Лекция 6. Программное платформы современных компьютеров

Лекция 6. Программное платформы современных компьютеров 1. Назначение и классификация ПО. 2. Операционные системы. 1

Под ПО ЭВМ понимается совокупность программ, процедур и правил вместе со связанной с этими компонентами документацией, позволяющей использовать ЭВМ для решения различных задач. ПО разрабатывается для: 1)обеспечения работоспособности ЭВМ; 2)обеспечения в максимально комфортном режиме взаимодействия пользователей с ЭВМ; 3)сокращение цикла решения вычислительных задач (от постановки до получения результата); 4)повышение эффективности использования ресурсов ЭВМ. 2

Назначение системного ПО (system software) Системное ПО предназначено: 1. Для управления компьютером; 2. Для создания и поддержки выполнения других программ пользователя; 3. Для предоставления пользователю набора всевозможных услуг. 3

Назначение прикладного ПО (applikation software) Прикладное ПО предназначено для решения различных задач пользователей. 4

Виды программного обеспечения Системное ПО Прикладное ПО 1 ) 1)Прикладные Операционные системы программы 2)Системы программи- пользователей рования: 2)Пакеты прикладных a)Машинные коды программ b)Машиннозависимые a)Проблемноориен- c)Машиннонезависимые тированные 3)Системные утилиты b)Интегрированные 4)Средства контроля 5

Понятие ОС ОС – совокупность программ, управляющих работой всех устройств компьютера и процессом выполнения прикладных программ. Функции ОС: 1)контроль работоспособности оборудования; 2)выполнение процедуры начальной загрузки; 3)управление работой устройств компьютера; 4) управление файловой системой; 5) взаимодействие с пользователем; 6) загрузка и выполнение прикладных программ; 7) распределение ресурсов компьютера (оперативная память, процессорное время, «периферия» ) между6 программами.

Классификация ОС 1. Однозадачные (MS DOS) и много- задачные (OS/2, Unix, Windows). 2. Однопользовательские и многополь- зовательские (Unix, Windows NT). 3. Однопроцессорные и многопроцес- сорные: Windows NT (Microsoft), Solaris 2. x (Sun), Net. Ware 4. 1 (Novell). 4. Сетевые и локальные. 7

Общие требования к современным ОС (1) • Эффективное управление ресурсами и обеспечение удобного интерфейса для пользователей и прикладных программ; • Поддержка мультипрограммной обработки; • Организация виртуальной памяти; • Поддержка многооконного интерфейса. 8

Общие требования к современным ОС (2) • многозадачность - способность обеспечивать выполнение нескольких программ одновременно; • развитый графический пользовательский интерфейс; • использование всех возможностей, предоставляемых современными микропроцессорами; • устойчивость в работе и защищенность; • полная независимость от аппаратуры (поддержка всех видов периферийного оборудования); • средства обеспечения компьютерной безопасности и др. ; • совместимость со всеми видами приложений, разработанных для MS DOS. 9

Поддержка сетевых функций современными ОС : • совместного использования файлов и принтеров при высокой производительности; • эффективного выполнения прикладных программ, ориентированных на архитектуру «клиент-сервер» , в том числе прикладных программ производителей; • дистанционного доступа к сети; • работать на различных платформах и с различным сетевым оборудованием; • обеспечить интеграцию с Интернетом, т. е. поддержку соответствующих протоколов и программного обеспечения Web-сервера; • организации эл. почты, телеконференций; • доступа к ресурсам территориально распределенных 10 многосерверных сетей.

Специальные требования к современным ОС 1. Расширяемость. 2. Переносимость. 3. Надежность и отказоустойчивость. 4. Совместимость. 5. Безопасность. 6. Производительность. 11

Сервисные системы расширяют возможности ОС, предоставляя пользователю, а также выполняемым программам набор разнообразных дополнительных услуг. К сервисным системам относят оболочки , утилиты и операционные среды (интерфейсные системы). 12

Оболочка операционной системы - это программный продукт, который делает общение пользователя с компьютером более комфортным. В связи с несовершенством пользовательского интерфейса операционных систем семейства DOS было разработано несколько операционных оболочек. Наибольшую популярность среди пользователей ПК получила операционная оболочка Norton Commander, созданная компанией Peter Norton Computing. 13

Утилиты - это служебные программы, которые предоставляют пользователю ряд дополнительных услуг. Во многих случаях они используются для расширения или улучшения функций операционных систем. Некоторые служебные программы (как правило, это программы обслуживания) изначально включают в состав операционной системы, но большинство служебных программ являются для операционной системы внешними и служат для расширения ее функций. 14

К утилитам относят следующие программные средства: • дисковые компрессоры; • дисковые дефрагментаторы; • программы резервного копирования данных; • архиваторы; • программы, оптимизирующие использование оперативной памяти; • программы защиты и восстановления данных; • антивирусные программы и др. 15

Для обслуживания жесткого диска в среде Windows используются служебные программы. К ним относятся следующие программы и утилиты, которые удовлетворяют минимальным требованиям пользователя ПК: • программы дефрагментации диска (DEFRAG), • проверки диска (Scandisk), • уплотнения диска (Drv. Space), • резервирования и восстановления файлов (Backup), • архиваторы, • системный монитор (System monitor), • антивирусные программы. 16

Утилита дефрагментации диска (DEFRAG) Предназначена для оптимизации работы диска и повышения скорости доступа к нему. При копировании, удалении и перемещении файлов на жестком или гибком диске возникают пустые места, которые затем заполняются фрагментами других файлов. Дефрагментация диска состоит в том, что фрагменты файла собираются в один блок. 17

Программа проверки диска (Scan. Disk) Проверяет правильность информации, которая содержится в таблицах распределения файлов диска (FAT), а также осуществляет поиск сбойных блоков диска. Если FAT-таблица повреждена и несколько файлов оказались наложенными друг на друга, их можно удалить или сделать отдельную копию для каждого файла. Копии файлов имеет смысл делать в том случае, если пользователь хорошо представляет себе логическую структуру диска и может восстановить ее. 18

Программа уплотнения диска (Drv. Space) Предназначена для создания и обслуживания уплотненных (сжатых) дисков. Уплотненный диск представляет собой файл на обычном физическом гибком или жестком диске. Работа с таким диском ничем не отличается от работы с простым диском. Разница заключается только в том, что при записи на диск данные сжимаются (непосредственно перед записью), а при чтении восстанавливаются снова (непосредственно после считывания), поэтому чтение и запись выполняются чуть медленнее, чем для обычного диска. 19

Программа резервирования (копирования) данных на диске (Backup) Работает в трех режимах: резервирования (Backup), восстановления (Restore) и сравнения исходных данных с их резервными копиями (Compare). Для резервных копий используются дискеты, кассеты с магнитной лентой или другие сменные носители информации, а также возможно резервирование на другие жесткие диски. 20

Средства сжатия данных (архиваторы) Предназначены для создания архивов. Архивирование данных упрощает их хранение за счет того, что большие группы файлов и каталогов сводятся в один архивный файл. При этом повышается и эффективность использования носителя за счет того, что архивные файлы обычно имеют повышенную плотность записи информации. Архиваторы часто используют для создания резервных копий ценных данных. 21

Программно-инструментальные средства Это программные продукты, предназначенные для разработки программного обеспечения. К ним относят системы программирования, которые включают систему команд процессора и периферийных устройств, трансляторы с различных языков программирования. 22

Системы технического обслуживания Это с овокупность программно-аппаратных средств ПК для обнаружения сбоев в процессе работы компьютера. Они предназначены для проверки работоспособности отдельных узлов, блоков и всей машины в целом, являясь инструментом специалистов по эксплуатации и ремонту технических средств компьютера. Эти средства можно разделить на средства диагностики ПК, тестового контроля, аппаратного контроля и программно- аппаратного контроля. 23

ОС фирмы Microsoft • MS DOS (Disk Operating System)- c 1980 г. • Windows 3. 1 (3. 11)- 1992 г. • Windows 95 • Windows NT 4. x • Windows 98 • Windows 2000 (Millenium) • Windows ХР (e. XPerience ) – 2001 г. 24

ОС для ПК 1. Проект Оpen. Sorce – «открытые исходные коды» ОS Linux (начало - финский программист Линус Торвальдс - 1993 г. ) Фирма Sun Microsystem 2. Mac. OS Фирма Apple 25

Графический многооконный пользовательский интерфейс GUI (Graphics User Interface) Windows NT • Рабочий стол; • Панель задач; • Стартовое меню; • Контекстное меню; • Систему меню приложений Windows; • Ярлыки: Мой компьютер; Сетевое окру- жение; Корзина; Проводник Интернета; Входящие; Портфель; Окно; Шрифты; Справочная система. 26

Структура сетевой ОС Средства управления локальными ресурсами (локальная ОС) Серверная часть Клиентская часть Средства запроса предоставления доступа к собственных удаленным ресурсов в общее ресурсам и пользование услугам Коммуникационные средства Оболочка В сеть 27

Архитектурные решения Windows NT 1. Переносимость (для CISC- и RISC-процессоров). 2. Многозадачность. 3. Многопроцессорная обработка. 4. Масштабируемость. 5. Архитектура «клиент – сервер» . 6. Объектная архитектура. 7. Расширяемость. 8. Надежность и отказоустойчивость. 9. Совместимость. 10. Доменная архитектура сетей. 11. Многоуровневая система безопасности. 28

Иерархическая организация ПО ПК Уровень 1 Прикладное ПО (программы, пакеты) Интерфейс ОС Уровень 2 ОС Уровень 3 Интерфейс внутреннего ПО Драйверы устройств Базовая система ввода-вывода (BIOS) Устройства ввода-вывода ПК 29

Проблемно – ориентированные пакеты прикладных программ • Текстовые редакторы ( MS Word) • Табличные процессоры (Excel) • СУБД (Access) • Демонстрационная графика (MS Power Point) • Органайзеры (MS Outlook) • Графические редакторы: растровые (Paint), векторные (от Adobe, Corel Draw) • Системы мультимедиа 30