Структура программного обеспечения компьютера реферат

Обновлено: 30.06.2024

Программное обеспечение (ПО) — составляющая часть компьютера, комплекс программ, необходимых для работы с информацией. Самое распространенное ПО — операционная система Windows.

Программное обеспечение управляет аппаратной частью ПК, которая производит физические операции. Удобство и универсальность ПО заключается в его способности модифицироваться. Программа, способная запоминать информацию, сделала вычислительные машины гибкими и легко адаптируемыми к разным условиям работы.

Любая программа проходит 3 этапа: создание, применение и сопровождение. В процессе разработки ПО насчитывается 6 стадий:

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

определение требований;
создание проекта;
разработка команд;
группировка всех компонентов;
проверка работоспособности (тестирование);
оформление сопроводительной документации.

Основные характеристики ПО:

Любой процесс может быть выражен при помощи верной последовательности команд.
Сложность разработки заключается в его абстрактности.
Для создания нового ПО необходим компьютер с установленным программным обеспечением.
Проектирование набора команд менее сложная работа, чем адаптация системы к пользователю и настройка управления.
ПО — это средство для достижения цели.

Виды программного обеспечения

Различают 3 основных вида программного обеспечения:

системное;
прикладное;
инструментарий технологии программирования (инструментальные средства).

ПО классифицируется также в соответствии с характеристиками, выполняемыми функциями:

По режиму эксплуатации: групповое, индивидуальное, сетевое.
По масштабу: малое, среднее, большое.
По свойствам стабильности: стабильное, средней стабильности, нестабильное. Стабильные компоненты обеспечения корректно функционируют, не требуя внесения изменений и дополнений. Нестабильное оборудование не гарантирует бесперебойной работы.
По требованию защиты: надежные, сомнительные.
По необходимым рабочим характеристикам: гибкие/неизменные, универсальные, полные.
По исходному языку: машинные, машинно-ориентированные, алгоритмические, интегрированные, процедурно-ориентированные, проблемно-ориентированные.
ПО различается в зависимости от характеристик вычислительной среды: алгоритмической сложности, объемов файловой системы, разновидности процессора, системности обработки.
По классу пользователя: простой клиент, расширенный пользователь, максимум.
По значению критичности: секретность, национальная безопасность, жизнь человека, паника в социальной сфере, частная собственность, безопасность в организации.
По видам доступа к использованию: просмотр и редактирование для всех пользователей, только просмотр, редактирование для некоторых пользователей, просмотр только для некоторых пользователей.

По способу распространения и использования выделяют 6 типов:

Free — распространяются бесплатно, доступны для скачивания, копирования;

Adware — бесплатные, содержащие платные дополнительные функции;

Shareware — бесплатные для индивидуального пользования, доступ компании разрешается за определенную оплату;

Trial — скрипты, позволяющие бесплатно производить действия в течение установленного периода (10-30 суток), для дальнейшего доступа необходима покупка лицензионного ключа;

Demo — пробная версия программы;

Прикладное, описание

Прикладное программное обеспечение помогает в решении пользовательских задач. Основным понятием в нем выступает пакет прикладных программ.

Пакет прикладных программ — комплекс программ, сгруппированных для выполнения задач конкретной тематики.

Выделяют несколько типов прикладного ПО:

1. Общего назначения. Их задача состоит в автоматизации пользовательских задач различного направления. Набор таких программ имеется на каждом компьютере. К ним относят:

табличные редакторы;
текстовые и графические процессоры;
системы автоматизации проектирования;
системы управления базами данных;
издательские системы.

2. Методо-ориентированные пакеты прикладных программ реализуют экономико-математические методы выполнения задач. Среди них:

математическая статистика;
математическое программирование;
сетевое планирование и управление;
теория массового обслуживания.

3. Проблемно-ориентированные используются для выполнения конкретной задачи в определенной области. К ним относят пакеты:

бухгалтерского учета;
банковские;
правовых справочных систем и финансового менеджмента.

4. Сервисные программные средства предназначены для удобной организации рабочего пространства пользователя и оказывают вспомогательное действие.

переводчики;
информационные менеджеры.

Одной из самых популярных разновидностей прикладного программного обеспечения являются компьютерные игры.

Системное, что включает

Системное ПО (System Software) — группы программ и их систем, которые обеспечивают работу компьютера.

СПО предназначается для:

формирования условий для функционирования других программных групп;
обеспечения автоматизации разработки нового софта;
регулирования качества работы компьютера и вычислительной системы;
диагностирования и профилактики компьютерной аппаратуры;
произведения дополнительных технологических процессов (архивирование, восстановление компонентов программ и файлов баз данных, копирование).

Продукты данного вида ПО являются неотъемлемой частью компьютера и рассчитаны на опытных пользователей — оператора, администратора сети или системного программиста.

СПО состоит из системных программ управляющих и обрабатывающих.

Управляющие системные программы обеспечивают корректную работу всех механизмов системы и выполняют функции:

Руководство вычислительными комплексами.
Взаимодействие с внутренними данными операционной системы.

В зависимости от местонахождения управляющие программные средства делятся на:

резидентные составляют ядро ОС и расположены в основной памяти;
транзитные загружаются в память компьютера только перед исполнением.

Компании-разработчики предоставляют управляющие системные программы в виде драйверов специальных устройств и инсталляционных пакетов ОС.

Обрабатывающие системные программы представляют собой дистрибутивные пакеты, в состав которых входит ПО (приложения, программы инсталляции).

По другой классификации в структуру ПО включают:

1. Базовое - минимальный комплекс программ, который обеспечивает работу компьютера. К ним относят:

ОС и входящие в их состав драйверы;
операционные оболочки, при помощи которых ОС может взаимодействовать с пользователем (интерфейс);
системы, управляющие файлами.

Операционная система — комплекс программных средств, который обеспечивает регулирование работы аппаратной части компьютера и прикладных программ, их кооперацию и взаимодействие с пользователем.

Операционная система выполняет роль интерфейса между компьютерной аппаратурой и задачами пользователя. Её задача заключается в организации корректных вычислений и обеспечении эффективности использования вычислительных ресурсов.

Системы управления файлами служат для создания удобного доступа к файлам (данным), используют логический доступ, указывая имя файла вместо определенных физических адресов.

2. Сервисное — софт, который дает возможность расширить функционал базового ПО и обеспечивает удобство для пользователя. В зависимости от выполняемой функции среди них выделяют:

драйверы специальных устройств, которые не входят в состав ОС;
программы, диагностирующие работоспособность компьютерной системы;
антивирусники, которые предназначены для защиты компьютера, обнаружения и очистки вредоносных файлов;
программные средства, контролирующие процессы на дисках (сохранение файлов, сжатие дисков, формирование копий, проверка состояния поверхности диска;
архиваторы, предназначенные для сжатия файлов с целью уменьшения их размеров;
программы, обслуживающие сеть.

Инструментальное

Инструментальное ПО (системы программирования) предназначено для использования разработчиками в процессе проектирования и создания программ.

Элементами системы программирования являются:

Текстовые редакторы помогают создавать, редактировать и объединять тексты.
Транслятор преобразовывает алгоритмический язык программы в машинный (двоичные коды), создавая при этом объектный модуль. Интерпретатор осуществляет перевод построчно, не создавая объектный модуль.
Средства отладки (отладчик) обеспечивают пошаговое выполнение программ с предоставлением данных о результатах исполнения.
Библиотеки подпрограмм.

ПО современного компьютера: составные части

В состав программного обеспечения современного компьютера входят:

Понятие и структура программного обеспечения персонального компьютера (системное, прикладное, инструментальное). Утилиты и их основные свойства, файловые менеджеры и драйвера. Популярные редакторы для создания программ с использованием визуальных средств.

Рубрика	Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид	доклад
Язык	русский
Дата добавления	24.10.2014
Размер файла	30,2 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Структура программного обеспечения

1. Программное обеспечение

Совокупность программ, предназначенная для решения задач на ПК, называется программным обеспечением. Состав программного обеспечения ПК называют программной конфигурацией.

Программное обеспечение, можно условно разделить на три категории (рис.):

- системное ПО (программы общего пользования), выполняющие различные вспомогательные функции, например создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.д.

- прикладное ПО, обеспечивающее выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, обработка информационных массивов и т.д.

- инструментальное ПО (системы программирования), обеспечивающее разработку новых программ для компьютера на языке программирования.

2. Системное ПО

Это программы общего пользования не связаны с конкретным применением ПК и выполняют традиционные функции: планирование и управление задачами, управления вводом-выводом и т.д.

Другими словами, системные программы выполняют различные вспомогательные функции, например, создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.п.

К системному ПО относятся:

- операционные системы (эта программа загружается в ОЗУ при включении компьютера)

- программы - оболочки (обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS, например, Norton Commander)

- операционные оболочки - интерфейсные системы, которые используются для создания графических интерфейсов, мультипрограммирования

- Драйверы (программы, предназначенные для управления портами периферийных устройств, обычно загружаются в оперативную память при запуске компьютера)

- утилиты (вспомогательные или служебные программы, которые представляют пользователю ряд дополнительных услуг)

К утилитам относятся:

- диспетчеры файлов или файловые менеджеры

- средства динамического сжатия данных (позволяют увеличить количество информации на диске за счет ее динамического сжатия)

- средства просмотра и воспроизведения

- средства диагностики; средства контроля позволяют проверить конфигурацию компьютера и проверить работоспособность устройств компьютера, прежде всего жестких дисков

- средства коммуникаций (коммуникационные программы) предназначены для организации обмена информацией между компьютерами

- средства обеспечения компьютерной безопасности (резервное копирование, антивирусное ПО).

Необходимо отметить, что часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует автономно. Большая часть общего (системного) ПО входит в состав ОС. Часть общего ПО входит в состав самого компьютера (часть программ ОС и контролирующих тестов записана в ПЗУ или ППЗУ, установленных на системной плате). Часть общего ПО относится к автономными программам и поставляется отдельно.

3. Прикладное ПО

программный компьютер файловый драйвер

Прикладные программы могут использоваться автономно или в составе программных комплексов или пакетов. Прикладное ПО - программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, создание электронных таблиц и т.д.

Пакеты прикладных программ - это система программ, которые по сфере применения делятся на проблемно - ориентированные, пакеты общего назначения и интегрированные пакеты. Современные интегрированные пакеты содержат до пяти функциональных компонентов: тестовый и табличный процессор, СУБД, графический редактор, телекоммуникационные средства.

К прикладному ПО, например, относятся:

- Комплект офисных приложений MS OFFICE

- Финансовые аналитические системы

- Интегрированные пакеты делопроизводства

- CAD - системы (системы автоматизированного проектирования)

- Редакторы HTML или Web - редакторы

- Браузеры - средства просмотра Web - страниц

4. Инструментальное ПО

Инструментальное ПО или системы программирования - это системы для автоматизации разработки новых программ на языке программирования.

В самом общем случае для создания программы на выбранном языке программирования (языке системного программирования) нужно иметь следующие компоненты:

1. Текстовый редактор для создания файла с исходным текстом программы.

2. Компилятор или интерпретатор. Исходный текст с помощью программы-компилятора переводится в промежуточный объектный код. Исходный текст большой программы состоит из нескольких модулей (файлов с исходными текстами). Каждый модуль компилируется в отдельный файл с объектным кодом, которые затем надо объединить в одно целое.

3. Редактор связей или сборщик, который выполняет связывание объектных модулей и формирует на выходе работоспособное приложение - исполнимый код.

Исполнимый код - это законченная программа, которую можно запустить на любом компьютере, где установлена операционная система, для которой эта программа создавалась. Как правило, итоговый файл имеет расширение ЕХЕ или СОМ.

4. В последнее время получили распространение визуальный методы программирования (с помощью языков описания сценариев), ориентированные на создание Windows-приложений. Этот процесс автоматизирован в средах быстрого проектирования. При этом используются готовые визуальные компоненты, которые настраиваются с помощью специальных редакторов.

Наиболее популярные редакторы (системы программирования программ с использованием визуальных средств) визуального проектирования:

- Borland Delphi - предназначен для решения практически любых задачи прикладного программирования

- Borland C++ Builder - это отличное средство для разработки DOS и Windows приложений

- Microsoft Visual Basic - это популярный инструмент для создания Windows-программ

- Microsoft Visual C++ - это средство позволяет разрабатывать любые приложения, выполняющиеся в среде ОС типа Microsoft Windows

Подобные документы

Системное, прикладное и инструментальное программное обеспечение. Наиболее распространённые пакеты прикладных программ. Назначение и структура системных программ. Заполнение таблицы и работа с итогами в Excel, фильтрация данных и построение диаграммы.

контрольная работа [1,6 M], добавлен 29.01.2014

Подробное рассмотрение программного обеспечения для моделирования и расчетов в области химии, редактирования текстов. Изучение понятий: "программное обеспечение"; химическое ПО; химические редакторы; системное ПО; прикладное ПО; инструментальное ПО.

курсовая работа [4,1 M], добавлен 29.05.2014

Цели и задачи программной инженерии. Понятие программного обеспечения. Шесть принципов эффективного использования программного обеспечения. Виды программного обеспечения: общесистемное, сетевое и прикладное. Принципы построения программного обеспечения.

курсовая работа [30,4 K], добавлен 29.06.2010

Понятие и принципы разработки программного обеспечения компьютера. Классификация и разновидности программ, их функциональные особенности, структура и сферы практического применения. Текстовые и графические редакторы. Правовая охрана программ и данных.

презентация [701,1 K], добавлен 31.01.2014

Понятие и структура персонального компьютера, его возможности. Уровни программного обеспечение компьютера. Базовое и прикладное программное обеспечение персонального компьютера. Особенности стационарных ПК, ноутбуков, нетбуков, моноблоков, планшетов.

курсовая работа [34,9 K], добавлен 23.10.2014

Характеристика программного обеспечения персонального компьютера, которое делиться на три класса: системное, прикладное ПО, инструментарий программирования. Особенности работы компьютерной сети - системы связи компьютеров или компьютерного оборудования.

контрольная работа [22,9 K], добавлен 10.06.2010

Прикладное программное обеспечение, его виды, классификация, тенденции развития: редакторы документов, табличные процессоры, графические редакторы, правовые базы данных, системы автоматизированного проектирования. Роль и назначение системных программ.

Существует и другое, более простое определение, согласно которому программное обеспечение представляет собой совокупность компьютерных инструкций. Оно охватывает программы, подпрограммы (разделы программы) и данные. Тем самым, программное обеспечение указывает компьютеру, что делать, как, когда, в какой последовательности и как часто. Нередко программное обеспечение называют просто программой.
Компьютерные программы состоят из перечней команд, которые заставляют компьютер выполнять нужную работу. Компьютер должен получать исчерпывающие конкретные команды. Часто компьютерные программы имеют вид стенограммы.

Содержание работы

1. Структура программного обеспечения персонального компьютера………

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………

Содержимое работы - 1 файл

Реферат Инф-ка Структура программного обеспечения ПК.doc

1. Структура программного обеспечения персонального компьютера………

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………

Программное обеспечение – это совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для их эксплуатации.

Компьютерные программы состоят из перечней команд, которые заставляют компьютер выполнять нужную работу. Компьютер должен получать исчерпывающие конкретные команды. Часто компьютерные программы имеют вид стенограммы.

Надежность программного обеспечения - способность программного продукта безотказно выполнять определенные функции при заданных условиях в течение заданного периода времени с достаточно большой вероятностью. Степень надежности характеризуется вероятностью работы программного продукта без отказа в течение определенного периода времени.

СТРУКТУРА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМП ЬЮТЕРА

Персональные компьютеры – это универсальные устройства для обработки информации. В отличие от телефона, магнитофона или телевизора, которые осуществляют только заранее заложенные в них функции, персональные компьютеры могут выполнять любые действия по обработке информации. Для этого необходимо составить для компьютера на понятном ему языке точную и подробную последовательность инструкций (т.е. программу), как необходимо обрабатывать информацию. Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области своего применения, все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютере программах.

Совокупность программ, предназначенная для решения задач на ПК, называется программным обеспечением (ПО). Состав программного обеспечения ПК называют программной конфигурацией.

Программное обеспечение, можно условно разделить на три категории (см. рис. 1):

* системное ПО (программы общего пользования), выполняющие различные вспомогательные функции, например, создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.д.

* прикладное ПО, обеспечивающее выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, обработка информационных массивов и т.д.

* инструментальное ПО (системы программирования), обеспечивающее разработку новых программ для компьютера на языке программирования.

Рис. 1 – Структура программного обеспечения

1. Системное программное обеспечение.

Это программы общего пользования, которые не связаны с конкретным применением ПК и выполняют традиционные функции: планирование и управление задачами, управления вводом-выводом и т.д.
Системные программы выполняют различные вспомогательные функции, например, создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.п.

К системному ПО относятся:

* операционные системы (эта программа загружается в ОЗУ при включении компьютера);

* утилиты (вспомогательные или служебные программы, которые представляют пользователю ряд дополнительных услуг);

* программы – оболочки (обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS, например, Norton Commander);

* операционные оболочки – интерфейсные системы, которые используются для создания графических интерфейсов, мультипрограммирования и т.д.;

* драйверы (программы, предназначенные для управления портами периферийных устройств, обычно загружаются в оперативную память при запуске компьютера).

2) Прикладное программное обеспечение.

Прикладное ПО – программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, создание электронных таблиц и т.д.

Пакеты прикладных программ – это система программ, которые по сфере применения делятся на проблемно – ориентированные, пакеты общего назначения и интегрированные пакеты.

К прикладному ПО, например, относятся:

- комплект офисных приложений MS OFFICE;

- финансовые аналитические системы;

- браузеры – средства просмотра Web – страниц;

- графические редакторы и т.д.

3) Инструментальное программное обеспечение.

Инструментальное ПО или системы программирования - это системы для автоматизации разработки новых программ на языке программирования.
Для создания программы на выбранном языке программирования (языке системного программирования) нужно иметь следующие компоненты:

* текстовый редактор для создания файла с исходным текстом программы;

* компилятор или интерпретатор. Исходный текст с помощью программы-компилятора переводится в промежуточный объектный код. Исходный текст большой программы состоит из нескольких модулей (файлов с исходными текстами). Каждый модуль компилируется в отдельный файл с объектным кодом, который затем надо объединить в одно целое.

*редактор связей или сборщик, который выполняет связывание объектных модулей и формирует на выходе работоспособное приложение – исполнимый код. Как правило, итоговый файл имеет расширение .ЕХЕ или .СОМ.

* в последнее время получили распространение визуальный методы программирования (с помощью языков описания сценариев), ориентированные на создание Windows-приложений. Наиболее популярные редакторы (системы программирования программ с использованием визуальных средств) визуального проектирования:

- Borland Delphi - предназначен для решения практически любых задачи прикладного программирования;

- Borland C++ Builder – это отличное средство для разработки DOS и Windows приложений;

- Microsoft Visual Basic – это популярный инструмент для создания Windows-программ;

- Microsoft Visual C++ - это средство позволяет разрабатывать любые приложения, выполняющиеся в среде ОС типа Microsoft Windows.

Программное обеспечение - это совокупность программ, позволяющих осуществить на компьютере автоматизированную обработку информации. Программное обеспечение делится на системное (общее), прикладное (специальное) и инструментальное.

Весь спектр программного обеспечения персонального компьютера просто неиссякаем. Каждые полчаса в мире появляются всё новые и новые программы. Какие-то из них останутся неизвестными, какие-то получат мировое признание.

Создание программного обеспечения для персональных компьютеров за какой-то десяток лет превратилось из занятия программистов-одиночек в важную и мощную сферу промышленности. Поэтому развитие ПО, предназначенного для широкого круга пользователей, происходит уже не в состязании индивидуальных программистов, а в процессе ожесточенной конкурентной борьбы между фирмами – производителями. Помимо этого, создание новых программ влёчёт за собой развитие новых комплектующих, способных полностью покрыть все требования программы, необходимые для нормального её функционирования.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Акулов О.А. Информатика: Учебник. – М.: Омега-П, 2007. – 270 с.

2. Алексеев А.П. Информатика. – М.: Солон-Пресс, 2007. – 608 с.

3. Информатика: Практикум по технологии работы на компьютере / Под ред. Н.В. Макаровой. - 2-е изд. - М.: Финансы и статистика, 2006. – 384 с.

4. Макарова Н.В. Информатика: практикум по технологии работы на компьютере. – М.: Академия, 2007. – 384 с.

5. Макарова Н.В. Информатика: Учебное пособие для вузов. – М.: Академия, 2006. – 768 с.

Персональный компьютер, как известно, является универсальным устройством для обработки информации. Персональные компьютеры могут выполнять любые действия по обработке информации. Для этого необходимо составить для компьютера на понятном ему языке точную и подробную последовательность инструкций – программу, как надо обрабатывать информацию.

Меняя программы для компьютера, можно превратить его в рабочее место бухгалтера или конструктора, дизайнера или ученого, писателя или агронома. Кроме того, тенденция понижения стоимости компьютерной техники при одновременном росте ее производительности привела к тому, что компьютеры становятся предметом домашнего обихода, как, например, телевизор или холодильник, что расширяет сферу применения ПК еще больше. Соответственно, требуется все более разнообразное программное обеспечение для решения задач в новых областях применения ПК. Непрерывное повышение мощности персональных компьютеров, периферийных устройств, а также развитие средств связи дает разработчикам программного обеспечения все больше возможностей для максимально полного удовлетворения запросов конечных потребителей. Это и ставший стандартом графический интерфейс для любого ПО, и внедренные возможности для отправки документов и данных с помощью Интернет непосредственно из прикладной программы, и возможность использования компьютера как хранилища информации благодаря появлению новых видов накопителей большой емкости и малым временем доступа к данным, а также многие другие возможности и сервисные функции.

Системное программное обеспечение ПК

Структура программного обеспечения

Программное обеспечение, можно условно разделить на три категории:

системное ПО (программы общего пользования), выполняющие различные вспомогательные функции, например создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.д.;
прикладное ПО, обеспечивающее выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, обработка информационных массивов и т.д.;
инструментальное ПО (системы программирования), обеспечивающее разработкуновых программ для компьютера на языке программирования.

Рис.1 Структура программного обеспечения

Системное ПО

К системному ПО относятся:

Операционные системы – комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны — предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений. Это определение применимо к большинству современных операционных систем общего назначения.

В логической структуре типичной вычислительной системы операционная система занимает положение между устройствами с их микроархитектурой, машинным языком и, возможно, собственными (встроенными) микропрограммами — с одной стороны — и прикладными программами с другой.

Разработчикам программного обеспечения операционная система позволяет абстрагироваться от деталей реализации и функционирования устройств, предоставляя минимально необходимый набор функций (см.: интерфейс программирования приложений).

В большинстве вычислительных систем операционная система является основной, наиболее важной (а иногда и единственной) частью системного программного обеспечения. С 1990-х годов наиболее распространёнными операционными системами являются системы семейства Windows и системы класса UNIX (особенно Linux и Mac OS).

Основные функции:
- Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.);
- Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.
- Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода);
- Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти);
- Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе;
- Обеспечение пользовательского интерфейса;
- Сохранение информации об ошибках системы.
- 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).
1. Загрузчик;
2. Ядро;
3. Командный процессор (интерпретатор);
4. Драйверы устройств;
5. Интерфейс.
- программы – оболочки - интерпретатор команд операционной системы, обеспечивающий интерфейс для взаимодействия пользователя с функциями системы.
Для обеспечения интерфейса командной строки в операционных системах часто используются командные интерпретаторы, которые могут представлять собой самостоятельные языки программирования, с собственным синтаксисом и отличительными функциональными возможностями.

В семействе командных оболочек UNIX наиболее популярныbash, csh, ksh, zsh, в UNIX-подобных системах у пользователя есть возможность менять командный интерпретатор, используемый по умолчанию.

Командный интерпретатор исполняет команды своего языка, заданные в командной строке или поступающие из стандартного ввода или указанного файла.

В качестве команд интерпретируются вызовы системных или прикладных утилит, а также управляющие конструкции. Кроме того, оболочка отвечает за раскрытие шаблонов имен файлов и за перенаправление и связывание ввода-вывода утилит.

В совокупности с набором утилит, оболочка представляет собой операционную среду, язык программирования и средство решения как системных, так и некоторых прикладных задач, в особенности, автоматизации часто выполняемых последовательностей команд.

В общем случае, различают оболочки с двумя типами интерфейса для взаимодействия с пользователем: текстовый пользовательский интерфейс (TUI) и графический пользовательский интерфейс (GUI).
- Драйвер – компьютерная программа, с помощью которой другие программы (обычно операционная система) получают доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. Обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать. Однако для некоторых устройств (таких, как видеокарта или принтер) могут потребоваться специальные драйверы, обычно предоставляемые производителем устройства.
В общем случае драйвер не обязан взаимодействовать с аппаратными устройствами, он может их только имитировать (например, драйвер принтера, который записывает вывод из программ в файл), предоставлять программные сервисы, не связанные с управлением устройствами (например, /dev/zero в Unix, который только выдаёт нулевые байты), либо не делать ничего (например, /dev/null в Unix и NUL в DOS/Windows).

Драйвер состоит из нескольких функций, которые обрабатывают определенные события операционной системы. Обычно это 7 основных событий:
- Загрузка драйвера. Тут драйвер регистрируется в системе, производит первичную инициализацию и т. п.
- Выгрузка. Драйвер освобождает захваченные ресурсы — память, файлы, устройства и т. п.
- Открытие драйвера. Начало основной работы. Обычно драйвер открывается программой как файл, функциями CreateFile() в Win32 или fopen() в UNIX-подобных системах.
- Запись: программа читает или записывает данные из/в устройство, обслуживаемое драйвером.
- Закрытие: операция, обратная открытию, освобождает занятые при открытии ресурсы и уничтожает дескриптор файла.
- Управление вводом-выводом (англ. IO Control, IOCTL). Зачастую драйвер поддерживает интерфейс ввода-вывода, специфичный для данного устройства. С помощью этого интерфейса программа может послать специальную команду, которую поддерживает данное устройство. Например, для SCSI-устройств можно послать команду GET_INQUIRY, чтобы получить описание устройства.
- утилиты (вспомогательные или служебные программы, которые представляют пользователю ряд дополнительных услуг)
К утилитам относятся:
- диспетчеры файлов или файловые менеджеры;
- средства динамического сжатия данных (позволяют увеличить количество информации на диске за счет ее динамического сжатия);
- средства просмотра и воспроизведения;
- средства диагностики; средства контроля позволяют проверить конфигурацию компьютера и проверить работоспособность устройств компьютера, прежде всего жестких дисков;
- средства коммуникаций (коммуникационные программы) предназначены для организации обмена информацией между компьютерами;
- средства обеспечения компьютерной безопасности (резервное копирование, антивирусное ПО).
Необходимо отметить, что часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует автономно. Большая часть общего (системного) ПО входит в состав ОС. Часть общего ПО входит в состав самого компьютера (часть программ ОС и контролирующих тестов записана в ПЗУ или ППЗУ, установленных на системной плате). Часть общего ПО относится к автономными программам и поставляется отдельно.

Практическая часть

Постановка задачи

Цель решения задачи

Цель решения данной задачи состоит в расчете стоимости питания на корпоративных праздниках в обычные и праздничные дни.

Условие задачи

Рисунок 1 – Программное обеспечение (ПО)
Системное ПО.
Это программы общего пользования не связаны с конкретным применением ПК и выполняют традиционные функции: планирование и управление задачами, управления вводом-выводом и т.д.
Другими словами, системные программы выполняют различные вспомогательные функции, например, создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.п. обеспечивающее разработку новых программ для компьютера на языке программирования.
К системному ПО относятся:
– операционные системы (эта программа загружается в ОЗУ при включении компьютера);
– программы – оболочки (обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS, например, Norton Commander);
– операционные оболочки – интерфейсные системы, которые используются для создания графических интерфейсов, мультипрограммирования и т.д.
– драйверы (программы, предназначенные для управления портами периферийных устройств, обычно загружаются в оперативную память при запуске компьютера);
– утилиты (вспомогательные или служебные программы, которые представляют пользователю ряд дополнительных услуг).
К утилитам относятся:
– диспетчеры файлов или файловые менеджеры средства динамического сжатия данных (позволяют увеличить количество информации на диске за счет ее динамического сжатия);
– средства просмотра и воспроизведения средства диагностики; средства контроля позволяют проверить конфигурацию компьютера и проверить работоспособность устройств компьютера, прежде всего жестких дисков средства коммуникаций (коммуникационные программы);
– предназначены для организации обмена информацией между компьютерами средства обеспечения компьютерной безопасности (резервное копирование, антивирусное ПО).
Необходимо отметить, что часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует автономно. Большая часть общего (системного) ПО входит в состав ОС. Часть общего ПО входит в состав самого компьютера (часть программ ОС и контролирующих тестов записана в ПЗУ или ППЗУ, установленных на системной плате). Часть общего ПО относится к автономными программам и поставляется отдельно. 01.09.2015.
Прикладное ПО.
Прикладные программы могут использоваться автономно или в составе программных комплексов или пакетов. Прикладное ПО – программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых работ на ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок, создание электронных таблиц и т.д.
Пакеты прикладных программ – это система программ, которые по сфере применения делятся на проблемно – ориентированные, пакеты общего назначения и интегрированные пакеты. Современные интегрированные пакеты содержат до пяти функциональных компонентов: тестовый и табличный процессор, СУБД, графический редактор, телекоммуникационные средства.
К прикладному ПО, например, относятся:
– Комплект офисных приложений MS OFFICE;
– Бухгалтерские системы;
– Финансовые аналитические системы;
– Интегрированные пакеты делопроизводства;
– CAD – системы (системы автоматизированного проектирования);
– Редакторы HTML или Web – редакторы.
Инструментальное ПО
Инструментальное ПО или системы программирования - это системы для автоматизации разработки новых программ на языке программирования.
В самом общем случае для создания программы на выбранном языке программирования (языке системного программирования) нужно иметь следующие компоненты:
1. Текстовый редактор для создания файла с исходным текстом программы.
2. Компилятор или интерпретатор.Исходный текст с помощью программы- компилятора переводится в промежуточный объектный код. Исходный текст большой программы состоит из нескольких модулей (файлов с исходными текстами). Каждый модуль компилируется в отдельный файл с объектным кодом, которые затем надо объединить в одно целое.
3. Редактор связей или сборщик, который выполняет связывание объектных модулей и формирует на выходе работоспособное приложение – исполнимый код.
Исполнимый код – это законченная программа, которую можно запустить на любом компьютере, где установлена операционная система, для которой эта программа создавалась. Как правило, итоговый файл имеет расширение .ЕХЕ или .СОМ.
4. В последнее время получили распространение визуальный методы программирования (с помощью языков описания сценариев), ориентированные на создание Windows-приложений. Этот процесс автоматизирован в средах быстрого проектирования. При этом используются готовые визуальные компоненты, которые настраиваются с помощью специальных редакторов.
Наиболее популярные редакторы (системы программирования программ с использованием визуальных средств) визуального проектирования:
– Borland Delphi - предназначен для решения практически любых задач;
– Microsoft Visual Basic;
– Microsoft Visual C++.
3. Принцип действия операционной системы
Операционная система (ОС) ЭВМ, - программа или комплекс программ, постоянно находящихся в памяти ЭВМ; организует общее управление устройствами машины и ее взаимодействие с пользователем. Обеспечивает запуск и работу всех остальных программ.
В частности, ОС выполняет: управление памятью, вводом-выводом, файловой системой, взаимодействием процессов; диспетчеризацию процессов; защиту и учет использования ресурсов. Часто она включает в себя значительную часть специализированных сервисных или вспомогательных программ.
Операционная система загружается непосредственно при включении компьютера, перестает работать только после его выключения. Она осуществляет диалог с оператором или пользователем и организует эффективное взаимодействие (интерфейс) других (в том числе прикладных) программ со всеми узлами ЭВМ. Операционные системы могут создаваться как для конкретных ЭВМ, так и для ЭВМ определенных типов или классов. В последнем случае соответствующие ОС называются стандартными. Например, MS DOS (Microsoft System Disk Operating System) корпорации Microsoft и PTS DOS компании Физтех-софт ориентированы на IBM-совместимые ПК; Mac OS фирмы Apple -- на ПК Macintosh; ОС Unix фирмы Bell Labs -- является стандартной для ЭВМ разных классов, выполняющих функции серверов и рабочих станций, но используется также на портативных ПК и больших стационарных ЭВМ.Одним из свойств операционной системы и ЭВМ является многозадачность , при которой один процессор может обрабатывать несколько разных программ или разных частей одной программы одновременно. При этом все программы вместе удерживаются в оперативной памяти и каждая выполняется за определенный период времени. Например, одна программа может работать, пока другие ожидают включения периферийного устройства или сигнала (команды) оператора. Способность к многозадачности зависит в большей степени от операционной системы, чем от типа ЭВМ.
Многопользовательская система позволяет нескольким пользователям одновременно иметь доступ к одной ЭВМ со своего терминала (локального или удаленного). Многопользовательский характер работы достигается благодаря режиму разделения времени, который заключается в быстром переключении ЭВМ между разными терминалами и программами и соответственно быстрой отработке команд каждого пользователя. При этом пользователи не замечают задержек исполнения команд. Примерами многопользовательских систем могут служить операционные системы Windows, Netware, Unix.
REAL/32 -- многопользовательская многозадачная операционная система реального времени. В этой системе каждый терминал, состоящий из монитора и клавиатуры, предоставляет пользователю возможности максимально простого ПК. Эта система выступает альтернативой локальным сетям, состоящим из множества персональных компьютеров.
Однопользовательская система (one user system) -- вычислительная система или ее часть (например, операционная система), не обладающая свойствами многопользовательской. Примерами однопользовательских ОС являются MS DOS американской фирмы Microsoft и ОС/2, созданная совместно Microsoft и IBM.
Сетевая операционная система (Network Operating System, NOS) -- операционная система, предназначенная для обеспечения работы вычислительной сети. Примерами сетевых операционных систем являются Windows NT, Windows 2000, Netware, Unix, Linux.
Сейчас используются 4 типа ОС:
– ОС-10 - для моделей ЕС-1010;
– МОС (малая) - для моделей ЕС-1021;
– ДОС ЕС (дисковая) - для всех других моделей ЕС ЭВМ в малой конфигурации;
– ОС ЕС - для тех же моделей, что и для ДОС ЕС, но в средней и расширенной конфигурации;
Структуру ОС можно разделить на несколько групп:
– Программы начального запуска машины, первоначальный ввод информации в оперативную память, настройка ЭВМ.
– Программы управления данными.
– Программы управления задачами.
– Обслуживающие и обрабатывающие программы.
Так же в состав ОС входят средства, которые снижают трудоёмкость подготовительного процесса при решении задач. Это система автоматизации программирования (САП). Она включает в себя такие компоненты, как:
1. Алгоритмические языки программирования;
2. трансляторы;
3. интерпретирующие и компилирующие системы;
4. пакеты стандартных программ;
5. программы сервиса.
Значительной частью СПО является пакет прикладных программ (ППП). ППП - это комплекс программ, необходимых для решения определённой задачи. Они обязаны удовлетворять требования ОС, под управлением которых они работают.
Сейчас современные ППП разрабатывают как программные системы. Каждый пакет состоит из: набор обрабатывающих программных модулей (тело пакета), предназначенных непосредственно для решения задачи пользователем; управляющая программа пакета (управление обработкой данных). При запросе на решение задачи эта программа формирует из обрабатывающих модулей рабочую обрабатывающую программу; комплекс обслуживающих программ (вспомогательные функции);средства для обеспечения создания пакета.
Ещё одной функцией ППП является расширение возможностей ОС при подключении новых устройств.
ЗаключениеПрограммное обеспечение - это совокупность программ, позволяющих осуществить на компьютере автоматизированную обработку информации. Программное обеспечение делится на системное (общее), прикладное (специальное) и инструментальное.
Весь спектр программного обеспечения персонального компьютера просто неиссякаем. Каждые полчаса в мире появляются всё новые и новые программы. Какие-то из них останутся неизвестными, какие-то получат мировое признание.Создание программного обеспечения для персональных компьютеров за какой-то десяток лет превратилось из занятия программистов-одиночек в важную и мощную сферу промышленности. Поэтому развитие ПО, предназначенного для широкого круга пользователей, происходит уже не в состязании индивидуальных программистов, а в процессе ожесточенной конкурентной борьбы между фирмами – производителями. Помимо этого, создание новых программ влёчёт за собой развитие новых комплектующих, способных полностью покрыть все требования программы, необходимые для нормального её функционирования.
Список литературы
1. Аглицкий, Д.С. Персональный компьютер и Windows для всех / Д.С. Аглицкий, С.А. Любченко. - М.: Машиностроение, 1995. - 240 c.;
2. Боув, Т. Настольная издательская система PAGEMAKER для персонального компьютера / Т. Боув, Ч. Родс. - М.: ИЛ, 1991. - 192 c.;
3. Брезгунова, И. В. Аппаратные и программные средства персонального компьютера. Операционная система Microsoft Windows XP / И.В. Брезгунова, Е.В. Шакель. - М.: РИВШ, 2011. - 164 c.;
4. Васильева, В. Персональный компьютер. Быстрый старт / В. Васильева. - М.: BHV - Санкт - Петербург, 2001. - 480 c.;
5. Гелль Как превратить персональный компьютер в измерительный комплекс / Гелль, Патрик. - М.: Гостехиздат, 2001. - 144 c.;
6. Глушаков, С.В. Персональный компьютер / С.В. Глушаков, А.С. Сурядный. - М.: Харьков: Фолио; Издание 5-е, перераб. и доп., 2004. - 500 c.
7. Грайс, Д. Графические средства персонального компьютера / Д. Грайс. - М.: Наука, 1989. - 376 c.

Читайте также: