Что относится к системному программному обеспечению. Системное программное обеспечение пк

К системным программам относятся, прежде всего, операционные системы (Windows, Linux, Android, MS DOS) . Это особый класс программ, обеспечивающих работу компьютера в целом, организацию диалога с пользователем, все операции ввода – вывода, а также запуск и выполнение всех остальных видов программ.

Программы-оболочки. Весьма популярный класс системных программ составляют программы-оболочки. Они обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем с помощью командной строки DOS.Многие пользователи настолько привыкли к удобствам, предоставляемым своей любимой программой-оболочкой, что чувствуют себя без нее некомфортно. Наиболее популярными программами-оболочками являются Norton Commander, Xtree Pro Gold, PC Shell из комплекта PC Tools. В состав операционной системы MS DOS, начиная с версии 4.0, также входит собственная программа-оболочка Shell (впрочем, не очень популярная).

Операционные оболочки, в отличие от обычных программ-оболочек, не только дают пользователю более наглядные средства для выполнения часто используемых действий, но и предоставляют новые возможности для запускаемых программ. Чаще всего это:

Графический интерфейс, т.е. набор средств для вывода изображений на экран и манипулирования ими, построения меню, окон на экране и т.д.;

Мультипрограммирование, т.е. возможность одновременного выполнения нескольких программ;

Расширенные средства для обмена информацией между программами.

Операционные оболочки упрощают создание графических программ, предоставляя для этого большое количество удобных средств, и расширяют возможности компьютера. Но платой за это являются повышенные требования к ресурсам. Так, для эффективной работы c Microsoft Windows необходим компьютер АТ/386, имеющий 4 Мбайта оперативной памяти. Наиболее популярной программой-надстройкой является Microsoft Windows, иногда используется Desq View и значительно реже � другие оболочки (GEM, Geo Works и др.).

Вспомогательные программы (утилиты)

К системным программам можно также отнести большое количество так называемых утилит, т.е. программ вспомогательного назначения. Ниже мы кратко опишем некоторые разновидности этих программ. Часто утилиты объединяются в комплексы, наиболее популярны комплексы Norton Utilities, PC Tools Deluxe и Mace Utilities.

Программы – архиваторы (упаковщики) позволяют за счет применения специальных методов сжимать информацию на дисках, т.е. создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл. Применение программ - архиваторов очень полезно при архивировании файлов, так как в большинстве случаев значительно удобнее хранить на дисках, предварительно сжатые файлы. Следует заметить, что различные архиваторы не совместимы друг с другом. Это означает, что архивный файл, созданный одним упаковщиком, чаще всего нельзя прочесть другим.

Программы для создания резервных копий информации на дисках позволяют быстро скопировать информацию, имеющуюся на жестком диске компьютера, на дискеты или кассеты стримера.

Антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения компьютерным вирусом и ликвидации последствий заражения вирусом.

Программы для диагностики компьютера позволяют проверить конфигурацию компьютера (количество памяти, ее использование, типы дисков и так далее), а также проверить работоспособность устройств компьютера (прежде всего жестких дисков).

Особое место среди программных средств всех типов занимают операционные системы, являясь ядром .

Операционная система (ОС) – это комплекс программ, обеспечивающих:

• управление ресурсами, т.е. согласованную работу всех аппаратных средств компьютера;
• управление процессами, т.е. выполнение программ, их взаимодействие с устройствами компьютера, с данными;
• пользовательский интерфейс, т.е. диалог пользователя с компьютером, выполнение определенных простых команд – операций по обработке информации.

ОС – операционная среда, среда обитания (для программ), имеет свои законы.

ОС – это набор программ, обеспечивающий возможность использования аппаратуры ПК, а также, обеспечивает совместное функционирование всех устройств ПК и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам.

ОС является базовой и необходимой составляющей программного обеспечения ПК

Операционная система – наиболее машиннозависимый вид программного обеспечения, ориентированный на конкретные модели компьютеров, поскольку они напрямую управляют их устройствами или обеспечивают интерфейс между пользователем и аппаратной частью компьютера.

ОС –набор программных инструментов, ко­торые дают возможность пользователю использовать возможности компьютера.

ОС – основной программный инструмент, «вдыхающий жизнь»в компьютер. Без нее компьютер просто не будет работать. ОС контролирует операции обмена с дисками, организует вывод информации на экран, «понимает» клавиатуру и т.п.

Задачи, реализуемые ОС

1 . Поддержка работы всех программ и организация их взаимодействия с устройствами ПК:

обеспечение эффективного выполнения операций ввода и вывода информации (связь с УВВ);

распределение памяти и организация хранения данных;

обеспечение взаимодействие программ и данных, а также взаимодействие программ друг с другом;

выявление различных событий, возникающих в процессе работы, и соответствующая реакция на них.

2. Предоставление пользователю возможности общего управления ПК:

определение интерфейса пользователя, т.е. создание удобной и комфортной среды общения человека с ПК;

обеспечение разделения аппаратных ресурсов между пользователями и задачами, планирование доступа пользователей к общим данным и предоставление возможности работы с ними в режиме коллективного пользования (работа в сетях).

Современные ОС обеспечивают:

1. дружественность, простоту и естественность интерфейса;
2. шифровку данных для защиты от несанкционированного доступа;
3. автоматическое распределение мощностей по обработке данных;
4. поддержку компьютерных сетей и средств оперативной обработки данных в режиме реального времени;
5. возможность использования отдельных ПК в качестве «интеллектуальных» терминалов мощных компьютерных сетей;
6. поддержку работы СУБД и других мощных прикладных программ;
7. возможность моделирования виртуальных машин, (когда пользователь работает как бы не с самой машиной, а с ее моделью. Для этого используются эмуляторы).

Состав ОС

В настоящее время используется много типов различных операционных систем для ЭВМ различных видов, однако в их структуре существуют общие принципы. В составе многих операционных систем можно выделить некоторую часть, которая является основой всей системы и называется ядром . В состав ядра входят наиболее часто используемые модули, такие как модуль управления системой прерываний, средства по распределению таких основных ресурсов, как ОП и процессор. Программы, входящие в состав ядра, при загрузке ОС помещаются в оперативную память, где они постоянно находятся и используются при функционировании ЭВМ. Такие программы называют резидентными.

Ядро (резидентная часть ОС) – постоянно занимает раздел оперативной памяти. В ОП оно загружается с системного диска при включении компьютера. Эта процедура называется первоначальной загрузкой.

Ядро ОС обеспечивает базовые функции для окружающего программного обеспечения и допускает расширение обслуживающей части ОС.

Окружением ядра ОС являются утилиты, редакторы, компиляторы и другие программные средства, составляющие обслуживающую часть ОС.

Важной частью ОС является командный процессор – программа, отвечающая за интерпретацию и исполнение простейших команд, подаваемых пользователем, и его взаимодействие с ядром ОС.

Командный процессор – специальная программа, запрашивающая и выполняющая команды пользователя.

Выполняемые функции:

1. обеспечивает ввод команды и проводит ее анализ на правильность;
2. обеспечивает выполнение команды, если она была введена правильно, либо дает сообщение о возникшей конфликтной ситуации.

Кроме того, к операционной системе следует относить богатый набор утилит – обычно небольших программ, выполняющих различные обслуживающие функции.

Упрощенно структуру ОС можно представить в виде схемы

Файловая система BDOS – базовая дисковая операционная система, которая управляется с помощью специальных программных модулей. Основные функции : работа с файлами, распределение памяти, поддержка выполнения программ, загрузка в память данных, контроль за выполнением программ и т.п.

Драйверная система BIOS – базовая система ввода – вывода. Представляет собой набор специальных программ, называемых драйверами.

Как известно, ПК может иметь большой набор разнообразных внешних устройств. Каждое внешнее устройство характеризуется своей собственной пропускной способностью и структурой передаваемых/принимаемых данных. Именно по этому каждое внешнее устройство имеет свой собственный драйвер.

Драйверы устройств – специальные программы, обеспечивающие управление работой устройств и согласование информационного обмена. Также позволяющие производить настройку параметров устройств

Драйвер – управляющая программа, обслуживающая аппаратный модуль.

Драйверы наиболее часто используемых устройств (дисплея, клавиатуры, дисководов, а иногда и принтера) составляют главную часть BIOS.

Если BDOS является практически не изменой частью ОС для всех ПК, которые с ней работают, то BIOS может существенно варьироваться даже на одном и том же ПК в зависимости от типа переключаемой периферии.

Итак, структура операционной системы состоит:

Ядро – переводит команды с языка программ на язык «машинных кодов», понятный компьютеру (командный интерпритатор).
Драйверы – программы, управляющие устройствами.
Интерфейс – оболочка, с помощью которой пользователь общается с компьютером.

Загрузочные файлы ОС хранятся во внешней памяти. (гибкие, жесткие, оптические диски). Однако, любые программы, как и сама ОС могут быть выполнены только в оперативной памяти. Поэтому их нужно туда загрузить.

1. При включении ПК первой активизируется микросхема с BIOS (Basic Input / Output System ) базовая система ввода вывода . BIOS запускает программу POST, которая тестирует аппаратные средства ПК. Для установки даты и времени, а также для настройки работы железа, с помощью клавиши Del можно загрузить утилиту Setup .

После тестирования BIOS начинает поиск загрузчика ОС (Master Boot Record ), обращаясь поочередно к FDD, HDD, CD-ROM.

Найдя на системном диске программу — загрузчик она загружается в оперативную память и ей передается управление работой ПК.

Программа ищет файлы ОС на системном диске и загружает их в оперативную память в качестве программных модулей.
После окончания загрузки ОС передает управление командному процессору.

Принципы функционирования операционных систем

Понятие процесса играет ключевую роль и вводится применительно к каждой программе отдельного пользователя. Управление процессами (как целым, так и каждым в отдельности) – важнейшая функция ОС. При исполнении программ на центральном процессоре следует различать следующие характерные состояния:

• порождение – подготовку условий для исполнения процессором;
• активное состояние (или «Счет») – непосредственное исполнение процессором;
• ожидание – по причине занятости какого-либо требуемого ресурса;
• готовность – программа не исполняется, но все необходимые для исполнения программы ресурсы, кроме центрального процессора, предоставлены;
• окончание – нормальное или аварийное завершения исполнения программы, после которого процессор и другие ресурсы ей не предоставляются.

Физические ресурсы – реальные устройства компьютера.

Средствами современных операционных систем могут создаваться и использоваться виртуальные (воображаемые) ресурсы, являющиеся моделями физических.

По значимости виртуальные ресурсы – одна из важнейших концепций построения современных ОС.

Виртуальный ресурс представляет собой модель некоего физического ресурса, создаваемую с помощью другого физического ресурса. Например, характерным представителем виртуального ресурса является оперативная память. Компьютеры, как правило, располагают ограниченной по объему ОП (физической). Функционально ее объем может быть увеличен путем частичной записи содержимого ОП на магнитный диск. Если этот процесс организован так, что пользователь воспринимает всю расширенную память как оперативную, то такая «оперативная» память называется виртуальной .

Виртуальная память – часть памяти, превышающая физический объем оперативной памяти, установленной в компьютере, и которую ОС эмулирует, используя пространство на жестком диске (файл подкачки). Программы, выполняющиеся под управлением Windows, воспринимают виртуальную память как оперативную.

Файл подкачки – постоянный или временный файл на жестком диске, который используется ОС для эмуляции оперативной памяти.

Наиболее законченным проявлением концепции виртуальности является понятие виртуальной машины, являющееся исходной при программировании на языках высокого уровня, например, Паскале. Виртуальная машина есть идеализированная модель реальной машины, изолирующая пользователя от аппаратных особенностей конкретной ЭВМ, воспроизводящая архитектуру реальной машины, но обладающую улучшенными характеристиками:

• бесконечной по объему памятью с произвольно выбираемыми способами доступа к ее данным;
• одним (или несколькими) процессами, описываемыми на удобном для пользователя языке программирования;
• произвольным числом внешних устройств произвольной емкости и доступа.

Концепция прерываний выполнения программ является базовой при построении любой операционной системы.

Из всего многообразия причин прерываний необходимо выделить 2 вида: первого и второго рода. Системные причины прерываний первого рода возникают в том случае, когда у процесса, находящегося в активном состоянии, возникает потребность либо получить некоторый ресурс или отказаться от него, либо выполнить над ресурсом какие-либо действия. К этой группе относят и, так называемые, внутренние прерывания , связанные с работой процессора (например, арифметическое переполнение или исчезновение порядка в операциях с плавающей запятой). Системные причины прерывания второго рода обусловлены необходимостью проведения синхронизации между параллельными процессами.

При обработке каждого прерывания должна выполняться следующая последовательность действий:

• восприятие запроса на прерывание;
• запоминание состояния прерванного процесса, определяемое значением счетчика команд и других регистров процессора;
• передача управления прерывающей программе, для чего в счетчик команд заносится адрес, соответствующий данному типу прерывания;
• обработка прерывания;
• восстановление прерванного процесса.

В большинстве ЭВМ первые три этапа реализуются аппаратными средствами, а остальные – блоком программ обработки прерываний операционной системы.

Классификация ОС

1. По количеству одновременно работающих пользователей:

• однопользовательские;

  (предназначены для обслуживания одного клиента)

• многопользовательские

  (рассчитаны на группу пользователей одновременно).

Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей.

2. По числу задач, одновременно выполняемых под управлением ОС:

• однозадачные ;
• многозадачные .

В многозадачном режиме каждой задаче (программе, приложению) поочередно выделяется какая-то доля процессорного времени. Поскольку процесс переключения идет очень быстро, а выделяемые задачам доли процессорного времени достаточно малы, то для пользователя создается впечатление одновременного выполнения нескольких задач.

Можно одновременно запустить на счет математическую систему, включить принтер для печати текста, запустить проигрыватель музыкальных произведений, вести поиск вирусов и рисовать в графическом редакторе или раскладывать пасьянс.

При многозадачном режиме:

• в оперативной памяти находится несколько заданий пользователей;
• время работы процессора разделяется между программами, находящимися в оперативной памяти и готовыми к обслуживанию процессором;
• параллельно с работой процессора происходит обмен информацией с различными внешними устройствами.

Различают вытесняющую и невытесняющую многозадачность.

При работе ЭВМ важнейшим разделяемым ресурсом является процессорное время. Распределение процессорного времени между несколькими программами может осуществляться двумя способами.

Основным различием между вытесняющим и невытесняющим вариантами многозадачности является степень централизации механизма планирования вычислительных процессов . При невытесняющей многозадачности активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам, по собственной инициативе, не отдаст управление операционной системе для того, чтобы та выбрала из очереди другой готовый к выполнению процесс. При вытесняющей многозадачности решение о переключении процессора с одного процесса на другой процесс принимается операционной системой, а не самим активным процессом.

Многозадачные ОС подразделяются на три типа в соответствии с использованными при их разработке критериями эффективности:

• системы пакетной обработки;
• системы разделения времени;
• системы реального времени.

Системы пакетной обработки предназначаются для решения задач в основном вычислительного характера, не требующих быстрого получения результатов. Главной целью таких систем является решение максимального числа задач в единицу времени. Для достижения этой цели используется следующая схема функционирования.

В начале работы формируется пакет заданий (мультипрограммная смесь). В нем желательно одновременное присутствие вычислительных задач и задач с интенсивным вводом-выводом информации. Выбор нового задания из пакета зависит от внутренней ситуации, складывающейся в системе, т.е. выбирается «выгодное» для ОС задание. Следовательно, в таких ОС невозможно гарантировать выполнение того или иного задания в течение определенного периода времени.

Взаимодействие пользователя с вычислительной машиной, на которой установлена ОС пакетной обработки, сводится к тому, что пользователь приносит задание, отдает его диспетчеру-оператору, а в конце дня получает результат. Очевидно, что такой порядок снижает эффективность работы пользователя.

ОС разделения времени позволяют исправить основной недостаток систем пакетной обработки – изоляцию пользователя от процесса выполнения его задач. Каждому пользователю предоставляется терминал, с которого он может управлять вычислительным процессом. Т.к. каждой задаче выделяется только квант процессорного времени, ни одна задача не занимает процессор надолго, и время ответа оказывается приемлемым. Если квант выбран достаточно малым, то у всех пользователей, одновременно работающих на одной и той же ЭВМ, складывается впечатление, что каждый из них единолично использует машину.

ОС разделения времени обладают меньшей пропускной способностью, чем системы пакетной обработки, т.к. на выполнение принимается каждая запущенная пользователем задача, а не та, которая «выгодна» ОС, и, кроме того, имеются накладные расходы на более частое переключение процессора с задачи на задачу. Критерием эффективности систем разделения времени является не максимальная пропускная способность ЭВМ (скорость обработки информации), а удобство и эффективность работы отдельного пользователя.

Наиболее совершенны и сложны многопользовательские многозадачные операционные системы, которые предусматривают одновременное выполнение многих заданий многих пользователей, обеспечивают разделение ресурсов компьютера в соответствии с приоритетами пользователей и защиту данных каждого пользователя от несанкционированного доступа. В этом случае операционная система работает в режиме разделения времени , т.е. обслуживает многих пользователей, работающих каждый со своего терминала.

Суть режима разделения времени состоит в следующем. Каждой программе, находящейся в оперативной памяти и готовой к исполнению, выделяется для исполнения фиксированный, задаваемый в соответствии с приоритетом пользователя интервал времени (интервал мультиплексирования). Если программа не выполнена до конца за этот интервал, ее исполнение принудительно прерывается, и программа переводится в конец очереди. Из начала очереди извлекается следующая программа, которая исполняется в течение соответствующего интервала мультиплексирования, затем поступает в конец очереди и т.д. в соответствии с циклическим алгоритмом. Если интервал мультиплексирования достаточно мал (~200 мс), а средняя длина очереди готовых к исполнению программ невелика (~10), то очередной квант времени выделяется программе каждые 2 с. В этих условиях ни один из пользователей практически не ощущает задержек, т.к. они сравнимы со временем реакции человека.

Приоритет (priority) – относительная важность или срочность.

Приоритет – это обладание преимуществом, т.е. требование повышенного внимания, которое может быть определено количественной величиной, учитываемой при определении порядка удовлетворения нескольких требований на доступ к одному ресурсу.

Назначать приоритеты – устанавливать порядок действий в соответствии со срочностью или важностью работы. В мультипрограммном режиме программам назначаются приоритеты так, что срочные работы не задерживаются вспомогательными задачами. Программные прерывания должны отрабатываться аналогично мультипрограммному режиму.

Одной из разновидностей режима разделения времени является фоновый режим , когда программа с более низким приоритетом работает на фоне программы с более высоким приоритетом. Работа в фоновом режиме реального времени аналогична работе секретаря руководителя. Секретарь занимается текущими делами до тех пор, пока начальник не дал срочное поручение.

Системы реального времени применяются для управления различными техническими объектами (конвейер, станок, робот, космический аппарат, научная экспериментальная установка, гальваническая линия, доменная печь, автомат для контроля качества выпускаемой продукции). Существует предельно допустимое время, в течение которого должна быть выполнена та или иная программа, управляющая объектом. Система должна иметь гарантированное время реакции , т.е. задержка ответа не должна превышать определенного времени. В противном случае может произойти авария (спутник выйдет из зоны видимости; экспериментальные данные, поступающие с датчиков, будут потеряны; толщина гальванического покрытия не будет соответствовать норме; бракованные изделия попадут в приемник годной продукции).

Т.о., критерием эффективности для систем реального времени является их способность выдерживать заранее заданные интервалы времени между запуском программы и получением результата (управляющего воздействия).

ЭВМ управляет некоторым внешним процессом, обрабатывая данные и информацию, непосредственно поступающую от объекта управления. Поскольку определяющим фактором являются реально поступающие от объекта управления данные, такой режим называют режимом реального времени , а его организация возлагается на специализированную операционную систему.

3. По количеству используемых процессоров:

• однопроцессорные;
• многопроцессорные.

4. По разрядности процессора:

• 8-разрядные;
• 16-разрядные;
• 32-разрядные;
• 64-разрядные.

Разрядность ОС – определяется количеством бит, используемых для адресации (в оперативной памяти, на дисках) , (разрядностью процессора вашего ПК).

У ОС Windows — 32-бит и 64-бит, дистрибутивы делятся на x32 и x64 соответственно, x86 — обозначение 32-х битной версии.

Посмотреть разрядность в системе:

ярлык”Мой компьютер“ →ПКМ → Свойства → Тип системы

5. По типу пользовательского интерфейса:

• командные (текстовые);
• объектно-ориентированные (графические) .

6.По типу использования общих аппаратных и программных ресурсов:

• сетевые;
• локальные.

Сетевые ОС предназначены для эффективного решения задач распределенной обработки данных. Такая обработка ведется не на отдельном компьютере, а на нескольких компьютерах, объединенных сетью. Сетевые ОС поддерживают распределенное выполнение процессов, их взаимодействие, обмен данными между ЭВМ, доступ пользователей к общим ресурсам и другие функции, которые превращают распределенную в пространстве систему в целостную многопользовательскую систему.

Все сетевые ОС делятся на две группы: одноранговые ОС и ОС с выделенными серверами .

В одноранговых сетях каждая ЭВМ может выполнять как функции сервера, так и рабочей станции. В сетях с выделенными серверами функции расписаны более жестко: рабочие станции не предоставляют свои ресурсы для других ЭВМ, это возможно только для серверов.

Характеристики, определяющие выбор ОС:

• распространенность;
• наличие большого количества прикладных программных средств, работающих под ее управлением;
• простота освоения и взаимодействия с ней пользователей;
• легкость перехода с одной версии ОС на другую, более совершенную.

Примеры ОС

1. MS- DOS — предназначена для работы с 16- и 32-разрядными процессорами типа 80286, 80386, 80486 (Intel), 5×86 (AMD)- «дисковая ОС » (ДОС или DOS), термин сложился исторически и говорит только о том, что вся операционная система или ее основная часть расположены на внешнем носителе (винчестере, дискете или компакт-диске), откуда и должна происходить ее загрузка в оперативную память компьютера;
2. Windows 95/98/XP, Windows Vista, Windows 7, W indows NT/2000, OS/2 Warp 4.0 — ориентированы на работу с 32- и 64-разрядными процессорами типа Pentium;
3. UNIX — применяется для работы с 32- и 64-разрядными процессорами типа: Pentium (Intel), Alpha AXP (DEC), P6 и PowerPC (IBM и Motorola), R4300i (MIPS);
4. System ( MacOS) — предназначена для компьютеров Macintosh фирмы Apple;
5. Linux – клон Unix для работы на PC.
   Linux – свободно распространяемая версия ОС Unix для платформ х86, Motorola 68k, Digital Alpha, Sparc, Mips и Motorola PowerPC. В Linux не используется никаких частей программного обеспечения, принадлежащих каким-либо коммерческим организациям. По этой причине она получила достаточно широкое распространение.
   Первая версия ОС Linux была разработана в 1991 г. Т. Линусом (Финляндия), а затем в ее разработке участвовало большое количество людей из разных частей мира. Последние версии являются продуктами коллективного творчества большого числа программистов.

Наименование параметра	Значение
Тема статьи:	Лекция №9 Системное программное обеспечение.
Рубрика (тематическая категория)	Компьютеры

Цель лекции: Ознакомить с сервисным программным обеспечение ПК.

Основные вопросы:

- Системное программное обеспечение.

- Базовое программное обеспечение: Понятие операционной системы.Программы оболочки;

- Сервисные программы.

Системное программное обеспечение – совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ. Системное программное обеспечение подразделяется на базовое и сервисное программное обеспечение.

Базовое программное обеспечение – минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера: к нему относятся операционные системы и операционные оболочки. Базовое ПО – самый низкий уровень программного обеспечения. Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Как правило, базовые программные средства непосредственно входят в состав базового оборудования и хранится в специальных микросхемах, называемых ПЗУ. Программы и данные записываются в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не бывают изменены в процессе эксплуатации.

В тех случаях, когда изменение базовых программных средств во время эксплуатации является технически целœесообразным, вместо микросхем ПЗУ применяют перепрограммируемые ПЗУ. В этом случае изменение содержания ПЗУ можно выполнять на специальных устройствах, называемых программаторами .

Операционная система - это комплекс программ, организующих управление работой компьютера и его взаимодействие с пользователœем.

С одной стороны, она опирается на базовое программное обеспечение компьютера, входящее в его систему BIOS (базовая система ввода-вывода), с другой стороны, она сама является опорой для программного обеспечения более высоких уровней – прикладных и большинства служебных приложений. Приложениями операционная система принято называть программы, предназначенные для работы под управлением данной системы.

Операционные системы для персонального компьютера различаются по нескольким параметрам:

Однозадачные и многозадачные;

Однопользовательские и многопользовательские.

Однозначные операционные системы обычно позволяют запустить одну программу в основном режиме и еще одну программу, вспомогательную, в так называемом фоновом режиме. К примеру, в основном режиме можно запустить редактор текстов, а в фоновом - программу печати.

Многозадачные системы позволяют запустить одновременно несколько программ, которые будут работать параллельно, не мешая друг другу.

Однопользовательские операционные системы позволяют работать на компьютере в каждый момент времени только одному человеку.

В многопользовательской системе работу можно организовать так, что каждый пользователь будет иметь доступ к информации общего доступа и, введя пароль, к личной информации, доступной только ему. К примеру, UNIX позволяет нескольким пользователям одновременно работать на одном компьютере с помощью так называемых терминалов, в роли которых могут выступать либо специализированные устройства (видеомонитор с клавиатурой), либо запущенная на ПК специальная программа. Терминал может находиться в нескольких метрах или в нескольких тысячах километров от компьютера. Терминал должна быть связан с основным компьютером и через локальную сеть или мировую компьютерную сеть Internet.

Состав операционной системы. Структура ОС составляют следующие модули:

- базовый модуль (ядро ОС) – управляет работой программами и файловой системой, обеспечивает доступ к ней и обмен файлами между периферийными утройствами;

- командный процессор – расшифровывает и исполняет команды пользователя, поступающие прежде всœего через клавиатуру;

- драйверы периферийных устройств – программно обеспечивают согласованность работы этих устройств с процессором;

- дополнительные сервисные программы (утилиты) – делают удобным и многосторонним процесс общения пользователя с компьютером.

Главное назначение операционной системы - ϶ᴛᴏ управление ресурсами, а главные ресурсы, которыми она управляет - ϶ᴛᴏ аппаратура компьютера. Операционная система реализует множество различных функций, в том числе:

Определяет так называемый ʼʼинтерфейс пользователяʼʼ;

Обеспечивает разделœение аппаратных ресурсов между пользователями;

Дает возможность работать с общими данными в режиме коллективного пользования;

Планирует доступ пользователœей к общим ресурсам;

Обеспечивает эффективное выполнение операций ввода-вывода;

Осуществляет восстановление информации и вычислительного процесса в случае ошибок.

Операционная система управляет следующими основными ресурсами: процессорами; памятью; устройствами ввода-вывода; данными.

Операционная система взаимодействует с: операторами ЭВМ; прикладными программистами; системными программистами; административным персоналом; программами; аппаратными средствами; пользователями.

Режим работы с компьютером. Все операционные системы способны обеспечивать как пакетный, так и диалоговый режим работы с пользователœем. В пакетном режиме операционная система автоматически исполняет заданную последовательность команд. Суть диалогового режима состоит в том, что операционная система находится в ожидании команды пользователя и получив ее, приступает к исполнению, а исполнив, возвращает отклик и ждет очередной команды. Диалоговый режим работы основан на использовании прерываний процессора и прерываний BIOS (которые, в свою очередь, также основаны на использовании прерываний процессора). Опираясь на эти аппаратные прерывания , операционная система создает свой комплекс системных прерываний . Способность операционной системы прерывать текущую работу и отреагировать на события, вызванные пользователœем с помощью управляющих устройств, воспринимается как диалоговый режим работы.

Виды интерфейсов пользователя. По реализации интерфейса пользователя различают неграфические и графические операционные системы . Неграфические операционные системы реализуют интерфейс командной строки. Основным устройством управления в данном случае является клавиатура. Управляющие команды вводят в поле командной строки, где их можно и редактировать. Исполнение команды начинается после ее утверждения, к примеру нажатием клавиши Enter . Для компьютеров платформы IBM PC интерфейс командной строки обеспечивается семейством операционных систем под общим названием MS DOS.

Графические операционные системы реализуют более сложный тип интерфейса, в котором в качестве органа управления кроме клавиатуры может использоваться мышь или адекватное устройство позиционирования. Работа графической операционной системой основана на взаимодействии активных и пассивных экранных элементов управления. Характер взаимодействия между активными и пассивными элементами управления выбирает сам пользователь.

Обеспечение автоматического запуска. Все операционные системы обеспечивают свой автоматический запуск. Для дисковых ОС в специальной (системной) области диска создается запись программного кода. Обращение к этому коду выполняют программы, находящиеся в базовой системе ввода-вывода (BIOS). Завершая свою работу, они дают команду на загрузку и исполнение содержимого системной области диска. Недисковые ОС характерны для специализированных вычислительных систем. Математическое обеспечение, содержащееся в микросхемах ПЗУ таких компьютеров, можно условно рассматривать как аналог операционной системы. ЕЕ автоматический запуск осуществляется аппаратно. При подаче питания процессор обращается к фиксированному физическому адресу ПЗУ, с которого начинается запись программы инициализации операционной системы.

Организация файловой системы. Все современные дисковые ОС обеспечивают создание файловой системы, предназначенной для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним. Принцип организации файловой системы – табличный. Поверхность жесткого диска воспринимается как трехмерная матрица, измерениями которой являются номера поверхности, цилиндра и сектора. Наименьшей физической единицей хранения данных является сектор.
Размещено на реф.рф
Группы секторов условно объединяются в кластеры. Кластер является наименьшей единицей адресации к данным. Размер кластера, в отличие от размера сектора, не фиксирован и зависит от емкости диска.

История развития ОС. В своем развитии ОС прошли через ряд поколений. Вычислительные машины нулевого поколения в 40-х годах не имели операционных систем. В 50-х годах в машинах первого поколения появились возможности пакетной обработки. В начале 60-х годов в системах второго поколения были впервые реализованы такие режимы вычислений, как мультипрограммирование, мультипроцессорный режим, разделœение времени и режим реального времени, а так же концепция независимости программ от устройств ввода-вывода. Системы третьего поколения (середина 60-х, 70-х годов) были по преимуществу универсальными, они предусматривали работу во многих режимах. Сегодня доминирующее положение занимают системы четвертого поколения, в т.ч. средства для вычислительных сетей, для ПК, операционные системы для виртуальных машин, системы без баз данных и системы распределœенной обработки данных.

Сегодня наиболее распространены несколько типов операционных систем: однозадачная однопользовательская система MS-DOS выпускается фирмой Microsoft с 1981 ᴦ.; она работает в текстовом режиме; известны также ее разновидности от других фирм-разработчиков: DR DOS, PC DOS;

OS/2 – разрабатывается фирмой IBM;

Unix – многозадачная многопользовательская система, создана корпорацией Bell Laboratory;

Mac OС – выпускается фирмой Apple для компьютеров типа Macintosh;

NetWare – сетевая операционная система, выпускается фирмой Novell;

Windows 95 / 98 / NT / 2000 / ХР / 2003 – разрабатывается фирмой Microsoft.

Как уже отмечалось, в случае если операционная система не создает пользователю удобных условий работы, между ней и человеком возможно существование еще одного посредника- программы- оболочки:

Программы оболочки – программы предназначенны для создания пользователю удобных условий работы. Примеры: Norton Commander, DOS-Navigator, WINDOWS 3.1. Появление подобных программ связано с тем, что операционные системы старого образца (к примеру, MS-DOS) несмотря на простоту и надежность не были снабжены средствами, создающими пользователю удобную среду для работы. В таких операционных системах общение человека с машиной производилось (и производится) при помощи команд, которые нужно набирать с клавиатуры.

К примеру, в операционной системе MS-DOS для того, чтобы скопировать файл text.txt из каталога C:\ABCDE в каталог A:\DOC крайне важно набрать с клавиатуры следующую команду:

copy C:\ABCDE\text.txt A:\DOC

Очевидно, такой способ общения (интерфейс) ненагляден, требует знания наизусть стандартного набора команд данной операционной системы, правил работы с ними и неудобен- требует набора текста с клавиатуры, причем безошибочного.

Программы -оболочки выполняют роль надстроек над такими операционными системами, давая пользователю возможность выполнять те же самые операции быстрее и нагляднее. В современных операционных системах (WINDOWS"95) предусматриваются свои средства, обеспечивающие удобство работы пользователям, и дополнительные программы-оболочки если и используются при работе, то в силу привычки к старым, проверенным и любимым программам.

Сервисное программное обеспечение – программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового ПО и организуют более удобную среду для пользователя. Сервисное По включает программы:

Диагностики работоспособности компьютера;

Обслуживания сети;

Обслуживания дисков и архивирования данных;

Антивирусные и т.д.

Сетевые системы – программы, обеспечивающие работу компьютерных сетей. Примеры: Novell Netware, LANtastic. Для одноранговых (децентрализованных) сетей сетевые системы включают в состав операционных систем. Примеры: WINDOWS NT, WINDOWS"95 (с оговорками). К этому же классу программ можно отнести интернетовские броузеры. Примеры: Netscape Navigator, MS Internet Explorer.

(Значительная часть сервисных программ входит в стандартный комплект поставки современных ОС. Вместе с тем, существует широкий набор сервисных программ (утилит), которые могут устанавливаться дополнительно, к примеру, Norton Utilities, Norton AntiVirus, Antiviral Toolkit Pro (AVP – антивирус Касперского), антивирусный комплект Диалог Наука (Доктор Web) и др.)

От системного программного обеспечения зависят эксплуатационные показатели всœей вычислительной системы в целом. Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств – они входят в состав ПО системного уровня.

Другой класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователœем. Именно благодаря им он получает возможность вводить данные в вычислительную систему, управлять ее работой и получать результат в удобной для себя форме. Эти программные средства называются средствами обеспечения пользовательского интерфейса.

Лекция №9 Системное программное обеспечение. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Лекция №9 Системное программное обеспечение." 2017, 2018.

Что такое аппаратная часть ПК? Это мышка, монитор, процессор, видеокарта. Сами по себе перечисленные устройства не работают. Чтобы их объединить и привести в действие, необходимо системное программное обеспечение, или служебный софт. В него входят компоненты, от которых зависит взаимодействие компьютера, других программ и человека.

Операционная система

Зайдите в раздел «Мой компьютер» и откройте диск C. Вы увидите папку с названием Windows. В ней находится ваша операционная система, или ОС. Это - программное обеспечение, благодаря которому пользователь взаимодействует с процессором, оперативной памятью и другим компьютерным оборудованием.

ОС входит в состав системного программного обеспечения и является его базовой частью. Представляет собой набор программ, контролирующий аппаратное обеспечение машины, запуск утилит и приложений. ОС управляет подключенными устройствами ввода/вывода и общей работой компьютера. Одним словом, это - мост, соединяющий софт и железо.

Виды операционных систем

UNIX, Windows-98/XP/Vista или Mac OS - виды операционных систем, входящих в состав системного программного обеспечения. Это первое, что вы видите при запуске компьютера и последние при его выключении. Но различаются ОС не только названием и фирмой-производителем.

1. Операционные системы реального времени: FreeRTOS, KeilRTX и QNX на базе Unix. Используются в промышленности, для управления машинами, научными приборами, автоматизированными конвейерами. Отличаются минимальным пользовательским интерфейсом и отсутствием утилит конечного пользователя. Предназначены для выполнения процессов не в логическом, а реальном времени, то есть у каждой задачи есть свой дедлайн.
2. Однопользовательские и однозадачные операционные системы: PALM, MS-DOS. Системы, в которых разрешено одновременное выполнение только одной задачи для единственного пользователя. Этот вид ОС использовался до 2009 года для наладонных компьютеров Palm.
3. Однопользовательские многозадачные ОС: Windows, MacOS. Входят в состав системного программного обеспечения большинства современных компьютеров. Позволяют одному пользователю выполнять сразу несколько задач на ПК или ноутбуке. Например, работать в текстовом редакторе и слушать музыку одновременно.
4. Многопользовательские ОС: Linux, VMS. Позволяют нескольким пользователям одновременно использовать ресурсы одного компьютера без задержек во времени. Доступ предоставляется с других компьютеров или терминалов.
5. Мобильные операционные системы: Android, iOS. Существенно отличаются от программного софта для персональных компьютеров. У мобильных устройств нет сетевого кабеля. Поэтому система ограничена в энергоресурсах. У мобильных платформ другой пользовательский интерфейс, так как управление осуществляется не мышкой, а с помощью сенсорного экрана. Также они должны поддерживать функцию сетевой связи, GPRS и Wi-Fi.

Сетевая операционная система Network OS

Входит в состав системного программного обеспечения серверов, брандмауэров, маршрутизаторов и других сетевых девайсов. Используется для клиентских ПК, поэтому разница между распределенной и сетевой ОС не всегда заметна.

Сетевые ОС выполняют следующие функции:

• обмен файлами и печатью;
• администрирование учетных записей пользователей;
• безопасность данных.

Сетевые операционные системы делятся на одноранговые, без использования централизованного узла связи, и клиент-серверные. К списку наиболее популярных Network OS относят следующее программное обеспечение:

• Cumulus Networks - дистрибутив Linux;
• Switch Light;
• Open Network Linux;
• PICA8 для коммутаторов;
• Dell Systems;
• NX-OS - премиальная и высокопроизводительная ОС, разработанная компанией Cisco.

Операционная оболочка

В состав системного программного обеспечения ПК для рабочего места входит оболочка ОС. Это визуальное представление или интерфейс для взаимодействия с операционной системой. Является надстройкой из комплекса программ для операционной системы.

Вся информация в компьютере содержится в виде последовательности из 0 и 1. Оболочка нужна для того, чтобы даже далекие от программирования люди могли взаимодействовать с машиной. Она интерпретирует, то есть переводит команды операционной системы в понятный пользователю вид.

Бывает двух типов:

1. Текстовая оболочка или командная строка. Ее можно найти через меню пуск. В поле с надписью «Найти программы и файлы» ввести cmd.exe. и нажать ввод. Откроется неприглядное окно с черным фоном и английскими надписями - это и есть текстовая операционная оболочка. Кликать по ней мышкой бесполезно. Она понимает только специальные символы, скрипты и языки программирования.
2. Графическая оболочка. Это окна, иконки, меню на вашем рабочем столе, которыми вы управляете с помощью указателя компьютерной мыши. Работать с графической оболочкой гораздо проще, поэтому она является частью большинства современных ОС.

Утилиты

В состав системного программного обеспечения входят программы, отвечающие за решение вспомогательных задач. Это специальный служебный софт. Когда операционная система не в состоянии выполнить какую-то узкоспециализированную работу, например, проверку диска, включаются утилиты.

Работа утилит полностью сфокусирована на инфраструктуре компьютера. Служебные программы отвечают за дисковое пространство, оперативную память и оборудование. Это - противоположность прикладного ПО.

Утилиты не запускают музыку, не открывают фотографии и не ориентированы на пользователя. Большинство из них выполняет высокотехнологические задачи и рассчитаны на людей с передовым уровнем компьютерных знаний.

Виды и функции утилит

Предустановленные служебные программы входят в состав системного программного обеспечения. Они не загружаются в память вместе с ОС. Только по мере необходимости или самим пользователем. Список запущенных утилит виден в окне «Диспетчер задач».

Установленные по умолчанию утилиты находятся на жестком диске и выполняют следующие функции:

• архивация и сжатие файлов;
• дефрагментация дисков, очистка и поиск проблем;
• менеджер дискового пространства;
• диагностика компьютерного оборудования;
• работа с приложениями, их удаление и переустановка;
• защита безопасности;
• очистка реестра;
• управление программами автозагрузки;
• сетевые утилиты для настроек интернета и соединения.

Дополнительное программное обеспечение

Помимо утилит, которые входят в состав системного программного обеспечения ПК, есть дополнительный сервисный софт. Он скачивается и устанавливается со сторонних ресурсов. Существенно расширяет возможности операционной системы и облегчает работу с файлами:

1. Антивирус - это обязательная дополнительная утилита. Конечно, корпорация Microsort заверяет, что пользователей Windows защищает системный Windows Defender. Но на практике хваленого антивируса недостаточно. Во время тестирования в лабораториях AV-TEST Defender от «Майкрософт» пропустил 20% угроз. Поэтому для полной безопасности нужно установить Avast, AVG или другой понравившийся пакет программ.
2. CCleaner - полезная и бесплатная утилита с понятным новичку интерфейсом. Предназначена для очистки реестра, кэша, работы с приложениями.
3. В состав программного обеспечения входят системные браузеры. У Windows - это печально известный Internet Explorer или Edge, Safari у Mac OS. Но их всегда можно заменить на Firefox, Opera и Google. Достаточно скачать установочный файл с официального сайта и в настройках заменить браузер по умолчанию.

Драйвера

Это программное обеспечение, с помощью которого операционная система и другой софт получают доступ к железу компьютера. У каждого устройства есть свой драйвер. Некоторые система устанавливает самостоятельно, без участия пользователя. Например, драйвера для мышек, клавиатур, веб-камер с технологией «Включи и играй».

Принтеры, сканеры, видеокарты требуют отдельной установки драйверов, которые обычно идут в заводской комплектации устройства. Для звуковой карты, процессора и других системных элементов установочные драйвера записываются производителем материнской платы на отдельном диске.

Входящие в состав системного программного обеспечения драйверы необходимо обновлять. Можно установить автоматические параметры обновления с помощью DriverPack или Driver Booster. Но, если драйвер вышел из строя только на одном устройстве, то быстрее это сделать вручную.

Встроенные программы

У компьютеров, телефонов и цифровых устройств есть базовая система ввода-вывода для аппаратной настройки. Является набором микропрограмм или прошивкой с простейшим интерфейсом. Самое известное встроенное ПО - это BIOS.

Находится BIOS в материнской плате на специальном чипе. Попасть в него можно во время запуска компьютера, нажав клавишу F1. Программа содержит все низкоуровневые настройки машины и инструкции загрузки. Без нее ПК не будет знать, как ему работать.

СУБД

В состав общего системного программного обеспечения входят СУБД. Это набор программ, обеспечивающих взаимодействие между конечным пользователем, другими программами и базой данных для сбора и обработки информации. СУБД состоит из трех элементов:

1. Физическая база данных: набор файлов с данными.
2. Подсистема хранения: программное обеспечение, обеспечивающее доступ и изменение содержимого базы данных.
3. Схема базы данных: спецификация логической структуры данных, хранящихся в базе.

СУБД нужны, чтобы хранить информацию. Простой пример - набор документов на рабочем компьютере. Чтобы не создавать хаос из видеозаписей, фотографий, вперемешку с книгами, пользователь сортирует и упорядочивает все документы по папкам. Благодаря этому, он быстро может найти нужный файл в любое время.

Аналогично описанной файловой системе хранения данных работает СУБД, но гораздо эффективнее. Функции системы управления БД:

• оптимизация и предотвращение дублирования информации;
• быстрый поиск данных;
• безопасность и конфиденциальность информации, посредством ограниченного допуска;
• резервное копирование и восстановление;
• целостность и согласованность структуры данных;
• описание данных.

Существуют различные типы систем управления, от которых зависит способ взаимодействия пользователя с информацией. Также есть многопользовательские менеджеры БД и однопользовательские или десктопные.

Итак, что же входит в состав системного программного обеспечения? Архиваторы, Bios, антивирусы, то есть служебный софт, обеспечивающий работу всей компьютерной системы. Условно перечисленные компоненты делятся на три группы. Первая - это базовое ПО, в которое входит операционная система, утилиты, драйвера и оболочка. Вторая - прошивка компьютера или цифрового устройства. Последняя группа - это промежуточное программное обеспечение, состоящее из систем управления базами данных.

Программное обеспечение – неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера применения конкретного компьютера определяется созданным для него программным обеспечением. Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области применения. Все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютерах программах. Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ – от игровых до научных.

Существует два основных типа программного обеспечения: системное (называемое также общим) и прикладное (называемое специальным). Каждый тип программного обеспечения выполняет различные функции. Системное программное обеспечение – это набор программ, которые управляют компонентами компьютера, такими как процессор , коммуникационные и периферийные устройства. Программистов, которые создают системное программное обеспечение , называют системными программистами. К прикладному программному обеспечению относятся программы, написанные для пользователей или самими пользователями, для задания компьютеру конкретной работы. Программы обработки заказов или создания списков рассылки – примеры прикладного программного обеспечения. Программистов, которые пишут прикладное программное обеспечение , называют прикладными программистами.

Оба типа программного обеспечения взаимосвязаны и могут быть представлены в виде диаграммы, изображенной на рис.2.1 . Как видно, каждая область тесно взаимодействует с другой. Системное программное обеспечение обеспечивает и контролирует доступ к аппаратному обеспечению компьютера. Прикладное программное обеспечение взаимодействует с аппаратными компонентами через системное. Конечные пользователи в основном работают с прикладным программным обеспечением. Чтобы обеспечить аппаратную совместимость, каждый тип программного обеспечения разрабатывается для конкретной аппаратной платформы.

Рис. 2.1.

Системное ПО , в состав которого входят операционная система , трансляторы языков и обслуживающие программы, управляет доступом к аппаратному обеспечению. Прикладное ПО , такое как языки программирования и различные пользовательские приложения, работает с аппаратным обеспечением через слой системного ПО . Пользователи, в свою очередь , взаимодействуют с прикладным программным обеспечением.

Программные системы можно классифицировать по различным признакам. Рассмотрим классификацию, в которой основополагающим признаком является сфера (область) использования программных продуктов:

• аппаратная часть автономных компьютеров и сетей ЭВМ;
• функциональные задачи различных предметных областей;
• технология разработки программ.

Для поддержки информационной технологии в этих областях выделяют соответственно три класса программных продуктов, представленных на рис.2.2 :

• системное программное обеспечение;
• прикладное программное обеспечение;
• инструментальное программное обеспечение.

Системное программное обеспечение ( System Software ) – совокупность программ и программных комплексов, предназначенная для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ. Системное программное обеспечение выполняет следующие задачи:

• создание операционной среды функционирования других программ;
• обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;
• проведение диагностики, локализации сбоев, ошибок и отказов и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;
• выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т.д.).

Рис. 2.2.

Данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью. Программные продукты в основном ориентированы на квалифицированных пользователей – профессионалов в компьютерной области: системного программиста, администратора сети, прикладного программиста, оператора. Однако знание базовой технологии работы с этим классом программных продуктов требуется и конечным пользователям персонального компьютера, которые самостоятельно не только работают со своими программами, но и выполняют обслуживание компьютера, программ и данных.

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.

Прикладное программное обеспечение представляет собой комплекс взаимосвязанных программ, предназначенный для решения задач определенного класса конкретной предметной области . Пакеты прикладных программ ( ППП ) общего назначения 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.

Установка пакетов прикладных программ на компьютер выполняется системными администраторами, системными программистами, а также (в некоторых случаях) квалифицированными пользователями. Непосредственную эксплуатацию программных продуктов осуществляют, как правило, конечные пользователи – потребители информации, во многих случаях деятельность которых весьма далека от компьютерной области. Данный класс программных продуктов может быть весьма специфичным для отдельных предметных областей.

Инструментарий технологии программирования представляет собой совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов .

Инструментарий технологии программирования 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.

Системное программное обеспечение (рис.2.3) можно разделить на базовое программное обеспечение , которое, как правило, поставляется вместе с компьютером, и сервисное программное обеспечение , которое может быть приобретено дополнительно.

Базовое программное обеспечение ( base software ) – минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера. Сервисное программное обеспечение включает программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.

Рис. 2.3.

В базовое программное обеспечение входят:

• операционная система;
• операционные оболочки (обычно текстовые и графические);
• сетевая операционная система.

Операционная система предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ.

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;
• мобильность (переносимость), безопасность, надежность и др.

Операционные системы, учитывая их центральное положение в программном обеспечении компьютеров, подробно рассматриваются в следующей главе учебника.

Операционные оболочки – специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной системы. Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя, а в будущем возможны варианты речевого интерфейса и распознавание рукописного ввода данных. Эти программы существенно упрощают задание управляющей информации для выполнения команд операционной системы, уменьшают напряженность и сложность работы конечного пользователя.

Расширением базового программного обеспечения компьютера является набор сервисных, дополнительно устанавливаемых программ (или программ, поставляемых непосредственно с операционными системами), которые можно классифицировать по функциональному признаку следующим образом:

• программы диагностики работоспособности компьютера;
• антивирусные программы, обеспечивающие защиту компьютера, обнаружение и восстановление зараженных файлов;
• программы обслуживания дисков, обеспечивающие проверку качества поверхности магнитного диска, контроль сохранности файловой системы на логическом и физическом уровнях, сжатие дисков, создание страховых копий дисков, резервирование данных на внешних носителях и др.;
• программы архивирования данных, которые обеспечивают процесс сжатия информации в файлах с целью уменьшения объема памяти для ее хранения;
• программы обслуживания сети.

Эти программы часто называются утилитами. Утилиты – программы, служащие для выполнения вспомогательных операций обработки данных или обслуживания компьютеров (диагностики, тестирования аппаратных и программных средств, оптимизации использования дискового пространства, восстановления разрушенной на магнитном диске информации и т. п.).

В современных операционных системах такие утилиты могут быть представлены, как, например, в Windows , группами программ "стандартные" и "служебные". В них входит ряд полезных программ: калькулятор, звукозапись, блокнот и др. В группе "служебные" имеется ряд программ, расширяющих возможности операционной системы: очистка и дефрагментация диска, восстановление системы и т.п.