Программное обеспечение ПК и его классификация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Программное обеспечение ПК и его классификация

 

 

Содержание

 

Введение

Классификация и структура ПО

Заключение

Список используемых источников

 

 

Введение

 

Общее понятие ПО для ПК.

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

Меняя программы для компьютера, можно превратить его в рабочее место бухгалтера или конструктора, дизайнера или ученого, писателя или агронома. Кроме того, тенденция понижения стоимости компьютерной техники при одновременном росте ее производительности привела к тому, что компьютеры становятся предметом домашнего обихода, как, например, телевизор или холодильник, что расширяет сферу применения ПК еще больше. Соответственно, требуется все более разнообразное программное обеспечение для решения задач в новых областях применения ПК. Непрерывное повышение мощности персональных компьютеров, периферийных устройств, а также развитие средств связи дает разработчикам программного обеспечения все больше возможностей для максимально полного удовлетворения запросов конечных потребителей. Это и ставший стандартом графический интерфейс для любого ПО, и внедренные возможности для отправки документов и данных с помощью Интернет непосредственно из прикладной программы (Microsoft Word 97, Exel 97, Access 97 и др.), и возможность использования компьютера как хранилища информации благодаря появлению новых видов накопителей большой емкости и малым временем доступа к данным, а также многие другие возможности и сервисные функции.

При своем выполнении программы могут использовать различные устройства для ввода и вывода данных, подобно тому, как человеческий мозг пользуется органами чувств для получения и передачи информации. Сам по себе ПК не обладает знаниями ни в одной области своего применения, все эти знания сосредоточены в выполняемых на нем программах. Поэтому часто употребляемое выражение «компьютер сделал» означает ровно то, что на ПК была выполнена программа, которая позволила выполнить соответствующее действие.

В настоящее время весь комплекс ПО делится на системные и пользовательские программы. Системное программное обеспечение выполняет функции «организатора» всех частей ПК, а также подключенных к нему внешних устройств. Программы для пользователей служат для выполнения каких - либо конкретных задач во всех сферах человеческой деятельности.

программный пользовательский операционный блок

 

Классификация и структура ПО: системное, общего назначения, специальное

 

По функциональному признаку различают следующие виды ПО:

Системное;

Общее;

Специальное.

Под системным (базовым) понимается ПО, включающее в себя операционные системы, сетевое ПО, сервисные программы, а также средства разработки программ (трансляторы, редакторы связей, отладчики и пр.).

Основные функции операционных систем (ОС) заключаются в управлении ресурсами (физическими и логическими) и процессами вычислительных систем. Физическими ресурсами являются: оперативная память, процессор, монитор, печатающее устройство, магнитные и оптические диски. К логическим ресурсам можно отнести программы, файлы, события и т.д. под процессом понимается некоторая последовательность действий, предписанная соответствующей программой и используемыми ею данными.

Сетевое ПО предназначено для управления общими ресурсами в распределенных вычислительных системах: сетевыми накопителями на магнитных дисках, принтерами, сканерами, передаваемыми сообщениями и т.д. к сетевому ПО относят ОС, поддерживающие работу ПК в сетевых конфигурациях (сетевые ОС), а также отдельные сетевые программы (пакеты), используемые совместно с обычными, не сетевыми ОС.

Оболочки операционных систем предоставляют пользователю качественно новый интерфейс по сравнению с реализуемым операционной системой. Такие системы существенно упрощают выполнение часто запрашиваемых функций, например, операций с файлами. В целом, программы-оболочки заметно повышают уровень пользовательского интерфейса, наиболее полно удовлетворяя потребностям пользователя.

Программное обеспечение общего назначения используется для решения определенной целевой задачи из проблемной области. Часто такие программы называют приложениями, а программное обеспечение - прикладным. Прикладное ПО может использоваться в промышленном производстве, инженерной практике, научных исследованиях, медицине, управление, делопроизводстве, издательской деятельности, образовании и т.д.

Системное обеспечение. Операционная система MS DOS, структура, назначение блоков. Операционная система MS DOS имеет развитые средства доступа ко всем аппаратным компонентам, обладает достаточно гибкой файловой системой, основанной на иерархической структуре каталогов, удобным командным языком.

Основными компонентами MS DOS являются:

Базовая система ввода-вывода (БСВВ) - BIOS (Basic Input/Output System);

Системный загрузчик SB (System Bootstrap) - размещается в блоке начальной загрузки (Boot Record);

Модуль расширения BIOS - располагается в скрытом файле io.sys;

Модуль обработки прерываний - скрытый файл msdos.sys;

Командный процессор - файл command.com;

Утилиты, реализующие выполнение внешних команд MS DOS - файлы с расширением COM, например format.com;

Драйверы устройств - размещаются в виде файлов на диске;

Информация о желательных параметрах настройки MS DOS - при необходимости задается в файле конфигурации config.sys;

Командный файл, при необходимости выполняемый для настройки параметров и конфигурирования MS DOS называется autoexec.bat.

БСВВ находится в ПЗУ ПК и устанавливает связь между обладающими некоторыми особенностями техническими средствами и стандартизированным ПО, а именно с ОС. Ее назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных функций ОС, связанных с вводом-выводом. BIOS в ПЗУ содержит также тест функционирования ПК, проверяющий работу памяти и устройств при включении питания. Кроме того, он содержит программу вызова загрузчика ОС. БСВВ в ПЗУ является общей и неизменяемой частью всех возможных ОС для данной модели ПЭВМ. Системный загрузчик предназначен для считывания в оперативную память модуля расширения БСВВ и модуля обработки прерываний. Модуль расширения БСВВ придает гибкость ОС, позволяет управлять с ее помощью набором аппаратных средств ПК, наиболее точно удовлетворяющим замыслу разработчиков ОС. Этот модуль сравнительно легко позволяет перекрыть функции БСВВ в ПЗУ и обеспечивает возможность подключения дополнительных драйверов (программ обслуживания внешних устройств).

Модуль обработки прерываний образует верхний уровень ОС, с которым взаимодействует большинство ПП. Компонентами данного модуля являются программы, обеспечивающие работу файловой системы, устройств ввода/вывода, обслуживания некоторых ситуаций, связанных с завершением программ, их принудительным прерыванием и обработкой ошибок.

Командный процессор представляет собой выполнимую программу. Командный процессор выполняет функции:

Прием и разбор команд, полученных с клавиатуры или из командного файла;

Выполнение встроенных команд MS DOS, находящихся внутри файла COMMAND.COM;

Загрузка и выполнение внешних команд MS DOS (утилит) и прикладных программ, хранящихся в виде файлов типа com и exe.

Утилиты, или внешние команды MS DOS, представляют собой программы, поставляемые вместе с ОС в виде файлов. Они выполняют различные обслуживающие действия, например, форматирование дискет, проверку дисков и т.д.

Драйверы устройств представляют собой программы, дополняющие систему ввода/вывода ОС и обеспечивающие обслуживание новых устройств или нестандартное использование имеющихся устройств. В частности, с помощью драйверов, например драйвера ansi.sys, обеспечивается требуемый способ формирования символов и вывода их на принтер. Драйверы загружаются в ОЗУ при загрузке ОС, а их имена указываются в файле конфигурации config.sys.

Загрузка и схема работы. Процесс запуска ПК и подготовки ОС к работе состоит из следующих действий:

1.При включении ПК управление передается БСВВ. Она выполняет тестирование памяти, проверку состояния аппаратуры и инициализирует устройства. Параметры конфигурации ПК извлекаются из так называемой энергонезависимой памяти. При необходимости перед началом инициализации устройств можно передать управление программе изменения параметров конфигурации.

2.Управление конфигурацией ПК (задание параметров винчестера, указание привода для системного диска, задание пароля и др.) выполняется с помощью программы Setup.

3.Вызов загрузчика и загрузка ОС с помощью системного загрузчика.

4.Установка драйверов, задание окружения, путей поиска файлов, числа буферов, числа одновременно открываемых файлов, кодовой таблицы и т.п. выполняются с помощью файлов автозапуска autoexec.bat и конфигурации config.sys.

Файловая система является одной из важнейших подсистем, поскольку вся информация на внешних носителях хранится в виде файлов. Обращения к файловой системе прикладные программы через функции прерываний MS DOS. С их помощью выполняются все файловые операции: создание и удаление файлов и каталогов, запись и чтение данных, получение справочной информации и др. Файловая система работает с внешними накопителями с помощью драйверов, последние, в свою очередь, пользуются помощью БСВВ.

Система управления памятью используется для распределения основной памяти выполняемым программам. Управление памятью выполняется с помощью блоков управления памятью - МСВ (Memory Control Block). Память разбивается на блоки, каждому блоку предшествует МСВ, в котором записываются характеристики этого блока. Для вновь запускаемой программы выделяется нужное количество блоков. При освобождении памяти и при выполнении новых запросов на выделение памяти также используются МСВ с проверкой правильности их содержимого.

Система управления программами при запуске сначала обращается к системе управления памятью для подготовки нужного количества блоков. С помощью файловой системы файл с программой загружается в основную памятью. При необходимости программа настраивается на физический адрес размещения, затем ей передается управление. С помощью системы управления программами решаются также задачи запуска оверлейных программ (программ с перекрытиями) и задачи обеспечения работы резидентных программ (постоянно присутствующих в основной памяти).

Система связи с драйверами устройств. В MS DOS предполагается, что прикладные программы не должны непосредственно вызывать драйверы устройств. По-видимому, такой запрет введен для обеспечения совместимости различных версий ОС. Поэтому операции ввода/вывода в прикладных программах, как правило, выполняются через обращения к ОС, которая при необходимости обращается за помощью к драйверам.

 

 

 

 

назначение операционной системы

 

Операционная система (ОС) - это набор программ, предназначенных управлять различными системами компьютера, организовывать интерфейс между пользователем и компьютером.

 

То, что сказано в определении не дает простого понимания ответа на вопрос: "Зачем же мне эта ОС, если я все равно не использую (напрямую) ее?". Да "идеальная" ОС - это та ОС, которую мы "не используем". Хорошая ОС должна сама обслуживать все компоненты компьютерной системы и не мешать нам выполнять с помощью компьютера наши задачи! Например, я хочу написать письмо своей девушке. Отлично! Я просто говорю компьютеру: "Я хочу написать письмо!". Невидимая для меня ОС сама определяет какая программа для этого нужна и загружает ее с чистым бланком письма. Это идеал. К сожалению многие реально-существующие на сегодняшний день ОС до него еще не дошли. Ближе всего к такому идеалу подошли такие ОС как OS/2 Warp, Be, Windows. Но подошли к нему с разных сторон:

OS/2 полностью объектная система, которая сразу прячет от пользователя программы, подставляя ему шаблоны: бери из стопки бланк, щелкни по нему мышкой и работай с документом (! о программе OS/2 Warp сама позаботится).

Windows же, наоборот, подставляет пользователю программы во всем их величии (о, Ужас! как их много!), но при этом она документно-ориентирована, то есть она запоминает последние 20 документов с которыми вы работали и хранит их в специальном меню, кроме этого она ассоциирует документы с одной программой и при выборе документа сама отыскивает нужную программу и запускает (в OS/2 Warp этот механизм реализован на порядок мощнее).

 

Из всего сказанного выше можно понять зачем пользователю нужна ОС: для того, чтобы обслуживать его запросы и быть при этом незаметной, как очень хороший слуга. С другой стороны ОС нужна программам, для того, чтобы они не приставали к пользователю (подобно программам под Linux или MS-DOS) со страшными вопросами типа: "Какая у вас стоит видеокарта? И какой IRQ она использует?" В хорошей ОС программа такой вопрос задает ОС, а не пользователю, мало того хорошая ОС не должна вообще говорить программе какое оборудование установлена, а только предоставлять программам интерфейс к этим устройствам, в результате чего программы становится разрабатывать намного легче, а пользователю не придется бегать по магазинам за новым оборудованием из-за того, что новая программа не поддерживает его звуковую карту.