ввода-вывода, файловой системой, организация взаимодействия и диспетчеризация процессов, учет использования ресурсов, обработка команд и т.д.

ОС- набор программных средств, организующий структуру хранения данных(файловую систему), пользовательский интерфейс, распределение памяти и ресурсов, возможности сетевого взаимодействия с другими системами, надежности хранения данных, безопасности и взаимодействия со всеми аппаратами обеспечения.

Основные функции:

1. Управление памятью;

2. Управление доступом к устройствам ввода-вывода;

3. Управление файловой системой;

4. Управление взаимодействием процессов, диспетчеризация процессов;

5. Управление использованием ресурсов;

6. Загрузка программ в оперативную память и их выполнение;

7. Интерфейс с пользователем;

8. Межмашинное взаимодействие (сеть);

9. Защита самой системы и пользовательских данных и программ;

10. Разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы.

Дополнительные функции:

• Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).

• Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами.

• Разграничение доступа различных процессов к ресурсам.

• Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам.

• Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.

• Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.

• Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа (см. аутентификация, авторизация).

16.Разновидности ОС. Драйверы.

-однопользовательские/многопользовательские

-однозадачные/многозадачные

->однопользовательские + однозадачные(Так как перые ПК были очень слабы, то и первые ОС были, что вполне естественно однозадачными и однопользовательскими, а также работали исключительно в текстовом режиме. Дальнейшее развитие графической подсистемы позволило более интенсивно использовать графику и цвет, таким образом выделим первый признак: внешний тип интерфейса: GUI или текстовый.)

->однопользовательские + многозадачные(После появления микропроцессора i80286 и его расширенного режима стало возможным аппаратно изолировать области кода и данных разных программ друг от друга. Выделяем второй признак: многозадачность (или многопрограмность) ОС. В данном признаке можно выделить четыре типа:

1.однозадачные (MS-DOS);

2.псевдомногозадачные, то есть одновременно работает только одна программа, а мы переключаясь между ними как-бы пробуждаем другую и усыпляем первую (Windows 1 и 2);

3.многозадачные (Windows 95,98);

4.реально многозадачные (Windows NT, OS/2 3 и 4, Unix, Be, Linux).

->многопользовательский + многозадачные(С развитием сетей и внедрением ПК в офисы и дома частных пользователей потребовалась поддержка работы нескольких пользователей на одном компьютере. Выделим третий признак: является ли ОС многопользовательской. Тут также возможны варианты:

1.нет поддержки (MS-DOS, Windows 1-2-3);

2.поддерживается на одном терминале, хранятся различные профили для настройки системы под пользователя (Windows 95-98-Me-NT-2000);

3.реальная многопользовательность, то есть могут одновременно работать несколько человек на разных терминалах, но с одним ПК (Windows NT Terminal Server, Unix, Linux(?)).

Выделим еще одну группу ОС, для которых не очень важен интерфейс, а важны скоростные и надежностные характеристики работы - серверные ОС. Например, Windows NT Server, OS/2 Advanced Server, Novel Netware/IntranetWare, Banyan Wines.

Ну и последняя группа ОС - встраиваемые ОС. Сюда относятся ОС, которые встраиваются в различные устройства, например, сотовые телефоны, органайзеры и прочие микроэлектронные игрушки. Примером таких ОС можно наpвать: Palm OS, Windows CE.

Виды ОС(еще):

1. графические (с наличием графического пользовательского интерфейса - GUI) - текстовые (только командная строка);

2. бесплатные - платные;

3. открытые (с возможностью редактировать исходный код) - закрытые (без возможности редактировать исходный код);

4. клиентские - серверные;

5. высокая стабильность (устойчивость к сбоям аппаратной части)- низкая стабильность;

6. простая в администрировании (для рядового пользователя) - сложная, для системных администраторов;

7. 16-разрядная - 32-разрядная - 64-разрядная (в далеком прошлом были еще и 8-разрядные);

8. с высоким уровнем безопасности данных - с низким уровнем безопасности;

Драйверы-это компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. В общем случае, для использования любого устройства (как внешнего, так и внутреннего) необходим драйвер

17.Разновидности интерфейсов и их применение.

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).

1)( Способ взаимодействия человек-машина) по́льзовательский интерфейс (UI — англ. user interface) — разновидность интерфейсов, в котором одна сторона представлена человеком (пользователем), другая — машиной/устройством. Представляет собойсовокупность средств и методов, при помощи которых пользователь взаимодействует с различными, чаще всего сложными, машинами, устройствами и аппаратурой.

Весьма часто термин применяется по отношению к компьютерным программам, однако под ним может подразумеваться набор средств, методов и правил взаимодействия любой системы, управляемой человеком.

Несколько широко распространённых примеров:

• меню на экране телевизора + пульт дистанционного управления;

• дисплей электронного аппарата (автомагнитолы, часов) + набор кнопок и переключателей для настройки;

• приборная панель (автомобиля, самолёта) + рычаги управления.

2)статический используется в простых программах с небольшой функциональностью (блокнот)

3)( Способ взаимодействия виртуальных устройств )Программный интерфейс — функциональность, которую некоторый программный компонент предоставляет другим программным компонентам. Можно различать два вида такой функциональности: та, что используется при создании прикладных программ, и та, что используется при создании системных компонентов. Первая обычно называется интерфейсом программирования приложений (API, англ. application programming interface), вторая может называться интерфейсом программирования компонентов операционной системы или интерфейсом системного программирования (SPI, англ. system programming interface). Кроме того, программные интерфейсы могут быть разноуровневыми, относясь либо к уровню программного кода (API и SPI), либо к уровню кода машинного (ABI, англ. application binary interface, и SBI, англ. system binary interface).

4) Способ взаимодействия физических устройств («Железный» интерфейс, чаще всего речь идёт о компьютерных портах)

Сетевой интерфейс

Сетевой шлюз — устройство, соединяющее локальную сеть с более крупной, например, Интернетом

Шина (компьютер)

Интерфейс командной строки ( CLI) — разновидностьтекстового интерфейса (CUI) между человеком и компьютером, в котором инструкции компьютеру даются в основном путём ввода с клавиатуры текстовых строк (команд), в UNIX-системах возможно применение мыши.^[1] Также известен под названием консоль.

Интерфейс командной строки противопоставляется системам управления программой на основе меню, а также различным реализациям графического интерфейса.

Формат вывода информации в интерфейсе командной строки не регламентируется; обычно это также простой текстовый вывод, но может быть и графическим, звуковым и т. д. На устройстве-консоли, которое печатало текст на бумаге, интерфейс командной строки был единственным возможным. На видеотерминалах интерфейс командной строки применяется по таким причинам:

• Небольшой расход памяти по сравнению с системой меню.

• В современном программном обеспечении имеется большое число команд, многие из которых нужны крайне редко. Поэтому даже в некоторых программах с графическим интерфейсом применяется командная строка: набор команды (при условии, что пользователь знает эту команду) осуществляется гораздо быстрее, чем, например, навигация по меню.

• Естественное расширение интерфейса командной строки — пакетный интерфейс. Его суть в том, что в файл обычноготекстового формата записывается последовательность команд, после чего этот файл можно выполнить в программе, что возымеет такой же (не меньший) эффект, как если бы эти команды были по очереди введены в командную строку. Примеры — .bat-файлы в DOS и Windows, shell-скрипты в Unix-системах.

Графи́ческий интерфе́йс по́льзователя (ГИП), графический пользовательский интерфейс (ГПИ)— разновидность пользовательского интерфейса, в котором элементы интерфейса (меню, кнопки, значки, списки и т. п.), представленные пользователю на дисплее, исполнены в виде графических изображений.

• В отличие от интерфейса командной строки, в ГИ пользователь имеет произвольный доступ (с помощью устройств ввода — клавиатуры, мыши, джойстика и т. п.) ко всем видимым экранным объектам (элементам интерфейса) и осуществляет непосредственное манипулирование ими. Чаще всего элементы интерфейса в ГИ реализованы на основе метафор и отображают их назначение и свойства, что облегчает понимание и освоение программ неподготовленными пользователями.

SILK (speech, image, language, knowledge) - интерфейс.Этот интерфейс наиболее приближен к обычной человеческой форме общения. В рамках этого интерфейса идет обычный разговор человека и компьютера. При этом компьютер находит для себя команды, анализируя человеческую речь и находя в ней ключевые фразы. Результаты выполнения команд он также преобразует в понятную человеку форму. Этот вид интерфейса требует больших аппаратурных затрат, поэтому находится в стадии разработки и совершенствования и используется пока только в военных целях.