 |
Классификация операционных систем
|
|
|
|
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
· Браузеры – средства просмотра Web - страниц
· Графические редакторы
· Экспертные системы
И так далее.
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
БИЛЕТ 74
BIOS (Basic Input/Output System, базовая система ввода-вывода) — специальная программа, хранящаяся в микросхеме ПЗУ.
ПЗУ расшифровывается как Постоянное Запоминающее Устройство. Вы также можете встретиться с англоязычным обозначением этого типа памяти — ROM (Read Only Memory). На практике уже давно вместо обычного ПЗУ используется Flash-память (перезаписываемая память), что дает возможность пользователям самим обновлять версии BIOS.
Функции BIOS
Функции этой программы весьма обширны. Во-первых, сразу после включения питания компьютера получает управление именно BIOS. Она выполняет начальное тестирование всех компонентов компьютера. Если все в порядке, то управление передается программе, находящейся в Boot-секторе (загрузочном секторе) загрузочного диска (это может быть жесткий диск, дискета, компакт-диск…). Та, в свою очередь, загружает операционную систему.
Процедура начального тестирования называется POST — Power-On Self Test (самотестирование после включения питания).
Во-вторых, BIOS хранит в специальной микросхеме CMOS-памяти аппаратную конфигурацию компьютера. При включении питания текущая конфигурация сравнивается с сохраненной. Если найдены отличия, то содержимое CMOS-памяти обновляется и, если это необходимо, предлагается вызвать подпрограмму BIOS Setup для указания параметров вновь обнаруженных компонентов (об этом чуть позже). Если же отличий в конфигурациях нет, или же обновление конфигурации выполнено без участия пользователя, то осуществляются необходимые настройки (конфигурирование) аппаратных компонентов компьютера (в частности, карт расширения).
Микросхема CMOS-памяти (Complementary Metal Oxide Semiconductor) представляет собой небольшую, по своему объему, оперативную память (ОЗУ или RAM — Random Access Memory). Поскольку информация в ней должна сохраняться и после выключения питания, микросхема CMOS-памяти питается от своей собственной батарейки. Наличие батарейки порождает свои проблемы. После нескольких лет эксплуатации (обычно не менее 5—6 лет) батарейка уже не способна обеспечить питание микросхемы CMOS-памяти, и сохраненная информация начинает теряться. К счастью, достаточно заменить батарейку на новую, и проблем — как не бывало.
В-третьих, с помощью специальной подпрограммы BIOS Setup пользователю предоставляется возможность указать параметры и режимы функционирования отдельных компонентов компьютера. Там же, при необходимости, можно часть оборудования и отключить.
И, в-четвертых, собственно то, ради чего в свое время разрабатывалась BIOS — обработка операций ввода-вывода. Например, дисковод понимает только простейшие команды типа: поместить головку на такую-то дорожку, считать сектор и т.п. Если бы все программы содержали в себе инструкции подобного рода, то они занимали бы много места, да и работали весьма и весьма неэффективно. Кроме этого, при появлении новых устройств все существующие программы приходилось бы модифицировать. Чтобы избежать подобных проблем, большую часть работы по обработке операций ввода-вывода переложили на BIOS. Это, конечно, не решило всех проблем, но, по меньшей мере, значительно упростило их решение. Правда, в настоящий момент это уже не актуально. Более или менее современные операционные системы практически не используют (Windows 95, Windows 98, Windows Me) или вообще не используют (Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows Vista) возможности BIOS по обработке операций ввода-вывода. Определяющее значение эти функции имели во времена операционной системы MS-DOS.
Здесь обязательно надо отметить, что сказанное выше во многом условно — на самом деле все эти задачи выполняются совместно, функционально дополняя друг друга.
|
|
|
|
|
|
Драйвер представляет собой специальную компьютерную программу, которая, при установке ее в операционную систему, позволяет обеспечить работоспособность различных устройств, как аппаратных (процессор, память, дисководы и т.д.), так и перефирийных. Драйвер "переводит" команды ОС в конкретные команды, понятные устройству. Проще говоря, когда Вы приобретаете принтер, сканер или же, какое – либо другое устройство компьютерной периферии, то обычно производители прилагают на диске свои драйвера непосредственно к самому устройству. Драйвера тщательно тестируются и проходят проверку на совместимость при работе с тем или иным устройством
Следует отметить, что драйвера для наиболее распространенных устройств, например, для контроллера IDE,SATA разработчики ОС добавляют в дистрибутивы
Используя драйвер, операционная система может взаимодействовать с тем или иным устройством. Обычно драйвер общается не напрямую с устройством, а с микропрограммами (прошивкой) устройства, которые выполняют управление элементами этого устройства.
Некоторые простейшие устройства не имеют собственных микропрограмм, в этом случае управление ими целиком выполняется драйвером.
|
|
|
Драйвер не является программой в полном смысле этого слова. Драйвер не имеет потока исполнения, т.е. не является процессом. Так, любая функция драйвера может выполняться в зависимости от того потока и процесса, в котором она была вызвана. Драйвер переводит команды операционной системы в те команды, которые понятны, непосредственно устройству.
Об успешном завершении операции или о возникшей ошибке, драйвер сообщает операционной системе.
Различают несколько классов драйверов:
- драйверы высшего уровня (highest level drivers);
Этот драйвер, получает запросы ввода/вывода из прикладной программы. Если такой драйвер не пользуется услугами других драйверов, он называется монолитным.
- драйверы промежуточного уровня (intermediate drivers);
Этотд драйвер, получает запросы ввода/вывода от другого драйвера и пользуется услугами других драйверов.
- драйверы низшего уровня (lowest level drivers).
Этот драйвер, получает запросы ввода/вывода от другого драйвера, но не пользуется услугами других драйверов.
Каждый драйвер для Windows состоит из нескольких файлов и обычно хранится в каталогах: SYSTEM или SYSTEM32 или в их папках.Инструкции для установки и удаления
драйвера в ОС хранятся в информационных файлах *.inf, а сами файлы хранятся в
в каталоге С:Windows.
.БИЛЕТ 75
Классификация операционных систем
Операционная система составляет основу программного обеспечения ПК. Операционная система представляет комплекс системных и служебных программных средств, который обеспечивает взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.
С одной стороны, она опирается на базовое программное обеспечение ПК, входящее в его систему BIOS, с другой стороны, она сама является опорой для программного обеспечения более высоких уровней – прикладных и большинства служебных приложений.
Для того чтобы компьютер мог работать, на его жестком диске должна быть установлена (записана) операционная система. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.
Операционные системы различаются особенностями реализации алгоритмов управления ресурсами компьютера, областями использования.
Так, в зависимости от алгоритма управления процессором, операционные системы делятся на:
· Однозадачные и многозадачные
· Однопользовательские и многопользовательские
· Однопроцессорные и многопроцессорные системы
· Локальные и сетевые.
По числу одновременно выполняемых задач операционные системы делятся на два класса:
· Однозадачные (MS DOS)
|
|
|
· Многозадачные (OS/2, Unix, Windows)
В однозадачных системах используются средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователями. Многозадачные ОС используют все средства, которые характерны для однозадачных, и, кроме того, управляют разделением совместно используемых ресурсов: процессор, ОЗУ, файлы и внешние устройства.
В зависимости от областей использования многозадачные ОС подразделяются на три типа:
· Системы пакетной обработки (ОС ЕС)
· Системы с разделением времени (Unix, Linux, Windows)
· Системы реального времени (RT11)
Системы пакетной обработки предназначены для решения задач, которые не требуют быстрого получения результатов. Главной целью ОС пакетной обработки является максимальная пропускная способность или решение максимального числа задач в единицу времени.
Эти системы обеспечивают высокую производительность при обработке больших объемов информации, но снижают эффективность работы пользователя в интерактивном режиме.
В системах с разделением времени для выполнения каждой задачи выделяется небольшой промежуток времени, и ни одна задача не занимает процессор надолго. Если этот промежуток времени выбран минимальным, то создается видимость одновременного выполнения нескольких задач. Эти системы обладают меньшей пропускной способностью, но обеспечивают высокую эффективность работы пользователя в интерактивном режиме.
Системы реального времени применяются для управления технологическим процессом или техническим объектом, например, летательным объектом, станком и т.д
По числу одновременно работающих пользователей на ЭВМ ОС разделяются на однопользовательские (MS DOS) и многопользовательские (Unix, Linux, Windows 95 - XP)
В многопользовательских ОС каждый пользователь настраивает для себя интерфейс пользователя, т.е. может создать собственные наборы ярлыков, группы программ, задать индивидуальную цветовую схему, переместить в удобное место панель задач и добавить в меню Пуск новые пункты.
В многопользовательских ОС существуют средства защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей.
Многопроцессорные и однопроцессорные операционные системы. Одним из важных свойств ОС является наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки данных. Такие средства существуют в OS/2, Net Ware, Widows NT.По способу организации вычислительного процесса эти ОС могут быть разделены на асимметричные и симметричные.
Одним из важнейших признаков классификации ЭВМ является разделение их на локальные и сетевые. Локальные ОС применяются на автономных ПК или ПК, которые используются в компьютерных сетях в качестве клиента.
В состав локальных ОС входит клиентская часть ПО для доступа к удаленным ресурсам и услугам. Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами ПК включенных в сеть с целью совместного использования ресурсов. Они представляют мощные средства разграничения доступа к информации, ее целостности и другие возможности использования сетевых ресурсов.
Первая задача ОС – организация связи, общения пользователя с компьютером в целом и его отдельными устройствами. Такое общение осуществляется с помощью команд, которые в том или ином виде человек сообщает операционной системе. В ранних вариантах операционных систем такие команды просто вводились с клавиатуры в специальную строку. В последующем были созданы программы – оболочки ОС, которые позволяют общаться не только с ОС не только текстовым языком команд, а с помощью меню (в том числе пиктографического) или манипуляций с графическими объектами.
Вторая задача ОС – организация взаимодействия всех блоков компьютера в процессе выполнения программы, которую назначил пользователь для решения задачи. В частности, ОС организует и следит за размещением в оперативной памяти и на диске нужных для работы программы данных, обеспечивает своевременное подключение устройств компьютера по требованию программы и т.п.
Третья задача ОС – обеспечение так называемых системных работ, которые бывает необходимо выполнить для пользователя. Сюда относится проверка, “лечение” и форматирование диска, удаление и восстановление файлов, организация файловой системы и т.п. Обычно такие работы осуществляются с помощью специальных программ, входящих в ОС и называемых утилитами.
Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователем, с другой стороны.
ОС обычно хранится во внешней памяти компьютера – на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ.
Этот процесс называют загрузкой ОС.
В функции ОС входит:
- - осуществление диалога с пользователем;
- - ввод-вывод и управление данными;
- - планирование и организация процесса обработки программ;
- - распределение ресурсов (оперативной памяти, процессора, внешних устройств);
- - запуск программ на выполнение;
- - всевозможные вспомогательные операции обслуживания;
- - передача информации между различными внутренними устройствами;
- - программная поддержка работы периферийных устройс
|
|
|
