РАЗДЕЛ 3. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА
Вопросы:
Литература:
Информатика. Учебник для вузов под ред. Проф. Н.В.Макаровой
Программное обеспечение (sowtware) - совокупность программ обработки данных, выполняемых вычислительной системой и необходимых для их эксплуатации документов. Программное обеспечение — неотъемлемая часть компьютерной системы.
С позиций специфики разработки и вида программного обеспечения различают два класса задач - технологические и функциональные.
Технологические задачи ставятся и решаются при организации технологического процесса обработки информации на компьютере. Технологические задачи являются основой для разработки сервисных средств программного обеспечения в виде утилит, сервисных программ, библиотек процедур и др., применяемых для обеспечения работоспособности компьютера, разработки других программ или обработки данных функциональных задач.
Функциональные задачи требуют решения при реализации функций управления в рамках информационных систем предметных областей. Функциональные задачи в совокупности образуют предметную область и полностью определяют ее специфику.
Программное обеспечение является логическим продолжением технических средств. Сфера применения конкретного компьютера определяется созданным для него ПО.
Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области применения. Все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютерах программах.
Программные продукты можно классифицировать по различным признакам.
Рассмотрим классификацию, в которой основополагающим признаком является область использования программных продуктов:
- аппаратная часть автономных компьютеров и сетей ЭВМ;
- функциональные задачи различных предметных областей;
- технология разработки программ.
Выделим соответственно три класса программных продуктов:
- системное программное обеспечение;
- прикладное программное обеспечение в виде пакетов прикладных программ;
- инструментарий технологии программирования.
Системное программное обеспечение (System Software) - совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ.
Системное программное обеспечение направлено:
на создание операционной среды функционирования других программ;
на обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;
на проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;
на выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т.д.).
Данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью.
Программные продукты данного класса носят общий характер применения, независимо от специфики предметной области. К ним предъявляются высокие требования по надежности и технологичности работы, удобству и эффективности использования.
Пакет прикладных программ (application program package) - комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определенного класса конкретной предметной области.
Пакеты прикладных программ (ППП) служат программным инструментарием решения функциональных задач и являются самым многочисленным классом программных продуктов. В данный класс входят программные продукты, выполняющие обработку информации различных предметных областей.
Инструментарий технологии программирования - совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов.
Инструментарий технологии программирования обеспечивает процесс разработки программ и включает специализированные программные продукты, которые являются инструментальными средствами разработчика.
Программные продукты данного класса поддерживают все технологические этапы процесса проектирования, программирования (кодирования), отладки и тестирования создаваемых программ. Пользователями технологии программирования являются системные и прикладные программисты.
Структура системного программного обеспечения состоит из:
§ базового программного обеспечения,
§ сервисного программного обеспечения,
Базовое программное обеспечение (base software) - минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера, которое поставляется вместе с компьютером.
Сервисное программное обеспечение - программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.
В базовое программное обеспечение входят:
§ операционная система;
§ операционные оболочки (текстовые и графические);
§ сетевая операционная система.
Операционная система предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ.
В секторе программного обеспечения и операционных систем ведущее положение занимают фирмы IBM, Microsoft, UNISYS, Novell.
Операционные системы для персональных компьютеров делятся на:
§ одно- и многозадачные (в зависимости от числа параллельно выполняемых прикладных процессов);
§ одно- и многопользовательские (в зависимости от числа пользователей, одновременно работающих с операционной системой);
§ непереносимые и переносимые на другие типы компьютеров;
§ несетевые и сетевые, обеспечивающие работу в локальной вычислительной сети ЭВМ.
Большое значение сегодня имеет применение 32-разрядных операционных систем для персональных компьютеров.
Операционная система MS DOS (фирма Microsoft) появилась в 1981 г. В настоящее время существуют версии 6.22 и 7.0 (в составе Windows 95), а также ее разновидности других фирм-разработчиков (DR DOS, PC DOS). Начиная с 1996 г. MS DOS распространяется в виде Windows 95 - 32-разрядной многозадачной и многопоточной операционной системы с графическим интерфейсом и расширенными сетевыми возможностями.
Перспективной является многопользовательская и многозадачная операционная система Unix, созданная корпорацией Bell Laboratory. Данная операционная система реализует принцип открытых систем и широкие возможности по комплексированию в составе одной вычислительной системы разнородных технических и программных средств.
Unix обладает наиболее важными качествами, такими, как:
- переносимость прикладных программ с одного компьютера на другой;
- поддержка распределенной обработки данных в сети ЭВМ;
- сочетаемость с процессорами RISC.
Unix получила распространение для суперкомпьютеров, рабочих станций и профессиональных персональных компьютеров, имеет большое количество версий, разработанных различными фирмами. Согласно прогнозам объем мирового рынка вычислительных систем базирующихся на ОС Unix, существенно будет возрастать, особенно с переходом к сетевым технологиям.
Наиболее традиционное сравнение ОС осуществляется по следующим характеристикам процесса обработки информации:
- управление памятью (максимальный объем адресуемого пространства, типы памяти, технические показатели использования памяти);
- функциональные возможности вспомогательных программ (утилит) в составе операционной системы;- наличие компрессии диска;
- возможность архивирования файлов;- поддержка многозадачного режима работы;
- поддержка сетевого программного обеспечения;
- наличие качественной документации;
- условия и сложность процесса инсталляции.
Сетевые операционные системы- комплекс программ, обеспечивающий обработку, передачу и хранение данных в сети.
Сетевая ОС предоставляет пользователям различные виды сетевых служб (управление файлами, электронная почта, процессы управления сетью и др.), поддерживает работу в абонентских системах.
Сетевые операционные системы используют архитектуру клиент-сервер или одноранговую архитектуру. Вначале сетевые операционные системы поддерживали лишь локальные вычислительные сети (ЛВС), сейчас эти операционные системы распространяются на ассоциации локальных сетей. Наибольшее распространение имеют NetWare, Windows NT.
Операционная система Windows NT является многозадачной, предназначенной для архитектуры клиент-сервер и использования различных протоколов транспортного уровня сетевой операционной системы, имеет 32-разрядную архитектуру и обеспечивает функции локальной сети:
- возможность каждой абонентской системы в сети быть сервером или клиентом;
- совместную работу группы пользователей;- адресацию оперативной и внешней памяти большого размера;
- многозадачность и многопоточность обработки данных;
- поддержку мультипроцессорной обработки и др..
Операционные оболочки- специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной системы. Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя.
Наиболее популярны следующие виды текстовых оболочек операционной системы MS DOS:
