Лекция 5. Системное программное обеспечение персонального компьютера

Назначение и состав системного ПО

Системное программное обеспечение предназначено:

– для создания операционной среды функционирования других программ (другими словами, для организации выполнения программ);

– автоматизации процесса разработки новых программ;

– обеспечения надежной и эффективной работы компьютера и вычислительной сети;

– проведения диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;

– выполнения вспомогательных технологических процессов, например, копирование, архивирование, восстановление файлов и т.д.).

Программные продукты данного класса в основном ориентированы на квалифицированных пользователей – профессионалов в компьютерной области: системного программиста или администратора сети.

Систeмное ПО – это комплекс программ, предназначенный для управления процессором, оперативной памятью, устройствами ввода-вывода, сетевым оборудованием и организации «межслойного интерфейса» между аппаратной частью и приложениями пользователя[7].

Системное ПО принято делить на базовое и сервисное.

Базовое системное ПОвключает минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера, в том числе:

– операционные системы и драйверы в составе операционной системы;

– интерфейсные оболочки, обеспечивающие взаимодействие пользователя с операционной системой;

– системы управления файлами.

Сервисное системное ПО включает программы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения, организуют более удобную среду работы пользователя и содержат в том числе:

– драйверы специальных устройств;

– программы диагностики компьютера;

– антивирусные программы;

– программы архивирования данных и т.п.

Программы сервисного ПО часто называют утилитами или служебными программами. Ниже приведены примеры некоторых утилит.

1. Программы-упаковщики – осуществляют архивирование и разархивирование файлов с целью экономии памяти компьютера.

2. Программы создания резервных копий – отвечают за копирование данных с жесткого диска на другие носители.

3. Коммуникационные программы – обеспечивают обмен данными между компьютерами.

4. Программы диагностики компьютера – осуществляют проверку конфигурации, объема памяти, работоспособности дисков и т.п.

5. Программы оптимизации дисков – производят оптимальное распределение файлов на диске для ускорения доступа.

6. Программы динамического сжатия дисков – при записи сжимают, а при чтении восстанавливают данные в исходном виде.

Структура и функции операционной системы

Основной составляющей базового системного ПО является операционная система (ОС), которая устанавливается на жестком диске компьютера и выполняет огромный объем работы, который не виден пользователю. Если условно принять программное обеспечение компьютера за айсберг, то операционную систему можно сравнить с подводной частью айсберга.

Операционная система –это комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для того, чтобы обеспечить пользователю, а также системным и прикладным программам, удобный способ общения с компьютером через клавиатуру и манипулятор мышь.

ОС классифицируются по следующим признакам.

1. Различаютоднопрограммный и мультипрограммный режимыработы ОС. Мультипрограммный –режим, при котором на однопроцессорной системе выполняется несколько программ.

2. По организации работы в диалоговом режиме различаютоднопользовательские (однотерминальные) и многопользовательские (мультитерминальные) ОС.

3. Выделяется классОС реального времени, которые отличаются выполнением поступающих команд в заданные промежутки времени, которые нельзя превышать.

ОС состоит из модулей. Файл, содержащий один из модулей ОС, называется системным файлом. Системные файлы находятся в корневом каталоге жесткого диска. При включении компьютера происходит считывание ОС с жесткого диска в оперативную память (загрузка), а также настройка и запуск ОС.

Структура ОС содержит следующие компоненты:

1. Ядро –это наиболее часто используемые модули ОС, например:

– модуль управления системой прерываний;

– средства распределения оперативной памяти;

– средства распределения ресурсов процессора,

2. Резидентные программы – это программы, входящие в состав ядра, например, программы-драйверы, управляющие внешними устройствами; при функционировании компьютера резидентные программы постоянно находятся в оперативной памяти,

3. Командный процессор–программа, отвечающая за интерпретацию и исполнение простейших команд, подаваемых пользователем, а также за взаимодействие этих команд с ядром ОС,

4. Система управления файлами–программа дляорганизации удобного доступа к файлам.Для каждой ОС разрабатывается своя файловая система.

Основные функции ОС

– прием команд пользователя и их обработка;

– прием и исполнение запросов на запуск и остановку программ;

– загрузка программ, подлежащих выполнению, в оперативную память;

– передача управления загруженной программе;

– обеспечение работы системы управления файлами;

– обеспечение режима мультипрограммирования, т.е. выполнения двух и более программ на одном процессоре;

– обеспечение операции ввода-вывода;

– распределение памяти;

– обеспечение сохранности данных и другие.