Глава 3 Системное и прикладное программное обеспечение

Глава 3. Системное и прикладное программное обеспечение

Совокупность программ называется программным обеспечением. По функциональному признаку делится на 2 части: • Системное (СПО)(system software) • Прикладное (ППО)(application software)

Систе мное програ ммное обеспече ние — это комплекс программ, которые обеспечивают управление компонентами вычислительной системы (процессор, оперативная память, каналы ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс» с одной стороны которого аппаратура, а с другой приложения пользователя). В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т. д.

Иногда еще выделяют инструментальное: Инструмента льное програ ммное обеспе чение — программное обеспечение, предназначенное для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ. Обычно этот термин применяется для акцентирования отличия данного класса ПО от прикладного и системного программного обеспечения.

Операционные системы Среды программирования • компиляторы Текстовые редакторы и процессоры Электронные таблицы Графические редакторы Системы управления базами данных Настольные издательские системы Геоинформационные системы (ГИС) и пр. • трансляторы • компоновщики • загрузчики • отладчики Утилиты Системы управления файлами (файловые менеджеры)

Определения Программная система – совокупность исполняемых и служебных файлов, разработанных для решения на компьютере задач определенного класса. Программная система Word – сотни файлов, основной исполняемый winword. exe Программная среда – условия, созданные на компьютере файлами системы для решения задач определенного класса. Программная среда Word – условия для работы с текстовыми документами.

3. 1 Операционная система Первая загружаемая программа, называется ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМОЙ . Операцио нная систе ма, ОС (англ. operating system) —комплекс компьютерных программ, обеспечивающий интерфейс с пользователем, управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, загрузку и выполнение прикладных программ и утилит.

Основные функции ОС: 1 управление памятью 2 распределение времени работы процессора 3 управление внешними устройствами 4 управление файловой системой Все программы, не являющиеся частью ОС, называются ее ПРИЛОЖЕНИЯМИ

Дополнительные функции: • • Параллельное выполнение задач (многозадачность); Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация; Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от злонамеренных действий пользователей или приложений; Разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы (аутентификация, авторизация).

Современные универсальные ОС можно охарактеризовать как • • использующие файловые системы (с универсальным механизмом доступа к данным); многопользовательские (с разделением полномочий); • многозадачные (с разделением времени).

1 ОП Приложение 3 свободное пространство достаточного размера Приложение 2 Приложение 3 Приложение 1 ОС

2 ОП Приложение 3 Приложение 2 Приложение 1 ОС п е р е к л ю ч е н и е ЦП Многозадачный режим

ПОНЯТИЯ СВЯЗАННЫЕ С ОПИСАНИЕМ ОС : • • Многозадачность Многопоточность Виртуальная память Симметричная многопроцессорная обработка

МНОГОПОТОЧНОСТЬ Задачи делятся на отдельные потоки, каждому из которых также назначается приоритет и выделяется интервал процессорного времени. В некоторых операционных системах такие процессы получили название нитей (threads). ВИРТУАЛЬНАЯ ПАМЯТЬ Механизм виртуальной памяти (virtual storage) позволяет выделить часть вторичной памяти (на жестком диске), чтобы в дальнейшем система рассматривала эту часть как продолжение первичной.

СИММЕТРИЧНАЯ МНОГОПРОЦЕССОРНАЯ ОБРАБОТКА Симметричная многопроцессорная обработка (Symmetric Multi. Processing, SMP) – это способность операционной системы работать с компьютером, в котором установлены два и более процессора. Операционная система должна обеспечивать балансировку нагрузки, чтобы дать работу каждому из процессоров. Механизм SMP может использоваться как при выполнении одной программы, так и нескольких приложений – в любом случае нагрузка распределяется равномерно.

ГРАФИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕЙС ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ • • Интерфейс пользователя (user interface) – это средства взаимодействия компьютера с пользователем. Современные операционные системы обладают графическим пользовательским интерфейсом (Graphical User Interface, GUI). Каждый объект системы, будь то документ или программа, отображается графическим символом, называемым пиктограммой или значком (icon). Большинство команд выполняется с помощью мыши.

3 Взаимодействие с внешним устройством инициируется по команде из приложения или от пользователя. Дальнейшие действия являются стандартными для каждого отдельного устройства, независимо от того, откуда поступила команда. Непосредственное управление работой устройства осуществляют программы из состава ОС.

4 ОС выполняет создание файловой системы, определяет местонахождение файлов для записи и чтения с устройств внешней памяти, поддерживает интерфейс между программами и файловой системой.

Запуск приложения приложение. exe стартовое меню ярлык на Рабочем столе имя файла в оглавлении ОС Определение местоположения исполняемого файла на носителе ОС Чтение файла и загрузка кода программы в ОП ОС Передача управления приложению (первой команде) ПРИЛОЖЕНИЕ Формирование программной среды

С 1990 -х наиболее распространёнными операционными системами являются ОС семейства Microsoft Windows и системы класса UNIX (особенно Linux и Mac OS).

Примеры ОС • • MS DOS Семейство ОС Windows UNIX LINUX System 7 OS/2 Net. Ware (операционная система для работы в сети)

Microsoft MS DOS • В 1980 Тимом Патерсоном (Tim Paterson) была создана QDOS (Quick and Dirty Operating System). • Microsoft приобрела QDOS за $50 000 и продала её IBM уже как PC-DOS (MS-DOS).

Текстовый интерфейс Ms. DOS

Norton Commander

Семейство MS Windows 1. 0 Windows 2. 0 Windows 3. 1 18. 03. 1992 Windows 95 Windows 98 Windows NT Windows ME Новая ФС Сетевая ОС Windows 2000 Windows XP Windows Vista Windows 7 Windows 8 Home Professional

• Windows CE (compact edition — компактная редакция) — операционная система реального времени для встраиваемых систем, мобильных телефонов, наладонных компьютеров и даже роботов. – Windows Mobile, Pocket PC — версии Windows CE для мобильных телефонов и наладонных компьютеров. – Windows Embedded — версии Windows CE для встраиваемых систем, включая роботов.

Технологии • drag-n-drop - в графических пользовательских интерфейсах под этой технологией (перетащить и бросить) понимается клик мышью по определённому объекту и его перемещение в другое место или в/на другой объект. В общем, это позволяет выполнять множество различных действий или создавать связи между объектами, просто «перетаскивая» один из них на/в другой. Классическим примером использования технологии Drag'n'Drop является удаление файла простым перемещением его значка на иконку корзины. • plug & play (включи и работай ) - позволяет быстро подключать и настраивать в операционной системе новые периферийные устройства. В архитектуру заложен расширенный стандарт под названием Universal Plug&Play • Microsoft. NET - более тесная интеграция операционной системы с сетевыми технологиями и унификация применяемых для работы с сетью стандартов • Связывание и внедрение объектов (OLE – Object Linking and Embedding) - технология управления и обмена информацией между программным интерфейсом других приложений. Связывание и внедрение объектов. OLE позволяет создавать объекты (рисунки, чертежи и текст) в одном приложении, а затем отображать эти объекты в других приложениях.

SYSTEM 7 (Mac OS ) Операционная система для компьютеров Macintosh, весьма распространенных в США. Традиционно компьютеры фирмы Apple используются в издательской деятельности, поэтому System 7 оснащена хорошем GUI и поддержкой мультимедиа

Mac OS X 10. 4 Tiger

ОС Linux UNIX-подобную ОС для микрокомпьютеров Разработана в 1991 году студентом Линусом Торвальдсом • проще • бесплатная • открытая архитектура. Сегодня Linux становится конкурентом операционных систем Microsoft, хотя процедура инсталляции и настройки еще далека до совершенства, а при использовании XWindow требования к аппаратному обеспечению достаточно высокие.

Ubuntu операционная система, основанная на Debian GNU/Linux

OC UNIX ОС UNIX разработана в Bell Laboratories в 1969 г. для миникомпьютеров, но в последствии была успешно перенесена на платформу микро. ЭВМ. Благодаря открытой архитектуре (возможности изменять исходный код ОС) – UNIX может работать практически на любой аппаратной платформе. Именно этим объясняется большое количество различных модификаций UNIX (XENIX, IRIX и др. ). UNIX сложна в установке, а еще больше – в настройке и требовательна к аппаратным ресурсам. До недавнего времени у этой системы не было собственного графического интерфейса, но даже появление такового (XWindow, ) не облегчило работу пользователям.

3. 2 ДРУГИЕ КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

3. 2. 1. Драйверы Расширяют возможности ОС по управлению устройствами ввода-вывода компьютера (клавиатура, жесткий диск, мышь и т. д. ). С помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся.

3. 3 Драйверы Программа управления работой адаптера внешнего устройства Внутренний Внешний Приложение 3 Приложение 1 ОС Приложение 2 Драйвер Внешнее устройство

3. 2. 2 Менеджеры файлов (оболочки) Организация интерфейса пользователя с файловой системой Мой компьютер, Проводник (Explore), FAR, Total Commander • Содержание папки • Сведения о файле • Работа с файлами: копирование, перенос, удаление • Запуск приложения • Загрузка файла

Загрузка файла МФ стих. txt ОС Установление соответствия между типом файла и приложением ОС Запуск приложения ОС Определение местоположения файла на носителе, чтение в ОП Файл открывается в соответствующей ему программной среде

• FAR - Manager - программа управления файлами и архивами в операционных системах семейства Windows (9 x/Me/NT/2000/XP). • FAR Manager работает в текстовом режиме и позволяет просто и наглядно выполнять большинство необходимых действий: просматривать файлы и каталоги, редактировать, копировать и переименовывать файлы, а также многое другое. Это один из самых лучших файл-менеджеров для Windows. Есть почти все, что надо веб-мастеру, программисту и просто пользователю. А того, чего нету, можно добавить написав или скачав нужный плагин, что делает его функциональность почти бесконечной. • Total Commander - мощный и стабильный файловый менеджер для Windows с удобным пользовательским интерфейсом. Total Commander продолжает добрую традицию двухпанельных файловых менеджеров, но отличается повышенным удобством и функциональностью, поддерживает плагины, имеет множество встроенных полезных инструментов)

3. 3 Утилиты Служебные вспомогательные программы Сервисное обслуживание Дефрагментаторы Контроль ошибок ФС Расширение функциональности Информационные Конвертеры Резервное копирование Архиваторы Тесты производительности Мониторы

• Ути лита (англ. utility или tool) — программный продукт, предназначенный не для решения какойлибо прикладной задачи, а для решения вспомогательных задач.

Утилиты сервисного обслуживания относятся все виды сервисных программ • • Дефрагментация, проверка и исправления структуры разделов жёсткого диска; Исправление системных зависимостей, тонкой настройке системы и т. д.

Поскольку типовой набор необходимых сервисных утилит примерно одинаков для всех пользователей, то большое распространение получили заранее собранные пакеты утилит, наиболее ярким примером которых может послужить пакет Norton Utilities (входящий в Norton System Works) от компании Symantec или PC Tools Deluxe.

Примеры утилит ОЧИСТКА ДИСКА • Wipe-Go предназначена для очистки дисков от временных, резервных и, вообще, любых ненужных файлов. Такие файлы в большом количестве создаются как самой операционной системой, так и многочисленными офисными, системными и прикладными программами. Хотя сами по себе эти файлы имеют очень небольшой размер (в среднем, от 1 до 500 кб), но, учитывая их количество, они могут занимать от 1 и до 50 мегабайт на Вашем диске. Чтобы сделать удобной и комфортной работу по удалению ненужных файлов, была создана программа Wipe-Go. • SBMAV Disk Cleaner 2009 3. 31 build 8953 - набор инструментов для очистки дисков от ненужной информации

• Check-It, System Information (программы диагностики компьютера позволяют проверить конфигурацию (количество памяти, ее использования, типы дисков и т. д) • • Scan. Disk Norton Disk Doctor Speed. Disk Taskbar Shuffle - Drag’n'Drop для панели задач позволяет перетаскивать окна на панели задач

Архиваторы сжимают информацию на дисках, объединяют копии нескольких файлов в один архивный файл • ARJ • WINZIP • WINRAR • Win. Ace • 7 -Zip • Turbo Archiver v. 3. 0. 0. 5 (Программа предназначена для ежедневной автоматической архивации папок. Полный автомат. Запуск по расписанию. Возможно создание архивов по дням недели. Также возможно создание SFX-EXE архивов. Созданные программой архивы полностью совместимы с Pkware. ZIP архивами )

Антивирусы Ликвидация последствий заражения компьютерным вирусом и предотвращения такого заражения. Вирус — это вредоносная программа, которая мешает нормальной работе компьютера. Вирусы способны «размножаться» (приписывая себя к полезным программам и тем самым при выполнении полезных программ распространяются от программы к программе, от компьютера к компьютеру — по сетям или через диски, дискеты, флэш с зараженными программами. ). Сейчас известно около 30 000 вирусов.

Примеры • • • ADINF Dr Web Данилова Aidstest Лозинского AVP Инспектор “Лаборатории Касперского» Norton Antivirus ESET Smart Security Trojan Remover Avast, Avir Symantec портативные антивирусы Dr. Web Cureit и Kaspersky Virus Removal Tool