Служебный уровень

Программы этого уровня взаимодействуют как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Назначение служебных программ (утилит) состоит в автоматизации работ по проверке и настройки компьютерной системы, а также для улучшения функций системных программ. Некоторые служебные программы (программы обслуживания) сразу входят в состав операционной системы, дополняя ее ядро, но большинство являются внешними программами и расширяют функции операционной системы. То есть, в разработке служебных программ отслеживаются два направления: интеграция с операционной системой и автономное функционирование.

В состав базового (системного) ПО входят:

• операционные системы:

• сервисные программы;

• трансляторы языков программирования;

• программы технического обслуживания.

Операционные системы (ОС) обеспечивают управление процессом обработки информации и взаимодействие между аппаратными средствами и пользователем. Одной из важнейших функций ОС является автоматизация процессов ввода-вывода информации, управления выполнением прикладных задач, решаемых пользо­вателем. ОС загружает нужную программу и память ЭВМ и следит за ходом се выполнения; анализирует ситуации, препятствующие нормальным вычислениям, и дает указания о том, что необходимо сделать, если возникли затруднения.

ОС предоставляет пользователю виртуальную машину, которую легче программировать и с которой легче работать, чем непосредственно с аппаратурой, составляющей реальную машину.

Например, чтобы считать или записать информацию на дискету, надо:

Запустить двигатель вращения дискеты

Управлять шаговым двигателем перемещения головки

Следить за индикатором присутствия дискеты

Выбрать номер блока на диске

Выбрать дорожку

Выбрать номер сектора на дорожке

и.т.д.

Все эти функции берет на себя операционная система.

Исходя из выполняемых функции, ОС можно разбить на три группы (см. рис. 1):

• однозадачные (однопользовательские);

• многозадачные (многопользовательские);

• сетевые.

Рис. 1. Базовое (системное) программное обеспечение

Однозадачные ОС предназначены для работы одного пользователя в каждый конкретный моменте одной конкретной задачей. Типичным представителем таких операционных систем является MS-DOS (разработанная фирмой Microsoft). Многозадачные ОС обеспечивают коллективное использование ЭВМ в мульти­программном режиме разделения времени (в памяти ЭВМ находится несколько программ — задач, — и процессор распределяет ресурсы компьютера между задачами). Типичными представителями подобного класса ОС являются: UNIX, OS 2 корпорации IBM, Microsoft Windows 95 (98), Microsoft Windows NT и некото­рые другие.

Сетевые операционные системы связаны с появлением локальных н глобаль­ных сетей и предназначены для обеспечения доступа пользователя ко всем ресур­сам вычислительной сети. Типичными представителями сетевых ОС являются:

Novell NetWare, Microsoft Windows NT (2000, ХР), IBM LAN, UNIX, Solaris фирмы Sun.

Укажем основные тенденции развития ОС:

• снижение цен на операционные системы;

• переход многих функций ОС, реализовывавшихся в виде программ, к реализа­ции в виде микропрограмм, «зашитых» в аппаратную часть компьютера;

• обеспечение работы многопроцессорных компьютеров;

• обеспечение совместимости программ для различных типов (поколении) ком­пьютеров;

• обеспечение выполнения параллельных программ;

• создание ОС, в которых отдельные функции реализуются в процессорах разных компьютеров, образующих распределенную вычислительную сеть.

Сервисное программное обеспечение — это совокупность про­граммных продуктов, предоставляющих пользователю дополнитель­ные услуги в работе с компьютером и расширяющих возможности операционных систем.

По функциональным возможностям сервисные средства можно подразделить на средства:

• улучшающие пользовательский интерфейс;

• защищающие данные от разрушения и несанкционированного доступа;

• восстанавливающие данные;

• ускоряющие обмен данными между диском и ОЗУ:

• архивации-разархивапии;

• антивирусные средства.

По способу организации и реализации сервисные средства могут быть представ­лены: оболочками, утилитами и автономными программами. Разница между оболочками и утилитами зачастую выражается лишь в универсальности первых и специализации вторых.

Оболочки, являющиеся надстройкой над ОС, называются операционными оболоч­ками. Оболочки являются как бы настройками над операционной системой. Оболочки предоставляют пользователю качественно новый интерфейс и осво­бождают его от детального знания операций и команд ОС.

Функции большинства оболочек, например семейства MS-DOS, направлены на работу с файлами и каталогами и обеспечивают быстрый поиск файлов; создание, просмотр и редактирование текстовых файлов; выдачу сведений о размещении файлов на дисках, о степени занятости дискового пространства и ОЗУ.

Все оболочки обеспечивают ту или иную степень защиты от ошибок пользовате­ля, что уменьшает вероятность случайного уничтожения слайдов.

Среди имеющихся оболочек для семейства MS-DOS наиболее популярна обо­лочка Norton Commander.

Утилиты предоставляют пользователю дополнительные услуги (не требующие разработки специальных программ) в основном по обслуживанию дисков и фай­ловой системы. Эти утилиты чаще всего позволяют выполнять следующие функции:

• обслуживание дисков (форматирование, обеспечение сохранности информа­ции, возможности ее восстановления в случае сбоя и т. д.);

• обслуживание файлов и каталогов (аналогично оболочкам);

• создание и обновление архивов;

• предоставление информации о ресурсах компьютера, о дисковом пространстве, о распределении ОЗУ между программами;

• печать текстовых и других файлов в различных режимах и форматах;

• защита от компьютерных вирусов.

Из утилит, получивших наибольшую известность, можно назвать многофункцио­нальный комплекс Norton Utilities.

Программные средства антивирусной защиты обеспечивают диагностику (об­наружение) и лечение (нейтрализацию) вирусов. Термином «вирус» обозначает­ся программа, способная размножаться, внедряясь в другие программы, совершая при этом различные нежелательные действия.

Транслятором языка программирования называется программа, осуществляю­щая перевод текста программы с языка программирования в (как правило) ма­шинный код.

Под программами технического обслуживания понимается совокупность про­граммно-аппаратных средств для диагностики и обнаружения ошибок в процессе работы компьютера или вычислительной системы в целом.

Они включают в себя:

• средства диагностики и тестового контроля правильности работы ЭВМ и ее отдельных частей, в том числе автоматического поиска ошибок и неисправно­стей с определенной локализацией их в ЭВМ;

• специальные программы диагностики и контроля вычислительной среды ин­формационной системы в целом, в том числе программно-аппаратный конт­роль, осуществляющий автоматическую проверку работоспособности системы обработки данных перед началом работы вычислительной системы в очеред­ную производственную смену.