Программное обеспечение
План: 1. Понятие и классификация программного обеспечения компьютера. 2. Системное программное обеспечение. q Понятие и виды операционных систем. q Структурные компоненты ОС. q Файловые системы. 3. Прикладное ПО. 4. Системы программирования. 5. Виды распространения ПО.
Понятие и классификация программного обеспечения компьютера В основу работы компьютеров положен программный принцип управления, состоящий в том, что компьютер выполняет действия по заранее заданной программе. Программа – упорядоченная последовательность команд (инструкций) компьютера для решения задачи
Понятие и классификация программного обеспечения компьютера Программным обеспечением (software) ЭВМ называют совокупность программных средств и их систем, обеспечивающих функционирование, диагностику и тестирование аппаратных средств, а также разработку, отладку и выполнение любых задач пользователя, где в качестве пользователя может выступать как человек, так и любое внешнее устройство, подключённое к ЭВМ и нуждающееся в её ресурсах, а также совокупность необходимых для эксплуатации этих программных средств документов
Понятие и классификация программного обеспечения компьютера Методы и средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами называют пользовательским интерфейсом: q аппаратные интерфейсы; q программные интерфейсы; q аппаратно программные интерфейсы
Классификация программного обеспечения компьютера Классы программных продуктов Системное ПО Назначение: обеспечение работы компьютера и сетей ЭВМ Прикладное ПО Назначение: решение задач определенного класса конкретной предметной области Системы программиро вания Назначение: создание других программ
Системное программное обеспечение направлено на: q Создание операционной среды функционирования других программ. q Обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети. q Проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей. q Выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т. д. )
Системное программное обеспечение. Состав
Системное программное обеспечение. Понятие и виды операционных систем Операционная система (ОС) – это комплекс программ, обеспечивающих пользователю и прикладным программам удобный интерфейс (способ обмена информацией) с аппаратными средствами компьютера. С одной стороны ОС опирается на базовое программное обеспечение компьютера, входящее в его систему BIOS (базовая система ввода вывода), с другой стороны, она сама является опорой для программного обеспечения более высоких уровней – прикладных и большинства служебных приложений
Системное программное обеспечение. Понятие и виды операционных систем Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера − на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой операционной системы. Диск, на котором хранится ОС и с которого происходит её загрузка, называется системным диском
Системное программное обеспечение. Понятие и виды операционных систем Операционная система MS DOS (фирма Microsoft) появилась в 1981 г. Начиная с 1996 г. MS DOS распространяется в виде Windows – многозадачной и многопоточной операционной системы с графическим интерфейсом и расширенными сетевыми возможностями
Системное программное обеспечение. Понятие и виды операционных систем Пользовательский интерфейс: q Интерфейс командной строки: ОС (MS DOS) ведёт диалог с пользователем на экране текстового дисплея. Человек вводит (печатает) команду, компьютер, проверив её, либо выполняет её, либо отвергает её по причине ошибки. q Графический интерфейс: объекты ОС представлены в виде рисунков, а необходимые действия выбираются из предлагаемого машиной списка (меню). Для удобства работы изобрели новое устройство – манипулятор мышь.
Системное программное обеспечение. Понятие и виды операционных систем Функции ОС: q Управление устройствами компьютера. q Организация согласованного выполнения всех процессов в компьютере. q Планирование работ, распределение ресурсов (процессорное время, память всех видов и др. ) q Взаимодействие с пользователем. Запуск и контроль прохождения задач пользователя. q Работа с файлами. q Организация обмена с внешними устройствами. Хранение информации и обеспечение доступа к ней, предоставление справок.
Системное программное обеспечение. Понятие и виды операционных систем Функции ОС: q Реакция на ошибки и аварийные ситуации. q Контроль за нормальным функционированием оборудования. q Обеспечение возможности доступа к стандартным системным средствам (программам, драйверам, информации о конфигурации). q Сохранение конфиденциальности информации в многопользовательских системах.
Системное программное обеспечение. Понятие и виды операционных систем Классы операционных систем (в зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей): q однопользовательские однозадачные: поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей (выполняется только одна программа) Примеры: MS DOS, DR DOS, PC DOS
Системное программное обеспечение. Понятие и виды операционных систем Классы операционных систем (в зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей): q однопользовательские многозадачные: обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. Примеры: Windows 95/98/Me, Windows NT/2000/XP/2003/Vista, UNIX – надежная сетевая ОС (Интернет), Linux – бесплатная UNIX подобная ОС, QNX – ОС реального времени
Системное программное обеспечение. Понятие и виды операционных систем Классы операционных систем (в зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей): q многопользовательские многозадачные: позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Примеры: OS/2 операционная система для персональных компьютеров на базе Intel 80286, 80386, i 486 и Pentium; UNIX; Linux (Linus Unix) свободно распространяемая (некоммерческая) реализация ОС UNIX на PC совместимых ПК и множестве других платформ.
Системное программное обеспечение. Понятие и виды операционных систем Отличительные особенности Windows: q Многозадачность – одновременное выполнение нескольких процессов. q Единый пользовательский интерфейс – построен на основе графических окон, соответствующих запущенным приложениям, открытым документам, сообщениям системы. q Технология Plug and Play (подключи и работай) – поддержка самонастраивающейся аппаратуры. Данная технология ориентирована на автоматическое распознавание, установку и настройку любого типа устройств.
Системное программное обеспечение. Понятие и виды операционных систем Отличительные особенности Windows: q Технология OLE (Object Link and Embedding) – «связывание и внедрение объектов» . Возможность перенести в документ элемент, созданный средствами другого приложения. q Метод Drag and Drop (перетащи и отпусти) – используется при копировании и перемещении элементов, изменении границ объектов и т. д. q Буфер обмена – область оперативной памяти для временного размещения данных (промежуточная память)
Системное программное обеспечение. Понятие и виды операционных систем Основные объекты Windows: q Рабочий стол – это графическая среда, на которой отображаются объекты и элементы управления Windows. q Значок (пиктограмма) – графическое представление объекта. q Ярлык – ссылка, указатель на объект. Служит для быстрого доступа к объектам из разных мест операционной системы. Внешнее отличие от значка – стрелка в левом нижнем углу. q Меню – список команд для выбора. q Окно – прямоугольная область на экране компьютера, в которой отображаются программы и содержимое (графический контейнер)
Системное программное обеспечение. Понятие и виды операционных систем Компоненты ОС: q Загрузчик ОС – небольшая программа, которая находится в секторе загрузочного диска, ее задача – загрузить в память основную часть (ядро) ОС. q Ядро – центральная часть операционной системы, обеспечивающая приложениям координированный доступ к ресурсам компьютера, таким как процессорное время, память и внешнее аппаратное обеспечение.
Системное программное обеспечение. Понятие и виды операционных систем Компоненты ОС: q Командный процессор – программа, отвечающая за интерпретацию и исполнение простейших команд, подаваемых пользователем, и его взаимодействие с ядром ОС: § драйверы устройств – программа, которая постоянно находится в памяти и обеспечивает обмен данными с внешними устройствами; § сетевую подсистему; § файловую систему; § системные библиотеки; § оболочку с утилитами (лат. utilitas – польза) – служебные программы для проверки и настройки компьютера
Системное программное обеспечение. Понятие и виды операционных систем К утилитам относят следующие программы: q программы для разбивки диска на разделы (fdisk. exe); q для форматирования диска (format. com); q для редактирования реестра (regedit. exe); q проверка соединения (ping. exe); q программы для диагностики компьютера, позволяющие проверить конфигурацию компьютера и работоспособность его устройств (check – it, ndiags и другие); q программы упаковщики (архиваторы) позволяют за счёт применения специальных методов “упаковки” сжимать информацию на дисках в файлы – архивы. (arj, zip, rar)
Системное программное обеспечение. Понятие и виды операционных систем К утилитам относят следующие программы: q антивирусные программы – предназначены для предотвращения заражения компьютерным вирусом и ликвидации последствий заражения (dr web, kaspersky); q программы обслуживания винчестеров, для исправления файловой структуры (scan disk); q оптимизации размещения файлов на дисках (speed disk, defrag); q увеличения ёмкости дисков, за счёт сжатия информации при её записи (stacker, double space)
Системное программное обеспечение. BIOS Система BIOS: BIOS (Basic Input/Output System), Базовая система ввода вывода – независимая от операционной системы, записанная в ППЗУ (или во флэш памяти) программа поддержки аппаратно зависимых операций с экраном, клавиатурой и другими периферийными устройствами. При включении компьютера BIOS выполняет начальные тесты и инициализирует СБИС (сверхбольшую интегральную схему).
Системное программное обеспечение. BIOS Функции BIOS: q тестирование при запуске; q чтение и запись на диски; q обмен данными с клавиатурой, монитором, принтером; q календарь и часы; q настройки данного компьютера.
Системное программное обеспечение. Файловые системы Файл – это именованная область памяти на внешнем носителе определённого размера, рассматриваемая в процессе обработки как единое целое. В имени файла запрещено использовать символы / : ? *<>|”
Системное программное обеспечение. Файловые системы Каждый файл имеет обозначение, которое состоит из двух частей: имени и расширения. Расширение имени файла описывает, какой вид информации содержит файл: . exe, . bat – программы (исполняемые файлы). ppt – презентации. txt, doc – текстовые документы. jpg, . jpeg, . bmp – графические файлы. rar, . zip, . arj архивные файлы – любая информация в сжатом виде. bas – на языке Basic. bat – командный файл. sys – файлы, расширяющие возможности ОС, например драйверы
Системное программное обеспечение. Файловые системы Путь к файлу – это имя диска и перечень всех подкаталогов, в которые входит файл. (C: GamesChesschess. exe) Полное имя – путь к файлу вместе с именем файла. Каталог – специальная служебная область на диске, в которой хранятся списки файлов и информация о них (например, дата создания), а также сведения о физическом расположении частей файла на диске (для Windows – это папка)
Системное программное обеспечение. Файловые системы Работа с файлами осуществляется с помощью раздела ОС, которая называется файловой системой – это основная структура, используемая компьютером для упорядочения информации на жестком диске. При установке нового жесткого диска его необходимо разбить на разделы и отформатировать под определенную файловую систему, после чего на нем можно хранить данные и программы. В Windows существует три возможных варианта файловой системы: NTFS, FAT 32 и редко используемая устаревшая система FAT (также известная как FAT 16)
Системное программное обеспечение. Файловые системы Виды файловой структуры: q Одноуровневая ФС линейная последовательность имен файлов, используется для дисков с небольшим количеством файлов; q Многоуровневая иерархическая ФС представляет собой древовидную структуру, служит для хранения сотни и тысячи файлов. Папка самого верхнего уровня называется корневым каталогом
Системное программное обеспечение. Файловая система FAT Принцип организации – табличный: поверхность жёсткого диска рассматривается как трёхмерная матрица, измерениями которой являются номера поверхностей, цилиндра и сектора. Данные о том, в каком месте диска записан тот или иной файл хранятся в системной области диска в таблицах размещения файлов (FAT–таблицах).
Системное программное обеспечение. Файловая система FAT Особенности: Наименьшей физической единицей хранения данных является сектор. Его размер 512 байт. Так как размер FAT – таблицы ограничен, и обеспечить адресацию каждому отдельному сектору не предоставляется возможным, то группы секторов объединяются в кластеры. Это наименьшая единица адресации к данным.
Системное программное обеспечение. Файловая система FAT Кластер – группа секторов на жестком диске, рассматриваемая операционной системой при дисковых операциях как единая область. Размер кластера зависит от объёма диска и устанавливается программой форматирования диска. Чем меньше размер кластера, тем эффективнее выполняется сохранение, так как при этом на диске остается меньше неиспользуемого (пустого) места
Системное программное обеспечение. Файловая система NTFS (New Technology File System, NT File System) файловая система NTFS файловая система Windows NT и Windows 2000, разработанная Microsoft. Поддерживает объектно ориентированные приложения, рассматривая файлы как объекты с атрибутами, определенными пользователями или системой. Подразумевает также метод логической разметки диска, управления дисковой памятью и организации доступа к файлам.
Системное программное обеспечение. Файловая система NTFS Преимущества NTFS перед системой FAT 32: q Способность автоматически восстанавливаться после некоторых ошибок диска. q Улучшенная поддержка больших жестких дисков. q Работа с файлами больших размеров (более 4 Гб). q Более высокая степень безопасности. Возможно использование разрешений и шифрования для запрета доступа к определенным файлам.
Системное программное обеспечение. Файловая система NTFS Файловая система ОС обеспечивает основные операции с файлами: q создание файлов и присвоение им имён; q копирование и перемещение; q удаление и уничтожение; q навигация по файловой структуре с целью доступа к заданному файлу, к каталогу; q управление атрибутами файлов (только для чтения (Read only), скрытый (Hidden), системный (System), архивный (Archive))
Системное программное обеспечение. Операционные оболочки – специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной системы: q имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя; обеспечивают более удобный и наглядный интерфейс пользователя; q облегчают выполнение операций с файлами; q обеспечивают удобный запуск приложений и возможность быстрого перехода между ними Примеры: Norton Commander, Total Commander и Windows Commander
Прикладное программное обеспечение Текстовые редакторы Блокнот, Notepad, PSPad Текстовые процессоры MS Word, Open. Office. Writer, Star. Office. Word Графические растровые редакторы и графические пакеты векторные Adobe Photoshop, Paint Corel. Draw, Adobe Illustrator 3 -D редакторы (трёхмерная Maya, Blander, 3 DStudio. Max графика) Электронные таблицы (Табличные процессоры) MS Excel, Open. Office. Calc Системы управления базами данных (СУБД) MS Access Настольные издательские системы Adobe Page Maker HTML-редакторы Microsoft Front Page, Macromedia Dreamviever, Namo Web Editor
Прикладное программное обеспечение Браузеры Internet Explorer, Mozilla, Firefox, Opera Пакеты мультимедийных презентаций MS Power. Point, Movie Maker Системы автоматизированного перевода Lingva Электронные словари Программы Promt, Сократ автоматического перевода Компьютерные игровые программы
Прикладное программное обеспечение Музыкальные и звуковые редакторы Sound. Forge, Cu. Base, Audacity, Wave. Lab Бухгалтерские программы и пакеты Экспертные системы Math. Cad, Math. Lad, Matematica Математические пакеты Системы автоматизированного проектирования (САПР) Auto. Cad Электронные образовательные издания и ресурсы: программные продукты Кирилла и Мефодия (энциклопедии, справочники); энциклопедия для изучения английского языка Microsoft Encarta; и пр.
Системы программирования – это инструменты для работы программистов, ориентированные на определенный язык программирования. Язык программирования – это фиксированная система обозначений для описания алгоритмов и структур данных. Первыми языками программирования были машинные языки, представляющие собой системы команд для конкретных ЭВМ. Для перевода (трансляции) описаний алгоритмов с одного языка программирования на другой, преимущественно на машинный язык, применяют специальные программы — трансляторы
Виды распространения ПО Freeware – бесплатные программы, свободно распространяемые, поддерживаются самим пользователем, который правомочен вносить в них необходимые изменения
Виды распространения ПО Shareware – некоммерческие (условно бесплатные) программы, которые могут использоваться, как правило, бесплатно. При условии регулярного использования подобных продуктов осуществляется взнос определенной суммы. Ряд производителей использует OEM программы (Original Equipment Manufac turer), т. е. встроенные программы, устанавливаемые на компьютеры или поставляемые вместе с вычислительной техникой
Виды распространения ПО Trial – программное обеспечение, которое является полнофункциональным в течении определенного времени или количества запусков. Основывается на принципе Try & Buy – попробуй и потом заплати
Виды распространения ПО Коммерческое программное обеспечение (commercialware) – за эти программы всегда надо платить, и чаще всего довольно значительные суммы. Сюда относятся все крупные программные пакеты известных производителей и ряд утилит
Скачать презентацию Программное обеспечение План 1 Понятие и классификация
Программное обеспечение.ppt