Описать кратко структуру основные элементы назначение вычислительной системы

Обновлено: 04.07.2024

Под Вычислительной системой (ВС) будем понимать совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или ЭВМ, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенную для подготовки и решения задач пользователей. Отличительной особенностью ВС по отношению к ЭВМ является наличие в них нескольких вычислителей, реализующих параллельную обработку. Создание ВС преследует следующие основные цели: повышение производительности системы за счет ускорения процессов обработки данных, повышение надежности и достоверности вычислений, предоставление пользователям дополнительных сервисных услуг и т. д.

Параллелизм в вычислениях в значительной степени усложняет управление вычислительным процессом, использование технических и программных ресурсов. Эти функции выполняет операционная система ВС.

Наличие нескольких вычислителей в системе позволяет совершенно по-новому решать проблемы надежности, достоверности результатов обработки, резервирования, централизации хранения и обработки данных, децентрализации управления и т. д.

Основные принципы построения, закладываемые при создании ВС:

– возможность работы в разных режимах;

– модульность структуры технических и программных средств, что позволяет совершенствовать и модернизировать вычислительные системы без коренных их переделок;

– унификация и стандартизация технических и программных решений;

– иерархия в организации управления процессами;

– способность систем к адаптации, самонастройке и самоорганизации.

Структура ВС – это совокупность комплексируемых элементов и их связей. В качестве элементов ВС выступают отдельные ЭВМ и процессоры.

Существует большое количество Признаков, по которым классифицируют вычислительные системы:

– по целевому назначению и выполняемым функциям,

– по типам и числу ЭВМ или процессоров,

– по архитектуре системы,

– методам управления элементами системы,

– степени разобщенности элементов вычислительной системы и др.

Однако основными из них являются признаки Структурной и функциональной организации вычислительной системы.

По назначению вычислительные системы делят на: универсальные и специализированные.

· Универсальные ВС предназначаются для решения самых различных задач.

· Специализированные системы ориентированы на решение узкого класса задач.

Специализация ВС может устанавливаться различными средствами:

– во-первых, сама структура системы может быть ориентирована на определенные виды обработки информации;

– во-вторых, специализация ВС может закладываться включением в их состав специального оборудования и специальных пакетов обслуживания техники.

По типу вычислительные системы различаются на многомашинные и многопроцессорные ВС. Многомашинные вычислительные Системы (ММС) появились исторически первыми.

Каждая ЭВМ, входящая в систему, сохраняет возможность автономной работы и управляется собственной ОС. Любая другая подключаемая ЭВМ комплекса рассматривается как специальное периферийное оборудование. В зависимости от территориальной разобщенности ЭВМ и используемых средств сопряжения обеспечивается различная оперативность их информационного взаимодействия.

Многопроцессорные вычислительные системы (МПС) строятся при комплексировании нескольких процессоров. В качестве общего ресурса они имеют общую оперативную память (ООП). Параллельная работа процессоров и использование ООП обеспечиваются под управлением единой общей операционной системы. По сравнению с ММС здесь достигается наивысшая оперативность взаимодействия вычислителей-процессоров.

Однако МПС имеют и существенные Недостатки. Они в первую очередь связаны с использованием ресурсов общей оперативной памяти. При большом количестве общих процессоров возможно возникновение конфликтных ситуаций, когда несколько процессоров обращаются с операциями типа “чтение” и “запись” к одним и тем же областям памяти. Помимо процессоров к ООП подключаются все каналы (процессоры ввода-вывода), средства измерения времени и т. д. Поэтому вторым серьезным недостатком МПС является проблема коммутации абонентов и доступа их к ООП. От того, насколько удачно решаются эти проблемы, и зависит эффективность применения МПС. Это решение обеспечивается аппаратурно-программными средствами.

По типу ЭВМ или процессоров, используемых для построения ВС, различают однородные и неоднородные системы. Однородные системы предполагают комплексирование однотипных ЭВМ (процессоров), Неоднородные — разнотипных. В Однородных системах значительно упрощаются разработка и обслуживание технических и программных (в основном ОС) средств. В них обеспечивается возможность стандартизации и унификации соединений и процедур взаимодействия элементов системы. Упрощается обслуживание систем, облегчаются модернизация и их развитие. Вместе с тем существуют и Неоднородные ВС, в которых комплексируемые элементы очень сильно отличаются по своим техническим и функциональным характеристикам. Обычно это связано с необходимостью параллельного выполнения многофункциональной обработки.

По степени территориальной разобщенности вычислительных модулей ВС делятся на системы Совмещенного (сосредоточенного) и Распределенного (разобщенного) типов. Обычно такое деление касается только ММС. Многопроцессорные системы относятся к системам совмещенного типа.

По методам управления элементами ВС различают централизованные, децентрализованные и со смешанным управлением. Помимо параллельных вычислений, производимых элементами системы, необходимо выделять ресурсы на обеспечение управления этими вычислениями. В Централизованных ВС за это отвечает главная, или диспетчерская, ЭВМ (процессор). Ее задачей являются распределение нагрузки между элементами, выделение ресурсов, контроль состояния ресурсов, координация взаимодействия. Централизованный орган управления в системе может быть жестко фиксирован или эти функции могут передаваться другой ЭВМ (процессору), что способствует повышению надежности системы. Централизованные системы имеют более простые ОС. В Децентрализованных системах функции управления распределены между ее элементами. Каждая ЭВМ (процессор) системы сохраняет известную автономию, а необходимое взаимодействие между элементами устанавливается по специальным наборам сигналов. С развитием ВС и, в частности, сетей ЭВМ интерес к децентрализованным системам постоянно растет.

В системах Со смешанным управлением совмещаются процедуры централизованного и децентрализованного управления. Перераспределение функций осуществляется в ходе вычислительного процесса исходя из сложившейся ситуации.

По принципу закрепления вычислительных функций за отдельными ЭВМ (процессорами) различают системы с Жестким и плавающим закреплением функций. В зависимости от типа ВС следует решать задачи статического или динамического размещения программных модулей и массивов данных, обеспечивая необходимую гибкость системы и надежность ее функционирования.

По режиму работы ВС различают системы, работающие В Оперативном и Неоперативном временных режимах. Первые, как правило, используют режим реального масштаба времени. Этот режим характеризуется жесткими ограничениями на время решения задач в системе и предполагает высокую степень автоматизации процедур ввода-вывода и обработки данных.

В связи с кризисом классической структуры ЭВМ дальнейшее поступательное развитие вычислительной техники напрямую связано с переходом к параллельным вычислениям, с идеями построения многопроцессорных систем и сетей, объединяющих большое количество отдельных процессоров и (или) ЭВМ. Здесь появляются огромные возможности совершенствования средств вычислительной техники. Но следует отметить, что при несомненных практических достижениях в области параллельных вычислений, до настоящего времени отсутствует их единая теоретическая база.

Термин вычислительная система появился в начале - середине 60-х гг. при появлении ЭВМ III поколения. Это время знаменовалось переходом на новую элементную базу - интегральные схемы. Следствием этого явилось появление новых технических решений: разделение процессов обработки информации и ее ввода-вывода, множественный доступ и коллективное использование вычислительных ресурсов в пространстве и во времени. Появились сложные режимы работы ЭВМ - многопользовательская и многопрограммная обработка.

Под вычислительной системой (ВС) понимают совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или ЭВМ, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенную для сбора, хранения, обработки и распределения информации.

Отличительной особенностью ВС по отношению к ЭВМ является наличие в них нескольких вычислителей, реализующих параллельную обработку. Создание ВС преследует следующие основные цели: повышение производительности системы за счет ускорения процессов обработки данных, повышение надежности и достоверности вычислений, предоставление пользователям дополнительных сервисных услуг и т.д.

Классификация вычислительных систем

Существует большое количество признаков, по которым классифицируют вычислительные системы.

универсальные
специализированные.

многомашинные
многопроцессорные

процессоров;
оперативной памяти;
каналов связи.

Взаимодействие на уровне оперативной памяти (ОП) сводится к программной реализации общего поля оперативной памяти, что несколько проще, но также требует существенной модификации ОС. Под общим полем имеется в виду равнодоступность модулей памяти: все модули памяти доступны всем процессорам и каналам связи.

На уровне каналов связи взаимодействие организуется наиболее просто и может быть достигнуто внешними по отношению к ОС программами-драйверами, обеспечивающими доступ от каналов связи одной машины к внешним устройствам других (формируется общее поле внешней памяти и общий доступ к устройствам ввода-вывода).

Все вышесказанное иллюстрируется схемой взаимодействия компьютеров в двухмашинной ВС, представленной на рис. 1.

Рис. 1. Схема взаимодействия компьютеров в двухмашинной ВС

Ввиду сложности организации информационного взаимодействия на 1-м и 2-м уровнях в большинстве многомашинных ВС используется 3-й уровень, хотя и динамические характеристики (в первую очередь быстродействие), и показатели надежности таких систем существенно ниже.

Многопроцессорные системы (МПС) содержат несколько процессоров, информационно взаимодействующих между собой либо на уровне регистров процессорной памяти, либо на уровне ОП. Этот тип взаимодействия используется в большинстве случаев, ибо организуется значительно проще и сводится к созданию общего поля оперативной памяти для всех процессоров. Общий доступ к внешней памяти и устройствам ввода-вывода обеспечивается обычно через каналы ОП. Важным является и то, что многопроцессорная вычислительная система работает под управлением единой ОС, общей для всех процессоров. Это существенно улучшает динамические характеристики ВС, но требует наличия специальной, весьма сложной ОС.

Однако МПС имеют и существенные недостатки. Они, в первую очередь, связаны с использованием ресурсов общей оперативной памяти. При большом количестве объединяемых процессоров возможно возникновение конфликтных ситуаций, в которых несколько процессоров обращаются с операциями типа ”чтение” и ”запись” к одним и тем же ячейкам памяти. Помимо процессоров к ОП подключаются все процессоры ввода-вывода, средства измерения времени и т.д. Поэтому вторым серьезным недостатком МПС является проблема коммутации и доступа абонентов к ОП. Процедуры взаимодействия очень сильно усложняют структуру ОС МПС. Опыт построения подобных систем показал, что они эффективны при небольшом числе объединяемых процессоров (от 2 до 10). Схема взаимодействия процессоров в ВС показана на схеме рис. 2. Типичным примером массовых многомашинных ВС могут служить компьютерные сети, примером многопроцессорных ВС — суперкомпьютеры.

Рис. 2. Схема взаимодействия процессоров в ВС

однородные системы
неоднородные системы.

Неоднородная ВС включает в свой состав различные типы компьютеров или процессоров. При построении системы приходится учитывать их различные технические и функциональные характеристики, что существенно усложняет создание и обслуживание неоднородных систем.

централизованные
децентрализованные
со смешанным управлением.

В децентрализованных системах функции управления распределены между ее элементами. Каждая ЭВМ (процессор) системы сохраняет известную автономию, а необходимое взаимодействие между элементами устанавливается по специальным наборам сигналов. С развитием ВС и, в частности, сетей ЭВМ, интерес к децентрализованным системам постоянно растет.

В системах со смешанным управлением совмещаются процедуры централизованного и децентрализованного управления. Перераспределение функций осуществляется в ходе вычислительного процесса, исходя из сложившейся ситуации.

По принципу закрепления вычислительных функций за отдельными ЭВМ (процессорами) различают системы с жестким и плавающим закреплением функций. В зависимости от типа ВС следует решать задачи статического или динамического размещения программных модулей и массивов данных, обеспечивая необходимую гибкость системы и надежность ее функционирования.

территориально-сосредоточенные –это когда все компоненты располагаются в непосредственной близости друг от друга;
распределенные –это когда компоненты могут располагаться на значительном расстоянии, например, вычислительные сети;
структурно-одноуровневые –это когда имеется лишь один общий уровень обработки данных;
многоуровневые(иерархические) структуры –это когда в иерархических ВС машины или процессоры распределены по разным уровням обработки информации, некоторые машины (процессоры) могут специализироваться на выполнении определенных функций.

На рис. 3 представлена принципиальная схема классификации вычислительных систем.

Рис. 3. Принципиальная схема классификации вычислительных систем.

Суперкомпьютеры и особенности их архитектуры

К суперкомпьютерам относятся мощные многопроцессорные вычислительные машины с быстродействием сотни миллионов — десятки миллиардов операций в секунду. Создать такие высокопроизводительные компьютеры на одном микропроцессоре (МП) не представляется возможным ввиду ограничения, обусловленного конечным значением скорости распространения электромагнитных волн (300 000 км/с), т.к. время распространения сигнала на расстояние несколько миллиметров (линейный размер стороны МП) при быстродействии 100 млрд операций/с становится соизмеримым со временем выполнения одной операции. Поэтому суперкомпьютеры создаются в виде высокопараллельных многопроцессорных вычислительных систем (МПВС).

Магистральные (конвейерные) МПВС, у которых процессор одновременно выполняет разные операции над последовательным потоком обрабатываемых данных. По принятой классификации такие МПВС относятся к системам с многократным потоком команд и однократным потоком данных (МКОД или MISD — Multiple Instruction Single Data).
Векторные МПВС, у которых все процессоры одновременно выполняют одну команду над различными данными — однократный поток команд с многократным потоком данных (ОКМД или SIMD — Single Instruction Multiple Data).
Матричные МПВС, у которых микропроцессор одновременно выполняет разные операции над последовательными потоками обрабатываемых данных —многократный поток команд с многократным потоком данных (МКМД или MIMD — Multiple Instruction Multiple Data).

структура MIMD в классическом ее варианте;
параллельно-конвейерная модификация, иначе MMISD, то есть многопроцессорная (Multiple) MISD-архитектура;
параллельно-векторная модификация, иначе MSIMD, то есть многопроцессорная SIMD-архитектура.

Рис. 3. Условные структуры однопроцессорной (SISD) и названных многопроцессорных ВС

Кластерные суперкомпьютеры и особенности их архитектуры

Существует технология построения больших компьютеров и суперкомпьютеров на базе кластерных решений. По мнению многих специалистов, на смену отдельным, независимым суперкомпьютерам должны прийти группы высокопроизводительных серверов, объединяемых в кластер.

Кластер - это связанный набор полноценных компьютеров, используемый в качестве единого вычислительного ресурса.

Удобство построения кластерных ВС заключается в том, что можно гибко регулировать необходимую производительность системы, подключая к кластеру с помощью специальных аппаратных и программных интерфейсов обычные серийные серверы до тех пор, пока не будет получен суперкомпьютер требуемой мощности. Кластеризация позволяет манипулировать группой серверов как одной системой, упрощая управление и повышая надежность.

Важной особенностью кластеров является обеспечение доступа любого сервера к любому блоку как оперативной, так и дисковой памяти. Эта проблема успешно решается, например, объединением систем SMP-архитектуры на базе автономных серверов для организации общего поля оперативной памяти и использованием дисковых систем RAID для памяти внешней (SMP — Shared Memory multiprocessing, технология мультипроцессирования с разделением памяти).

Для создания кластеров обычно используются либо простые однопроцессорные персональные компьютеры, либо двух- или четырех- процессорные SMP-серверы. При этом не накладывается никаких ограничений на состав и архитектуру узлов. Каждый из узлов может функционировать под управлением своей собственной операционной системы. Чаще всего используются стандартные ОС: Linux, FreeBSD, Solaris, Unix, Windows NT. В тех случаях, когда узлы кластера неоднородны, то говорят о гетерогенных кластерах.

Первый подход применяется при создании небольших кластерных систем. В кластер объединяются полнофункциональные компьютеры, которые продолжают работать и как самостоятельные единицы, например, компьютеры учебного класса или рабочие станции лаборатории.
Второй подход применяется в тех случаях, когда целенаправленно создается мощный вычислительный ресурс. Тогда системные блоки компьютеров компактно размещаются в специальных стойках, а для управления системой и для запуска задач выделяется один или несколько полнофункциональных компьютеров, называемых хост-компьютерами. В этом случае нет необходимости снабжать компьютеры вычислительных узлов графическими картами, мониторами, дисковыми накопителями и другим периферийным оборудованием, что значительно удешевляет стоимость системы.

высокая суммарная производительность;
высокая надежность работы системы;
наилучшее соотношение производительность/стоимость;
возможность динамического перераспределения нагрузок между серверами;
легкая масштабируемость, то есть наращивание вычислительной мощности путем подключения дополнительных серверов;
удобство управления и контроля работы системы.

задержки разработки и принятия общих стандартов;
большая доля нестандартных и закрытых разработок различных фирм, затрудняющих их совместное использование;
трудности управления одновременным доступом к файлам;
сложности с управлением конфигурацией, настройкой, развертыванием, оповещениями серверов о сбоях и т.п.

память: T2-P: PC1600/PC2100/PC2700/PC3200, до 2Гб, 2 DIMM слота
память: T2-R: PC1600/PC2100/PC2700, до 2Гб, 2 DIMM слота;
материнская плата: P4P8T, Intel 865G / ICH 5, 800/533/400МГц FSB
материнская плата: P4R8T, ATI RS300/IXP200, 800/533/400MГц FSB;
видео: интегрированная 64Mб
ATI Radeon 9100, DVI, 64Mб;
слоты: одинаковы для обеих систем: PCI, AGP 8x;
сеть: 10/100Mбит/с, Wireless 802.11b WiFi
сеть: 10/100Мбит/с;
аудио: 6-канальный AC97 S/PDIF выход кнопки Audio DJ, Audio CD, FM radio studio
аудио: 6-канальный AC97 S/PDIF выход;
карты памяти: Compact Flash Type I/II, Microdrive, Memory Stick, Memory Stick Pro, Secure Digital, MultiMedia Card, Smart Media Card
карты памяти: нет;
отсеки для приводов: 3.5 FDD, 3.5 HDD, 5.25 ODD
отсеки для приводов: 3.5 FDD, 3.5 HDD, 5.25 ODD;
выходы на задней панели: 4xUSB 2.0, PS/2 клавиатура, PS/2 мышь, VGA (D-SUB), Game / MIDI, RJ-45 LAN (10/100 Мбит/с), Line-in/out, выход динамиков, FM антенна, антенна адаптера 802.11b, GIGA LAN, ТВ-тюнер
выходы на задней панели: 2xUSB 2.0, PS/2 клавиатура, PS/2 мышь, VGA (D-SUB), Game / MIDI, RJ-45 LAN(10/100 Мбит/с), Line-in/out, выход наушников, FM антенна

Blue Gene будет установлен в Ливерморскую национальную лабораторию им. Лоуренса. Основные его задачи - моделирование погодных условий и изучение космического пространства.

Blue Gene будет состоять из 130 тысяч процессоров, и его производительность будет составлять 360 терафлопс.

Чипы IBM используются в системе, неформально называемой Big Mac. PowerPC 970 состоит из 1100 двухпроцессорных компьютеров Apple G5, занимая в общем списке третью строчку, с производительностью в 10,3 триллионов операций в секунду.

Процессоры Opteron используются в 2816-процессорном кластере, и его производительность составляет 8 триллионов операций в секунду.

Интересен факт, что общая производительность 500 лучших систем растет экспоненциально, увеличиваясь в десять раз примерно каждые четыре года. Порог в 1000 терафлопов (триллионов операций в секунду) планируется достигнуть к 2005 году.

Самые прочные позиции в списке у HP или IBM: соотношение числа систем - 165 против 159 в пользу HP

Классификация вычислительных систем и принципы их построения

Вычислительная система – это совокупность программного обеспечения и аппаратных средств вычислительной техники, которая предназначена для обработки данных.

Первые вычислительные системы создавались для того, чтобы увеличить уровень надежности и быстродействие посредством параллельного выполнения операций вычисления. Время, за которое распространяется сигнал между составляющими вычислительной системы может быть значительно выше, чем время переключения электронных схем. Параллелизм выполнения операций системой увеличивает надежность, при отказе какого-либо элемента системы его функции может выполнять другой элемент, а также достоверность ее функционирования, если операции будут дублировать друг друга, то результаты их выполнения будут сравниваться и мажоритироваться. Разработка вычислительной системы опирается на следующие принципы:

Обеспечение требуемого сервиса при выполнении вычислений.
Возможность работы в различных режимах.
Способность вычислительной системы к самоорганизации, самонастройки и адаптации.
Строгая иерархия в организации управления процессами.
Стандартизация и унификация программных и технических решений.
Модульность структуры программных и технических средств, способствующая совершенствованию и модернизации системы без коренных переделок.

Сейчас уже накоплен большой опыт в эксплуатации и разработке вычислительных систем, которые существенно отличаются друг от друга, что уже заметно на уровне структуры. Структура вычислительной системы представляет собой совокупность элементы и связи между ними. В качестве составляющих вычислительной системы выступают отдельные электронно-вычислительные машины и процессоры. В система, которые относятся к классу больших систем, возможно рассматривать структуры программных и технических средств, структуры управления и т. п. Современные вычислительные системы классифицируются по нескольким признакам:

Готовые работы на аналогичную тему

Назначение. Согласно данному признаку вычислительные системы делятся на специализированные и универсальные. Специализированные системы ориентированы на решение узкого класса задач, а универсальные на задачи широкого спектра.
Тип построения. Согласно данному признаку вычислительные системы делятся на многомашинные, которые строятся на базе нескольких компьютеров, и многопроцессорные, строящиеся на базе нескольких процессоров.
Тип процессоров или электронно-вычислительных машин. Согласно данному признаку вычислительные системы делятся на однородные и неоднородные. Однородная система строится на базе однотипных процессоров и компьютеров, а неоднородные на различных типов.
Метод управления элементами вычислительной системы. Согласно данному признаку вычислительные системы делятся на децентрализованные (функции управления разделены между элементами), централизованные (управление осуществляется центральным процессором или машиной), а также системы со смешанным управлением.
Принцип закрепления вычислительных функций. Согласно данному признаку вычислительные системы делятся на системы с жестким и плавающим закреплением.
Режим работы. Согласно данному признаку вычислительные системы делятся на системы, которые работают в неоперативном или оперативном режимах.
Степень территориальной разобщенности модулей системы. Согласно данному признаку вычислительные системы делятся на иерархические, структурно-одноуровневые, распределенные и территориально-сосредоточенные.

Архитектура вычислительной системы

Архитектура вычислительной системы – это совокупность параметров и характеристик, которые определяют структурную и функционально-логическую организацию вычислительной системы.

Согласно классификации Флинна, которая основана на независимости потока команд и независимости данных, обрабатываемых в каждом потоке, выделяют четыре основных типа архитектуры вычислительной системы:

Структуру вычислительной системы можно представить в виде пирамиды:

Прикладные программы

Системы программирования

Управление логическими устройствами

Управление физическими устройствами

Аппаратные средства

Мы определили, что нижний уровень – это чисто аппаратура, это то, что делается из металла, пластика и прочих материалов, используемых для производства “железа”, или hardware, компьютера.

Следующий уровень – это программы, но программы, ориентированные на качество и свойства аппаратуры. Эти программы и разработчики этих программ досконально знают особенности управления каждого типа из аппаратных компонентов.

Следующий уровень – уровень, ориентированный на сглаживание аппаратных особенностей. Он целиком и полностью предназначен для создания более комфортных условий в работе пользователя.

Интерфейс. Классификация программного обеспечения. Операционная система. Утилита. Программы-оболочки. NC. Приложение. Виды редакторов. Текстовый редактор. Табличный процессор. OC Windows. Операционная система Unix. Операционная система Linux. Основные понятия файловой системы. Системы автоматизированного проектирования (CAD-системы). Системы автоматизированного проектирования (САПР). Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ). Экспертные системы. Бухгалтерские системы. Пакеты прикладных программ. Интегрированные пакеты программ. Браузеры. Сетевое программное обеспечение. Органайзеры.

Интерфейс компьютера – это интерфейс его операционной системы. Интерфейс бывает двух видов: текстовый и графический.

Текстовый интерфейс состоит только из символов, каждый из которых находится в какой-то текстовой строке и столбце на экране монитора.

Обычно при текстовом интерфейсе экран разбит на 25 строк и 80 столбцов, что дает 2000 ячеек. В каждой ячейке может находиться только один символ, заполняющий всю ячейку.

Графический интерфейс гораздо богаче текстового, он состоит из нарисованных на экране графических элементов – значков и кнопок произвольного размера.

С помощью значков и кнопок осуществляется управление компьютером. Здесь нет никаких текстовых ячеек, графическое изображение имеет произвольный вид и строится с точностью до пикселя.

Классификация программного обеспечения.

Программное обеспечение-это совокупность программ, выполненных вычислительной системой.

Программное обеспечение - неотъемлемая часть ЭВМ. Оно является логическим продолжением технических средств ЭВМ, расширяющие их возможности и сферу использования.

1) Прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ.

2) Системные программы:

· управление ресурсами ЭВМ.

· создание копий используемой информации.

· проверку работоспособности устройств компьютера.

· выдачу справочной информации о компьютере и др.

3) Инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера.

Более или менее определенно сложились следующие группы программного обеспечения:

· динамические электронные таблицы.

· системы машинной графики.

· системы управления базами данных (СУБД).

· прикладное программное обеспечение.

Операционная система.

Операционная система (ОС) – это комплект программ, которые совместно управляют следующими объектами:

1) аппаратной частью компьютера;

2) программами, использующими эту аппаратную часть.

Выполнение любой программы на компьютере происходит под управлением ОС. Любая ОС состоит из следующих компонентов.

1. Ядро ОС, лежащее в основе всех четырех компонентов ОС.

2. Драйверы, управляющие аппаратурой.

3. Файловая система, размещающая данные на компьютере.

4. Программа управления файлами (в Windows это Проводник).

Компьютеры Mac, или Макинтош, работают под управлением ОС от фирмы Apple. Эти компьютеры широко используются на западе в учебных заведениях и дома. Всегда имела графический интерфейс.

OC Windows

Наиболее распространены в России IBM-совместимые персональные компьютеры, а вместе с ними – ОС от фирмы Microsoft серии Windows. Эта ОС имеет графический интерфейс. Более ранняя ее версия называлась Dos (ДОС) и имела текстовый интерфейс.

В начале 90-х годов во всем мире огромную популярность приобрела графическая оболочка MS-Windows 3.х, преимущество которой состоит в том, что она облегчает использование компьютера, и её графический интерфейс вместо набора сложных команд с клавиатуры позволяет выбирать их мышью из меню практически мгновенно.

Охарактеризуем наиболее распространенные версии.

Windows NT (NT – англ. New Technology) – это операционная система, а не просто графическая оболочка. Windows NT – 32-разрядная ОС со встроенной сетевой поддержкой и развитыми многопользовательскими средствами. Она предоставляет пользователям истинную многозадачность, многопроцессорную поддержку, секретность, защиту данных и многое другое. Эта операционная система очень удобна для пользователей, работающих в рамках локальной сети, для коллективных пользователей, особенно для групп, работающих над большими проектами и обменивающихся данными.

Windows 95 представляет собой универсальную высокопроизводительную многозадачную и многопотоковую 32-разрядную ОС нового поколения с графическим интерфейсом и расширенными сетевыми возможностями. Windows 95 – интегрированная среда, обеспечивающая эффективный обмен информацией между отдельными программами и предоставляющая пользователю широкие возможности работы с мультимедиа, обработки текстовой, графической, звуковой и видеоинформации.

Пользовательский интерфейс Windows 95 прост и удобен. В отличие от оболочки Windows 3 эта операционная система не нуждается в установке на компьютере операционной системы DOS. После загрузки и инициализации системы на экране появляется рабочий стол, на котором размещены различные графические объекты.

Windows 98 отличается от Windows 95 тем, что в ней операционная система объединена с браузером Internet Explorer. Кроме этого, в ней улучшена совместимость с новыми аппаратными средствами компьютера.

Windows 2000 Professional – операционная система нового поколения для делового использования на самых разнообразных компьютерах – от портативных до серверов. Эта ОС является наилучшей для ведения коммерческой деятельности в Интернете. Она объединяет присущую Windows 98 простоту использования с присущими Windows NT надежностью, экономичностью и безопасностью.

Windows CE 3.0 – операционная система для мобильных вычислительных устройств, таких, как карманные компьютеры, цифровые информационные пейджеры, сотовые телефоны, мультимедийные и развлекательные приставки, включая DVD проигрыватели и устройства целевого доступа в Интернет.

Windows XP и Windows XP x64-bit edition

Операционная система последнего поколения для делового использования на самых разнообразных компьютерах – от портативных до серверов. Содержит практически все мыслимые драйвера и отлично подходит для работы в сетях и в Интернете в частности.

Читайте также: