 |
Системное программное обеспечение
|
|
|
|
Включает:
— операционные системы
— языки программирования
— различные утилиты.
Операционные системы выполняют 3 основные функции: распределение; назначение;контроль.
Распределение и назначение заключаются в том, что операционная система распределяет ресурсы компьютера между приложениями, находящимися в очереди на исполнение. Например в число задач опер.сист. входит выделение отдельной области памяти каждому запущенному приложению, а также управляет устройствами ввода, вывода.
Контроль заключается в том, что опер.сист. контролирует работу компьютера, т.е. отслеживает стадии выполнение каждой задачи, а также может вести журнал учета.
Планирование: как правило компьютер выполняет несколько задач одновременно. Каждая задача разбивается на множество частей, которые компьютер обрабатывает переключаясь между задачами. Задача опер.сист. при этом скоординировать работу всех компонентов так, чтобы все приложения выполнялись быстрее и эффективнее. Для этого необходимо выполнять планирование использования всех ресурсов компьютера. Как правило каждой задаче присваивается приоритет выполненный в соответствии с которым осуществляется планирование.
Выполнение функций компьютер реализует через следующие механизмы:
Многозадачность– механизм позволяет выполнять на компьютере несколько задач. Если не будет поддержки многозначности, то система может выполнить только одно действие. Такой режим работы компьютера зачастую не позволяет задействовать все его ресурсы. Процессор не нагружен, опер. память свободна. В случае применения многозадачности можно запустить несколько приложений, для чего опер. память применяет разделение своего адресного пространства на отдельные области для каждого запущенного приложения. А процессор выделяет для него определенный интервал времени работы. Процессор настолько быстро обрабатывает все прграммы по очереди, что создается впечатление работы в нескольких приложениях.
|
|
|
Многопоточность — некоторые задачи делятся на отдельные потоки, каждому из которых также назначается приоритет, и выделяют интервал процессорного времени. Благодаря многопоточности можно в одном приложении один объект, производить расчет траектории движения второго объекта и выводить на печать третий.
Виртуальная память — адресное пространство – размер памяти компьютера, которую система может импользовать. Механизм виртуальной памяти позволяет выделить часть вторичной памяти на жестком диске как продолжение первичной(оперативной). В результате компьютер может повысить эффективность работы.
Симметричная многопроцессорная обработка —способность оперативной системы работать с компьютером, в котором установлены 2 и более процессора. В данном случае опер.сист. должна обеспечивать балансировку нагрузки, чтобы дать возвожность работать каждому из процессоров.
Основные компоненты ОС. Файловые системы
Полноценная операционная система как минимум содержит следующие компоненты: драйверы внешних устройств; файловая система; процессор командного языка
Одна из первостепенных задач опер.сист. – управлять дисковым накопителем и доступ к нему. Файловая система используется для структурирования и хранения информации на жестком диске. Долговременная память компьютера представляется в виде жестких дисков.
ДРАЙВЕРЫ ВНЕШНИХ УСТРОЙСТВ
Важнейшая функция оперативной системы – широкая поддержка внешних устройств. Корректную работу с аппаратными средствами компьютера обеспечивают драйверы – программы, специально написанные для связи операционной системы с тем или иным аппаратным компонентом. Каждому типу внешнего устройства сопоставлен свой драйвер. Драйверы стандартных устройств в совокупности образуют базовую систему ввода/вывода (BIOS). BIOS включает обширный набор программ ввода/вывода, благодаря которому ОС и прикладные программы могут взаимодействовать с устройствами как самого компьютера, так и с подключенными к нему. BIOS содержит тест функционирования компьютера, проверяющий работу памяти и других устройств (процессы, приводы дисков) при включении электропитания. Если при включении питания возникли ошибки, то BIOS сообщает об этом звуковым сигналом либо в виде сообщения.
|
|
|
Место хранения BIOS- флэш-память. Это позволяет легко модифицировать старые или добавлять новые функции для поддержки новых устройств. BIOS содержит множество настроек, которые позволяют повысить быстродействие системы.
BIOS вызывается кнопкой Delete при включении компьютера.
ПРОЦЕССОР КОМАНДНОГО ЯЗЫКА: В любой ОС имеется командный язык, который позволяет выполнять различные действия (обращение к каталогу и др.). Анализ и использование команд пользователя осуществляется командным процессором ОС. Кроме ввода отдельных команд, которые немедленно выполняются, имеется возможность составления целых программ с помощью командного языка. Для управления ОС используется прикладная программа, которая загружается поверх ОС и реализует командный язык, служит для доступа пользователя к системным функциям.
В зависимости от оборудования и решаемых задач используются различные ОС.
ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ MS DOS
MS DOS: получила распространение вместе с популярным семейством IВМ-совместимых компьютеров. Первая версия вышла в 1981 году. Она стала стандартом для маломощных 16-разрядных ПК. Использует файловую систему FAT.
Достоинства: Развитый командный язык Возможность организации многоуровневых каталогов Возможность подключения внешних устройств.
Недостатки: Невозможность использования больших объемов памяти Короткие имена файлов Отсутствие многозадачности Отсутствие средств контроля и защиты системы от несанкционированного доступа к системе, что привело к появлению вирусов.
|
|
|
MS Windows
MS Windows: первая версия вышла в 1985 году. Сегодня наиболее популярным являются Windows98, 2000, XP. Некоторые возможности ОС WinXP: 32-разрядная вычислительная архитектура и полностью защищенная система памяти Усовершенствованные средства проверки драйверов устройств, что обеспечивает максимальную стабильность системы Улучшенная защита системы (важнейшие структуры ядра системы доступны только для чтения, благодаря чему драйверы и приложения не могут повредить систему) Многозадачность Поддержка до 4 ГБ оперативной памяти и 2 симметричных процессоров Шифрованная файловая система с мультипользовательской поддержкой Работа с 2-мя мониторами Удаленный рабочий стол (можно работать со своим компьютером с другого компьютера) Улучшенная справочная система и поддержка Усовершенствованное восстановление системы (позволяет восстановить систему без потери данных) Регистрация ошибок Встроена служба Windows Messenger (позволяет общаться в режиме реального времени, получать через эту службу видео, музыку и др.) Поддержка технологии Clear Type (более четкое изображение экранных шрифтов)
КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ
Кодирование информации — это процесс формирования определенного представления информации. Кодирование — переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи и обработки. Компьютер может обрабатывать информацию, представленную только в числовой форме. Другая информация (видео, звук) должна быть преобразована в такую форму. При обработке текстовой информации каждая буква кодируется определенным числом, а при выводе на внешние устройства (экран, монитор) для восприятия человеком по этим числам строится изображение букв. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов. Для этого используется двоичные системы исчисления. Преимущества двоичной системы: 1Для ее реализации используются технические элементы с двумя возможными состояниями (есть ток/ нет тока) 2 Представление информации посредством двух состояний надежны и помехоустойчивы 3 Для выполнения логических преобразований информации возможно применение булевой алгебры
|
|
|
Единицей измерения информации является бит. Для передачи и хранения информации применяют 8-битовые коды (байты), которые позволяют закодировать любой символ. Для работы с большими числами используют слова (16-битные коды) и двойные слова (32-битные коды). Соответствие между байтами и символами задается с помощью кодовой таблицы, которая для каждого кода указывает свой символ.
Для работы компьютера в алфавитно-цифровом режиме MS DOS начертания символов загружается в специальную область видео-адаптера, называемую таблицей знако-генератора. В системе, использующей графический режим видео-адаптера (Windows), каждый символ прорисовывается программным способом (по точкам), поэтому однозначное соответствие кода символа его внешнему виду нет. Так, например, в разных шрифтах один и тот же код будет иметь разный вид (разные символы).
Для того, чтобы текст, подготовленный на одном компьютере (на одной ОС), мог быть прочитан и обработан на другом компьютере или в другой системе, необходимо использование одной и той же кодовой таблицы. В противном случае необходима перекодировка документа. Для того, чтобы обеспечить одинаковый вид документа, необходимо на обоих компьютерах иметь один и тот же набор шрифтов.
|
|
|
