Основные программы ос: Назначение и основные функции операционных систем. Состав операционной системы

Назначение и основные функции операционных систем. Состав операционной системы

Доброго времени суток уважаемый пользователь. На этой страничке мы поговорим на такие темы, как: Назначение и основные функции операционных систем. Состав операционной системы.

Операционная система (ОС) – это комплекс взаимосвязанных системных программ для организации взаимодействия пользователя с компьютером и выполнения всех других программ. ОС относятся к составу системного программного обеспечения и являются основной его частью. Операционные системы: MS DOS 7.0, Windows Vista Business, Windows 2008 Server, OS/2, UNIX, Linux.

Основные функции ОС:

• управление устройствами компьютера (ресурсами), т.е. согласованная работа всех аппаратных средств ПК: стандартизованный доступ к периферийным устройствам, управление оперативной памятью и др.
• управление процессами, т.е. выполнение программ и их взаимодействие с устройствами компьютера.
• управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жесткий диск, компакт-диск и т.д.), как правило, с помощью файловой системы.
• ведение файловой структуры.
• пользовательский интерфейс, т.е. диалог с пользователем.

Дополнительные функции:

• параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).
• взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.
• защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от злонамеренных действий пользователей или приложений.
• разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы (аутентификация, авторизация).

Состав операционной системы

В общем случае в состав ОС входят следующие модули:

• Программный модуль, управляющий файловой системой.
• Командный процессор, выполняющий команды пользователя.
• Драйверы устройств.
• Программные модули, обеспечивающие графический пользовательский интерфейс.
• Сервисные программы.
• Справочная система.

Драйвер устройства (device driver) – специальная программа, обеспечивающая управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами.

Командный процессор (command processor) – специальная программа, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их (интерпретатор программ).

Интерпретатор  команд отвечает за загрузку приложений и управление информационным потоком между приложениями.

Для упрощения работы пользователя в состав современных ОС входят программные модули, обеспечивающие графический пользовательский интерфейс.
Процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами между устройствами. В ОС имеется программный модуль, управляющий файловой системой.

Сервисные программы позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и др.), выполнять операции с файлами (копирование, переименование и др.), работать в компьютерных сетях.

Для удобства пользователя в состав ОС входит справочная система, позволяющая оперативно получить необходимую информацию о функционировании как ОС в целом, так и о работе ее отдельных модулей.

Примечание

Состав модулей ОС, а также их количество зависит от семейства и вида ОС. Так, например, в ОС MS DOS отсутствует модуль, обеспечивающий графический пользовательский интерфейс.

Наиболее общим подходом к структуризации операционной системы является разделение всех ее модулей на две группы:

1. Ядро – это модули, выполняющие основные функции ОС.
2. Вспомогательные модули, выполняющие вспомогательные функции ОС. Одним из определяющих свойств ядра является работа в привилегированном режиме.

Модули ядра выполняют следующие базовые функции ОС: Управление процессами, Управление системой прерываний, Управление памятью, управление устройствами ввода-вывода, Функции, решающие внутрисистемные задачи организации вычислительного процесса: переключение контекстов, загрузка/вы­грузка страниц, обработка прерываний. Эти функции недоступны для приложе­ний. Функции, служащие для поддержки приложений, создавая для них так называемую прикладную программную среду.

Приложения могут обращаться к ядру с запросами – системными вызовами – для выполнения тех или иных действий: для открытия и чтения файла, вывода графической информации на дисплей, получения системного времени и т.д. Функции ядра, которые могут вызываться приложениями, образуют интерфейс прикладного программирования – API (Application programming interface).

Пример. 
Базовый код API Win32 содержится в трех библиотеках динамической загрузки (Dynamic Link Library, DLL): USER32, GDI32 и KERNEL32.

Kernel — модуль Windows, который поддерживает низкоуровневые функции по работе с файлами и управлению памятью и процессами. Этот модуль обеспечивает сервис для 16- и 32-разрядных приложений.
GDI (Graphics Device Interface) — модуль Windows, обеспечивающий реализацию графических функций по работе с цветом, шрифтами и графическими примитивами для дисплея и принтеров.
User — модуль Windows, который является диспетчером окон и занимается созданием и управлением отображаемыми на экране окнами, диалоговыми окнами, кнопками и другими элементами пользовательского интерфейса.
Ядро является движущей силой всех вычислительных процессов в компьютерной системе, и крах ядра равносилен краху всей системы, без него ОС является полностью неработоспособной и не сможет выполнить ни одну из своих функций. Поэтому разработчики операционной системы уделяют особое внимание надежности кодов ядра, в результате процесс их отладки может растягиваться на многие месяцы.

Обычно ядро оформляется в виде программного модуля некоторого специального формата, отличающегося от формата пользовательских приложений.
Вспомогательные модули ОС выполняют вспомогательные функции ОС (полезные, но менее обязательные чем функции ядра).

Примеры вспомогательных модулей:

• Программа архивирования данных.
• Программа дефрагментации диска.
• Текстовый редактор.

Вспомогательные модули ОС оформляются либо в виде приложений, либо в виде библиотек процедур. Вспомогательные модули ОС подразделяются на следующие группы:

утилиты – программы, решающие задачи управления и сопровождения компьютерной системы: обслуживание дисков и файлов.

системные обрабатывающие программы – текстовые или графические редакторы, компиляторы, компоновщики, отладчики.

программы предоставления пользователю дополнительных услуг пользовательского интерфейса (калькулятор, игры).

библиотеки процедур различного назначения, упрощающие разработку при­ложений (библиотека математических функций, функций ввода-вывода).

Как и обычные приложения, для выполнения своих задач утилиты, обрабатывающие программы и библиотеки ОС, обращаются к функциям ядра посредством системных вызовов.
Функции, выполняемые модулями ядра, являются наиболее часто используемыми функциями операционной системы, поэтому скорость их выполнения определяет производительность всей системы в целом. Для обеспечения высокой скорости работы ОС все модули ядра или большая их часть постоянно находятся в оперативной памяти, то есть являются резидентными.

Вспомогательные модули обычно загружаются в оперативную память только на время выполнения своих функций, то есть являются транзитными. Такая организация ОС экономит оперативную память компьютера.

Примечание

Разделение операционной системы на ядро и вспомогательные модули обеспечивает легкую расширяемость ОС. Чтобы добавить новую высокоуровневую функцию, достаточно разработать новое приложение, и при этом не требуется модифицировать основные функции, образующие ядро системы.

Объектами ядра ОС являются:

• Процессы (рассмотрено в теме 2.3).
• Файлы.
• События.
• Потоки (рассмотрено в теме 2.3).
• Семафоры – объекты, позволяющие войти в заданный участок кода не более чем n потокам.
• Мьютексы – одноместные семафоры, служащие в программировании для синхронизации одновременно выполняющихся потоков.
• Файлы, проецируемые в память.

Операционная система: назначение и состав

Общие сведения

На IBM-совместимых персональных компьютерах
используются операционные системы корпорации
Microsoft Widows, а также свободно распространяемая
операционная система Liux.

На персональных компьютерах фирмы Apple
используются различные версии операционной
системы Mac OS.

На рабочих станциях и серверах наибольшее
распространение получили операционные системы
Widows T/2000/XP и UIX.

Назначение операционной системы

Операционные системы разные, но их назначение и
функции одинаковые. Операционная система
является базовой и необходимой составляющей
программного обеспечения компьютера, без нее
компьютер не может работать в принципе.

Операционная система обеспечивает
совместное функционирование всех устройств
компьютера и предоставляет пользователю доступ
к его ресурсам.

Состав операционной системы

Современные операционные системы имеют
сложную структуру, каждый элемент которой
выполняет определенные функции по управлению
компьютером.

1. Управление файловой системой.
Процесс работы компьютера сводится к обмену
файлами между устройствами. В операционной
системе имеются программные модули, управляющие
файловой системой.

2. Командный процессор.
Специальная программа, которая запрашивает у
пользователя команды и выполняет их.

3. Драйверы устройств.
Специальные программы, которые обеспечивают
управление работой устройств и согласование
информационного обмена с другими устройствами, а
также позволяют производить настройку некоторых
параметров устройств. Технология «Plug ad Play»
(подключай и играй) позволяет автоматизировать
подключение к компьютеру новых устройств и
обеспечивает их конфигурирование.

4. Графический интерфейс.
Используется для упрощения работы пользователя.

5. Сервисные программы или утилиты.
Программы, позволяющие обслуживать диски
(проверять, сжимать, дефрагментировать и т.д.),
выполнять операции с файлами (архивировать и
т.д.), работать в компьютерных сетях и т.д.

6. Справочная система. Позволяет
оперативно получить информацию как о
функционировании операционной системы в целом,
так и о работе ее отдельных модулей.

Загрузка операционной системы

После включения компьютера происходит
загрузка операционной системы с системного
диска в оперативную память. Загрузка
должна выполнятся в соответствии с программой
загрузки. Однако для того, чтобы
компьютер выполнял какую-нибудь программу, эта
программа должна уже находится в оперативной
памяти. Разрешение этого противоречия состоит в
последовательной, поэтапной загрузке
операционной системы.

Самотестирование компьютера

В состав компьютера входит энергонезависимое
постоянное запоминающее устройство (ПЗУ),
содержащее программы тестирования компьютера и
первого этапа загрузки операционной системы –
это BIOS(Basic Iput/Output System – базовая система
вввода/вывода).

После включения питания или нажатия кнопки RESET
на системном блоке компьютера или
одновременного нажатия комбинации клавиш
{Ctrl+Alt+Del} на клавиатуре процессор начинает
выполнение программы самотестирования
компьютера POST(Power-OSelf Test). Производится
тестирование работоспособности компьютера.

В процессе тестирования сначала могут
выдаваться диагностические сообщения в виде
различных последовательностей коротких и
длинных звуковых сигналов.

После успешной инициализации видеокарты
краткие диагностические сообщения выводятся на
экран монитора.

Загрузка операционной системы

После проведения самотестирования специальная
программа, содержащаяся в BIOS, начинает поиск
загрузчика операционной системы. Происходит
поочередное обращение к имеющимся в компьютере
дискам и поиск в определенном месте наличия
специальной программы Master Boot(программы
загрузчика операционной системы).

Если системный диск и программа-загрузчик
оказываются на месте, то она загружается в
оперативную память и ей передается управление
работой компьютера.

Если системные диски в компьютере отсутствуют,
на экране монитора появляется сообщение «osystem
disk» и компьютер остается неработоспособным.

Процесс загрузки операционной системы

После окончания загрузки операционной системы
управление передается командному процессору.

Программное обеспечение. Операционная система

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цели урока:

1. Сформировать у обучающихся понятия
   “программное обеспечение”, “операционная
   система”;
2. Указать на виды программного обеспечения и
   назначение;
3. Познакомить обучающихся с видами, назначением,
   составом и этапами загрузки операционной
   системы.

Обучающиеся должны знать:

• виды программного обеспечения;
• назначение основных видов программного
  обеспечения;
• определение операционной системы, виды,
  назначение, состав, этапы загрузки;
• принципы операционной системы Windows.

Обучающиеся должны уметь:

• различать программное обеспечение по
  назначению;
• сопоставлять программное обеспечение и
  определенный вид профессиональной деятельности
  человека;
• различать операционные системы;
• проследить этапы загрузки операционной
  системы.

Тип урока: Урок изучения нового материала.

Вид урока: Комбинированный.

Форма работы:

1. Объяснении нового материала – фронтальная
   работа;
2. Проверка знаний усвоенных на уроке.

Оборудование:

Программное обеспечение: Microsoft office PowerPoint.

Структура урока:

1. Организационный момент.
2. Постановка целей урока.
3. Актуализация знаний.
4. Объяснение нового материала.
5. Проверка знаний усвоенных на уроке.
6. Домашнее задание
7. Подведение итогов урока.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

Приветствие обучающихся. Вступительное слово
учителя

II. Постановка целей урока.

1. Как компьютер обрабатывает информацию?
2. Язык, на котором “думает” компьютер – какой он?
3. Как вы думаете: есть ли такая профессия, в
   которой не используется компьютер?
4. Кто сегодня не может обойтись без компьютера?
5. Как компьютер передает и получает информацию?
6. Какое устройство компьютера обрабатывает
   информацию?

III. Актуализация знаний.

1. Как компьютер передает и получает информацию?
2. Какое устройство компьютера обрабатывает
   информацию?
3. Какие виды программного обеспечения являются
   базовыми?
4. Без какой системной программы работа
   компьютера невозможна?

IV. Объяснение нового материала.

Сегодня мы начинаем разговор о том, благодаря
чему компьютер (процессор) обрабатывает
информацию.

Компьютер (ПК) – это устройство, не способное
мыслить самостоятельно, как человек.

Для того чтобы ПК мог работать с информацией –
получать ее, хранить, передавать, обрабатывать –
его необходимо научить выполнять все эти
действия.

Научит – значить построить работу ПК по
инструкции, в которой указано, что надо делать.

Инструкция должна содержать строгую
последовательность команд на языке, понятном ПК,
такая инструкция называется программой.

Которая написана на языке понятном ПК, т.е. на
машинном языке представленный единицами и
нулями. Итак,

Программа – это последовательность команд,
которую выполняет ПК в процессе обработки
информации.

Деятельность человека по созданию программ
называется – программированием, а люди
называются – программистами.

Программы создавались в течение нескольких
десятилетий и поэтому сегодня их насчитывают
огромное количество. Все используемые в
компьютере программы называются программным
обеспечением.

Программное обеспечение (ПО) – все
многообразие программ, используемых в
современном ПК.

Таким образом, для обработки информации на ПК
необходимо не только аппаратное обеспечение
“hardware” — устройства компьютерной
системы, но и программное обеспечение “software”,
которое наделяет ПК мыслями и интеллектом.

Классификация ПО.

Системное ПО — является основным ПО,
неотъемленной частью ПК. Именно системное ПО
руководит сложной работой всех элементов
компьютерной системы, как на аппаратном уровне,
так и на программном.

Прикладное ПО — предназначено для
выполнения конкретных задач пользователя, не
прибегая к программированию (текстовый редактор,
графический редактор, электронная таблица и др.)

Инструментальное программирование — это
средство, предназначенное для создания ПО, т.е.
того же системного и прикладного ПО. Его
составляют разнообразные языки и среды
программирования (Паскаль, С, С++ и др.).

Кроме вышеприведенной классификации все ПО
можно систематизировать по другому параметру, а
именно по длительности нахождения в оперативной
памяти компьютера. Различают: резидентные
программы и нерезидентные программы.

Резидентные программы – это программы, на
протяжении всей работы компьютера находящиеся в
его оперативной памяти. Т.к. эти программы на
протяжении всего периода включения компьютерной
системы следят за ее состоянием (например,
операционная система, антивирусная программа).

Нерезидентные программы – это программы,
которые по окончании своей работы выгружаются
полностью или частично из ОЗУ (например,
прикладные программы).

Вывод:

1. ПК работает с информацией по алгоритму,
который задается программой, а программа в
свою очередь написана на языке понятном
компьютеру.

2. Для того чтобы ПК мог работать с информацией
необходимо не только аппаратное обеспечение
– устройства компьютерной системы, но и программное
обеспечение которое наделяет ПК мыслями и
интеллектом.

3. ПО делится на: системное, прикладное и инструментальное
программирование.

4. ПО систематизируется по длительности
нахождения в оперативной памяти компьютера на резидентные
программы и нерезидентные программы

V. Проверка знаний усвоенных на уроке

Впишите пропущенные слова в предложениях:

1.  Компьютер без программ – это
бесполезный хлам, груда железа. И только программы
делают его нашим помощником, другом, советчиком.

2. Программирование – деятельность человека по созданию
программы.

3. Для обработки информации на компьютере
необходимо иметь не только аппаратное
обеспечение — устройства компьютерной системы
(“hardware”), но и программное обеспечение
(“software”), которое наделяет компьютер мыслями и
интеллектом.

4. Прикладное ПО – предназначено для
выполнения конкретных задач пользователя.

5. Наиболее дружественно пользователю системное
ПО.

Оценка

“5” — все слова или словосочетания вписаны
правильно;

“4” — не вписаны два слова или словосочетания;

“3” — не вписаны три слова или словосочетания;

“2” — не вписано более трех слов или
словосочетаний.

VI. Домашнее задание

1. Выучить основные определения и понятия.

2. Учебник §2.4, устно ответить на вопросы для
размышления.

Операционная система

Прежде чем перейдем к рассмотрению данной темы
проверим наши знания усвоенные на предыдущем
уроке.

I. Проверка домашнего задания

Найдите и исправьте ошибки в предложениях:

1. Самые первые программы разрабатывались
непосредственно на объектно-ориентированном (машинном)
языке, и (не), все люди могли заниматься их
разработкой, а не (только) профессиональные
программисты.

2. Программа – это последовательность команд,
которую выполняет ПК в процессе хранения (обработки)
информации.

3. Все используемые в компьютере программы
называются аппаратным обеспечением (программным
обеспечением).

4. Прикладное ПО (Системное ПО)руководит
слаженной работой всех элементов компьютерной
системы как на аппаратном уровне, так и на
программном уровне.

5. Системные программы (Инструментальное
программирование) – это средства,
предназначенные для создания ПО.

Оценка.

“5” — все слова или словосочетания вписаны
правильно;

“4” — не вписаны два слова или словосочетания;

“3” — не вписаны три слова или словосочетания;

“2” — не вписано более трех слов или
словосочетаний.

II. Постановка целей урока.

1. Как можно комфортно общаться с ПК, не зная его
языка?

2. ПК без операционной системы: может ли быть
такое?

3. Почему операционная система Windows является
самой популярной у пользователей?

Итак, основной системной программой, без
которой невозможно комфортное общение с
компьютером, является программа, которая
называется “операционная система” (ОС).

III. Объяснение нового материала.

Опе

Системное программное обеспечение — это… Что такое Системное программное обеспечение?

Систе́мное програ́ммное обеспе́чение — это комплекс программ, которые обеспечивают управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой — приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д.

Схема, иллюстрирующая место системного ПО в многоуровневой структуре компьютера

Операционные системы

Операционная система — комплекс системных программ, расширяющий возможности вычислительной системы, а также обеспечивающий управление её ресурсами, загрузку и выполнение прикладных программ, взаимодействие с пользователями. В большинстве вычислительных систем ОС являются основной, наиболее важной (а иногда единственной) частью системного ПО.

Функции ОС

Основные функции (простейшие ОС):

• Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение.
• Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).
• Управление оперативной памятью (распределение между процессами, виртуальная память).
• Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, компакт-диск и т. д.), организованным в той или иной файловой системе.
• Пользовательский интерфейс.
• Сетевые операции, поддержка стека протоколов.

Понятие операционной системы

Существуют две группы определений ОС: «совокупность программ, управляющих оборудованием» и «совокупность программ, управляющих другими программами». Обе они имеют свой точный технический смысл, который, однако, становится ясен только при более детальном рассмотрении вопроса о том, зачем вообще нужны операционные системы.

Есть приложения вычислительной техники, для которых ОС излишни. Например, встроенные микрокомпьютеры содержатся сегодня во многих бытовых приборах, автомобилях (иногда по десятку в каждом), сотовых телефонах и т. п. Зачастую такой компьютер постоянно исполняет лишь одну программу, запускающуюся по включении. И простые игровые приставки — также представляющие собой специализированные микрокомпьютеры — могут обходиться без ОС, запуская при включении программу, записанную на вставленном в устройство «картридже» или компакт-диске. Тем не менее, некоторые микрокомпьютеры и игровые приставки всё же работают под управлением особых собственных ОС. В большинстве случаев, это UNIX-подобные системы (последнее особенно верно в отношении программируемого коммутационного оборудования: файрволов, маршрутизаторов).

Основные идеи ОС

Предшественником ОС следует считать служебные программы (загрузчики и мониторы), а также библиотеки часто используемых подпрограмм, начавшие разрабатываться с появлением универсальных компьютеров 1-го поколения (конец 1940-х годов). Служебные программы минимизировали физические манипуляции оператора с оборудованием, а библиотеки позволяли избежать многократного программирования одних и тех же действий (осуществления операций ввода-вывода, вычисления математических функций и т. п.).

В 1950-60-х годах сформировались и были реализованы основные идеи, определяющие функциональность ОС: пакетный режим, разделение времени и многозадачность, разделение полномочий, реальный масштаб времени, файловые структуры и файловые системы.

Встроенные программы

Встроенные программы или firmware — это программы, «зашитые» в цифровые электронные устройства. В ряде случаев (например, BIOS IBM-PC совместимых компьютеров) являются по сути частью операционной системы, хранящейся в постоянной памяти. В достаточно простых устройствах вся операционная система может быть встроенной. Многие устройства современных компьютеров имеют собственные «прошивки», осуществляющие управление этими устройствами и упрощающие взаимодействие с ними.

Утилиты

Утилиты (англ. utility или tool) — программы, предназначенные для решения узкого круга вспомогательных задач.

Иногда утилиты относят к классу сервисного программного обеспечения

Утилиты используются для

• Мониторинга показателей датчиков и производительности оборудования — мониторинг температур процессора, видеоадаптера; чтение S.M.A.R.T. жёстких дисков;

• Управления параметрами оборудования — ограничение максимальной скорости вращения CD-привода; изменение скорости вращения вентиляторов.

• Контроля показателей — проверка ссылочной целостности; правильности записи данных.

• Расширения возможностей — форматирование и/или переразметка диска с сохранением данных, удаление без возможности восстановления.

Типы утилит

• Дисковые утилиты
  • Дефрагментаторы
  • Проверка диска — поиск неправильно записанных либо повреждённых различным путём файлов и участков диска и их последующее удаление для эффективного использования дискового пространства.
  • Очистка диска — удаление временных файлов, ненужных файлов, чистка «корзины».
  • Разметка диска — деление диска на логические диски, которые могут иметь различные файловые системы и восприниматься операционной системой как несколько различных дисков.
  • Резервное копирование — создание резервных копий целых дисков и отдельных файлов, а также восстановление из этих копий.
  • Сжатие дисков — сжатие информации на дисках для увеличения вместимости жёстких дисков.
• Утилиты работы с реестром
• Утилиты мониторинга оборудования
• Тесты оборудования

Системы программирования

К этой категории относятся системные программы, предназначенные для разработки программного обеспечения:

• ассемблеры — компьютерные программы, осуществляющие преобразование программы в форме исходного текста на языке ассемблера в машинные команды в виде объектного кода.
• трансляторы — программы или технические средства, выполняющее трансляцию программы.
  • компиляторы — Программы, переводящие текст программы на языке высокого уровня, в эквивалентную программу на машинном языке.
  • интерпретаторы — Программы (иногда аппаратные средства), анализирующие команды или операторы программы и тут же выполняющие их
• компоновщики (редакторы связей) — программы, которые производят компоновку — принимают на вход один или несколько объектных модулей и собирают по ним исполнимый модуль.
• препроцессоры исходных текстов — это компьютерные программы, принимающие данные на входе, и выдающие данные, предназначенные для входа другой программы, например, такой, как компилятор
• Отла́дчик (debugger)- является модулем среды разработки или отдельным приложением, предназначенным для поиска ошибок в программе.
• текстовые редакторы — компьютерные программы, предназначенные для создания и изменения текстовых файлов, а также их просмотра на экране, вывода на печать, поиска фрагментов текста и т. п.
  • специализированные редакторы исходных текстов — текстовые редакторы для создания и редактирования исходного кода программ. Специализированный редактор исходных текстов может быть отдельным приложением, или быть встроен в интегрированную среду разработки (IDE).
• библиотеки подпрограмм — сборники подпрограмм или объектов, используемых для разработки программного обеспечения.
• Редакторы графического интерфейса

Системы управления базами данных

Систе́ма управле́ния ба́зами да́нных (СУБД) — специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных.

Так как системы управления базами данных не являются обязательным компонентом вычислительной системы, зачастую их не относят к системному программному обеспечению. Часто СУБД осуществляют лишь служебную функцию при работе других видов программ (веб-серверы, серверы приложений), поэтому их не всегда можно отнести к прикладному программному обеспечению. Поэтому СУБД иногда относят к промежуточному программному обеспечению (Middleware)

Основные функции СУБД

Классификация СУБД по способу доступа к БД

• Файл-серверные

В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. Ядро СУБД располагается на каждом клиентском компьютере. Доступ к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на ЦП сервера, а недостатком — высокая загрузка локальной сети.

На данный момент файл-серверные СУБД считаются устаревшими.

Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase.

Такие СУБД состоят из клиентской части (которая входит в состав прикладной программы) и сервера (см. Клиент-сервер).

Примеры: Firebird, Interbase, IBM DB2, MS SQL Server, Sybase, Oracle, PostgreSQL, MySQL, ЛИНТЕР, MDBS.

Встраиваемая СУБД — библиотека, которая позволяет унифицированным образом хранить большие объёмы данных на локальной машине.

Примеры: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, один из вариантов Firebird, один из вариантов MySQL, Sav Zigzag, Microsoft SQL Server Compact, ЛИНТЕР.

См. также

Литература

Васильев В.Г. Системное программное обеспечение

Ссылки

Какие бывают компьютерные программы: для чего они предназначены

Здравствуйте, уважаемые читатели! В прошлых статья мы с вами уже изучили из каких частей состоит компьютер, какие операционные системы существуют и настроили рабочий стол.

Теперь пора узнать — какие бывают компьютерные программы? Для чего они предназначены, рассмотрим их виды и в конце статьи я предоставлю вам список программ, которыми пользуюсь сам.

Определение и для чего нужны

Я не буду цитировать определение из научных источников. Достаточно будет знать, что компьютерная программа – это комплекс задач, выполняемых вычислительной техникой последовательно с целью получения определенного результата пользователем.

Если говорить еще проще, то программы позволяют выполнять поставленные задачи перед пользователем и обеспечивают правильную работу подключенных устройств.

Например, напечатать и распечатать текст, составить и заполнить таблицу, обработать фотографию или видео, посмотреть видео, фото, текстовый документ, отправить письмо по электронной почте.

И этот список можно продолжать до бесконечности.

Теперь даже большинство организаций требуют, чтобы кандидаты на работу в резюме указывали название программ, которыми они владеют. Отписка уверенный пользователь ПК уже неактуальна.

И прежде чем пойти устраиваться на работу следует узнать какими нужно уметь пользоваться на той должности на которую вы претендуете.

И так друзья как вы поняли существует множество программ, выполняющих различные задачи и давайте рассмотрим какие виды существуют

Виды программ

Все программы можно подразделить на два вида это:

• Системные
• Прикладные

Системные

Это программы, которые обеспечивают нормальную работу вашего компьютера.

К ним относятся:

Операционная система – основная программа ПК.

Рекомендую к прочтению статью «Операционная система в компьютере: что это такое и как узнать какая у вас установлена»

Драйвера устройств – специальные программы для обеспечения работы устройств, подключаемых к компьютеру.

Для подключения нового устройства к компьютеру будь то принтер или монитор потребуется установка драйвера, который поможет системе опознать и работать с устройством.

Если вы устройство покупаете в магазине в комплекте с ним идет диск, на котором записаны драйвера к нему.

Есть конечно исключения – вот, например, для клавиатуры и компьютерной мыши при подключении система сама установит нужный драйвер.

Прикладные

Это программы, обеспечивающие выполнение определенных задач, поставленных пользователем.

Их можно разделить на следующие категории

Офисные

Самой распространённой является продукт от самой Майкрософт – это платное приложение Microsoft Office включающее в себя пакет из следующих программ:

• Word – текстовый редактор
• Excel – создание таблиц
• PowerPoint – презентации и слайды
• Publisher – открытки, грамоты, публикации
• Access – создание и управление базами данных
• Outlook – электронная почта
• OneNote – электронная записная книжка
• SharePoint – интеллектуальная мобильная интрасеть
• Microsoft Teams – централизованное пространство для командной работы

Также сейчас доступна бесплатная версия Office Online, которой можно пользоваться в веб-браузерах.

Подробно о продуктах Microsoft Office можно ознакомиться на официальном сайте здесь.

Есть стандартные офисные программы, которые встроены в операционную систему. Они есть у каждого у кого установлена ОС Windows.

• WordPad – редактор для работы с текстом
• Блокнот – текстовый редактор предназначен для создания текстов без оформления
• Paint – графический редактор для обработки фотографий

Правда возможностей в этих редакторах гораздо меньше чем в Word.

Бесплатные аналоги:

• OpenOffice – популярный пакет офисных программ, созданный с целью замены Microsoft Office.
• LibreOffice – бесплатный офисный пакет с открытым исходным кодом.

Архиваторы

Программы, позволяющие сжимать несколько файлов в один архив тем самым уменьшить их размер что очень удобно для передачи этой информации в интернете.

Если вы уже скачивали файлы из интернета, то в основном все они идут в архивах.

Вот самые популярные архиваторы:

Они очень просты в использовании.

Графические редакторы

Предназначены для создания и редактирования графических изображений таких как, фото, картинки, рисунки

Одна из самых популярных в этом направлении является линейка продукции компании Adobe:

• Photoshop – графический дизайн
• Illustrator – дизайн векторной графики
• Premiere Pro – редактирование видео

Изучив один из редакторов к примеру, Photoshop с помощью набора бесплатных мини-курсов можно открыть двери в мир цифровых профессий и начать зарабатывать неплохие деньги.

В виндовс также есть встроенный графический редактор для обработки фотографий – Paint.

Ну и конечно же как без бесплатных аналогов:

• Gravit Designer – для векторной графики
• GIMP – графический дизайн
• SketchUp Free – для работы с 3D моделями

Для просмотра видео

Теперь не один день не проходит без просмотра видео в браузерах или на компьютере и помогают нам в этом специальные программы.

Для просмотра видео в браузерах хорошо зарекомендовала себя плагин Adobe Flash Player

После установки ОС на компьютер вы можете сразу приступать к просмотру видео так как видеоплеер встроен в виндовс. Но многие пользователи пользуются сторонними разработками так как встроенные видеоплееры не воспроизводят некоторые форматы видео.

Вот несколько из них самых востребованных:

• KMPlayer
• Media Player Classic
• Zoom Player

Веб-браузеры

Ну и конечно же как без просмотра интернет страниц. Для этих целей используют как вы догадались браузеры. Вот список основных веб-браузеров первым из него идет стандартный для операционной системы Windows.

• Internet Explorer
• Яндекс Браузер
• Google Chrome
• Opera
• Mozilla Firefox

Начиная с десятой версии Windows стандартный браузер Internet Explorer сменил Microsoft Edge.

Среди пользователей особой популярностью пользуются Яндекс Браузер и Google Chrome

Антивирусы

Многие относят антивирусы к ряду утилит (вспомогательное программное обеспечение). Но я считаю что это полноценные программы.

Антивирусы защищают ОС от вредных программ (вирусов). Ведь если вирус попадет в систему, то это может повредить файлы и пропасть важная информация.

Поэтому антивирус обязателен к установке на компьютер.

Но помните нельзя чтобы были установлены одновременно два антивируса.

Так же есть платные и бесплатные антивирусы

• Защитник Windows – встроенная программа защиты (после установки другого антивируса защитник отключается автоматически)
• Avast – отличный антивирус с платной и бесплатной версией.
• Kaspersky – также есть как платная, так и бесплатная версия
• Norton – платный продукт

Для общения

Сейчас трудно представить нашу жизнь без общения через интернет. В этом нам помогают тоже специальные программы.

• Skype – очень популярная и повсеместно используемая программа. Раньше в е нужно было устанавливать на компьютер отдельно сейчас в Windows 10 она устанавливается вместе с системой.
• Майл Агент – программа, предоставляемая компанией Mail.Ru
• ICQ (Аська) – также детище компании Mail.Ru

Но в последнее время популярность набирают мессенджеры такие как WhatsApp и Viber. Их можно устанавливать на компьютер. Но пользователи предпочитают использовать их на мобильных устройствах.

Для очистки системы

В процессе пользования компьютером создаются, но до конца не удаляются много ненужных файлов такие как временные файлы. Засоряется реестр. После удаления программ остаются неиспользованные ярлыки.

Современен все это начинает замедлять работу ПК. И поэтому следует регулярно очищать систему от этого мусора.

CCleaner – не только удаляет весь мусор с компьютера, но и с помощью нее возможно настроить автозагрузку программ. Тем самым увеличить скорость загрузки компьютера.

О том как установить и пользоваться этой программой я подробно описал здесь.

Avast Cleanup – разработка от компании Avast

Игры

К играм относятся большое количество разнообразных программ, предназначенных для развлечения.

Установленные на мой компьютер

Как и обещал вот список программ, которые я устанавливаю после установки ОС:

• Microsoft Office
• Avast
• Avast Cleanup
• Яндекс Браузер
• Google Chrome
• Adobe Flash Player
• Photoshop
• WinRar

Программы, не описанные в статье:

• Notepad++ – более продвинутый блокнот
• Key Collector – предназначен для сбора семантического ядра
• Camtasia Studio – пользуюсь для редактирования видео
• Яндекс Диск – облачное хранилище файлов
• Скриншоты в Яндекс Диске – для съемки фото экрана компьютера

Заключение

Как видите на самом деле программ не так уж много. Самое главное определиться какие нужны будут вам для выполнения поставленных вам задач. И надеюсь, что моя статья вам в этом помогла.

А вот научиться в них работать и получить список бесплатных аналогов платных программ вы сможете, пройдя обучение компьютерной грамотности.

Задавайте вопросы в комментариях к статье, буду рад на них ответить. Не забывайте делиться статьей в социальных сетях. Подписывайтесь на обновления чтобы не пропустить важную информацию. Всем пока.

С уважением, Александр Зырянов!

Урок 7. программное обеспечение (по) компьютеров и компьютерных систем — Информатика — 10 класс

Информатика, 10 класс. Урок № 7.

Тема урока — Программное обеспечение (ПО) компьютеров и компьютерных систем

Урок посвящен теме «Программное обеспечение (ПО) компьютеров и компьютерных систем». В ходе урока школьники научатся классифицировать программное обеспечение, определять основные характеристики операционной системы, характеризовать имеющееся в распоряжении прикладное программное обеспечение, осуществлять основные операции с файлами и папками.

Ключевые слова:

— программное обеспечение (ПО),

— системное ПО,

— прикладное ПО,

— системы программирования,

— операционная система,

— файл,

— каталог (папка),

— файловая система и структура,

— путь к файлу,

— полное имя файла,

— маска имен файлов.

Учебник: Информатика. 10 класс: учебник / Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2016. — 288 с.

Изучая компьютер, у нас возникают вопросы: что самое важное в компьютере и что заставляет компьютер работать? Может процессор или Bios, а может оперативная память?

Мы с вами уже знаем, что компьютер это универсальное устройство для хранения, преобразования и передачи информации. Но сам компьютер не способен мыслить самостоятельно, как человек. Его надо научить — значит построить работу компьютера по инструкции, в которой указано, что надо делать. Такая инструкция должна содержать строгую последовательность команд на языке, понятном компьютеру. Каждая команда должна сообщать компьютеру, как надо обрабатывать данные для получения желаемого результата. Такая инструкция называется программой. Получается, что компьютер состоит из двух основных частей:

1. Аппаратные средства (hardware) — это технические устройства.
2. Программное обеспечение (software) — это программы (команды, записанные последовательно).

Совокупность всех программ, предназначенных для выполнения на компьютере, называют программным обеспечением (ПО) компьютера.

На уроке мы с вами узнаем:

— как классифицировать программное обеспечение;

— как определять основные характеристики операционной системы;

— как характеризовать имеющееся в распоряжении прикладное программное обеспечение.

И научимся осуществлять основные операции с файлами и папками.

Сфера применения конкретного компьютера определяется как его техническими характеристиками, таки установленными на нем ПО.

ПО современных компьютеров насчитывает тысячи программ.

Тем не менее, все ПО можно разделить на три группы:

1. Системное ПО
2. Прикладное ПО
3. Системы программирования

Системное программное обеспечение предназначено, прежде всего, для обслуживания самого компьютера, для управления работы его устройства. Включает в себя операционную систему и сервисные программы.

Операционная система — комплекс программ, обеспечивающих согласованное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера.

В настоящее время наиболее распространёнными ОС для персональных компьютеров являются Windows, Mac Os, Linux. Для смартфонов, планшетов и других мобильных устройств — Android, iOS, Windows Phone.

Рассмотрим основные функции, выполняемые ОС современного компьютера.

Управление устройствами

Для обеспечения согласованного функционирования аппаратного обеспечения компьютера в состав ОС входят драйверы — специальные программы, управляющие работой подключенных к компьютеру внешних устройств.

Управление процессами

Программу, выполняемую на компьютере в текущий момент, принято называть процессом. Даже когда мы просто ищем информацию в сети Интернет, компьютер производит незаметные для нас операции по контролю за состоянием устройств, по защите от вирусов и т. д.

Современные ОС, планируя работы и распределяя ресурсы, обеспечивают возможность параллельной обработки нескольких процессов. Это свойство ОС называется многозадачностью.

Пользовательский интерфейс

Современные операционные системы обеспечивают диалог пользователя с компьютером на базе графического интерфейса.

Работа с файлами

За организацию хранения информации и обеспечения доступа к ней отвечает подсистема ОС, называемая файловой системой.

К сервисным программам (утилитам) относят различные программы, выполняющие дополнительные услуги системного характера:

— Обслуживание дисков и диагностика компьютера:

— проверка диска,

— восстановление диска,

— очистка диска.

— Архивирование файлов:

— сжатие программ и данных.

— Защита от вирусов:

— обнаружение компьютерных вирусов и средства «лечения».

Многие программы сжатия данных построены на основе алгоритма Хаффмана.

1. Считать все входные данные и подсчитать частоты встречаемости всех символов.
2. Частоты встречаемости символов выписать в ряд — это вершины будущего графа (дерева).
3. Выбрать две вершины с наименьшими весами и объединить их — создать новую вершину, от которой провести рёбра к выбранным вершинам с наименьшими весами, а вес новой вершины задать равным сумме их весов. Расставить на рёбрах графа числа 0 и 1 (на верхнем ребре — 0, а на нижнем — 1). Чтобы выбранные вершины больше не просматривались, стереть их веса.
4. Продолжить объединение вершин, каждый раз выбирая пару с наименьшими весами, до тех пор, пока не останется одна вершина — корень дерева. Вес этой вершины будет равен длине сжимаемого массива.
5. Создать кодовую таблицу. Для определения двоичного кода каждой конкретной буквы необходимо пройти от корня до этой вершины, выписывая 0 и 1, встречающиеся на маршруте.
6. Сгенерировать сжатый массив данных, для чего надо снова прочесть входные данные и каждый символ заменить соответствующим ему кодом.

Задание

Сжать с помощью алгоритма Хаффмана фразу:

VENI, VIDI, VICI

Решение:

Частота встречаемости символов

Частоты встречаемости символов выписать в ряд — это будут вершины будущего графа (дерева). В центре лучше расположить символ с наибольшим весом. Выбрать две вершины с наименьшими весами и объединить их — создать новую вершину, вес которой задать равным сумме весов двух предыдущих вершин. Расставить на рёбрах графа числа «0» и «1» (например, на верхнем ребре — «0», а на нижнем — «1»). Чтобы выбранные вершины больше не просматривались, стереть их веса. Продолжить объединение вершин, каждый раз выбирая пару с наименьшими весами, до тех пор, пока не останется одна вершина — корень дерева. Вес этой вершины будет равен длине сжимаемого массива.

Создать кодовую таблицу. Для определения двоичного кода каждой буквы надо пройти от корня до этой вершины, выписывая «0» и «1», встречающиеся на маршруте.

Вход:

VENI, VIDI, VICI

Выход:

01111011111000100001101
101100010000110110010

Исходный текст состоит из 16 символов, т. е. его длина в несжатом виде будет равна 16 байт или 128 бит. Код сжатого текста будет занимать 44 бита. Получаем коэффициент сжатия, равный 128/44 ≈ 2,9.

Комплекс программных средств, предназначенных для разработки новых программ, называют системой программирования или интегрированной средой разработки.

Рассмотрим основные компоненты, входящие в состав большинства систем программирования.

Специализированный текстовый редактор — позволяет программисту набрать и отредактировать текст программы на языке программирования высокого уровня. Трансляторы — специальные программы для перевода программы, написанной на языке высокого уровня, в машинные коды; существует два типа трансляторов: интерпретаторы и компиляторы. Интерпретаторы — обрабатывают и исполняют команды программы последовательно, от оператора к оператору, при каждом запуске программы она заново переводится в машинные коды. Компиляторы — обрабатывают весь текст программы, преобразовывая его в машинный код и строя исполняемый файл, готовый к запуску; после этого ни текст программы, ни компилятор не нужны.

Библиотеки стандартных подпрограмм — позволяют вызывать стандартные процедуры из вновь разрабатываемой программы. Компоновщик — собирает разные части (модули) создаваемой программы и используемые в ней стандартные подпрограммы в единый исполняемый файл.

Отладчик — позволяет управлять процессом исполнения программы, определять место и вид ошибок в программе, наблюдать за изменением значений переменных и выражений.

Программы, с помощью которых пользователь может работать с разными видами информации, не прибегая к программированию, принято называть прикладными программами или приложениями. Можно выделить приложения общего и специального назначения. Приложения общего назначения требуются практически каждому пользователю для работы с разными видами информации. К ним относятся: текстовые редакторы и процессоры; графические редакторы и пакеты компьютерной графики; табличные процессоры; редакторы презентаций, аудио и видеоредакторы; системы управления базами данных; браузеры; почтовые программы и др. Как правило, пользователь, приобретая компьютер, устанавливает на нём так называемый офисный пакет программ, включающий основные приложения общего назначения. Наибольшее распространение получили такие офисные пакеты, как Microsoft Office и Open Office. С любого компьютера, имеющего выход в Интернет, может быть доступен онлайн-офис, независимо от того, какую операционную систему этот компьютер использует. Онлайн-офис — это набор веб-сервисов, включающий в себя все основные компоненты традиционных офисных пакетов: текстовый редактор, электронные таблицы, редактор презентаций и др. Самый известный онлайн-офис — Google Docs.

Приложения специального назначения предназначены для профессионального применения квалифицированными пользователями в различных сферах деятельности. Это:

— настольные издательские системы,

— бухгалтерские программы,

— системы автоматизированного проектирования (САПР),

— программы компьютерного моделирования,

— математические пакеты,

— геоинформационные системы (ГИС), системы автоматического перевода и другие программы.

Когда мы рассматривали основные функции, выполняемые ОС современного компьютера, то сказали о файловой системе. Давайте разберем подробнее эту функцию.

Из курса основной школы вам известно, что файл — это поименованная совокупность данных определённого размера, размещаемая на внешних устройствах (носителях информации) и рассматриваемая в процессе обработки как единое целое. Файл характеризуется набором параметров (имя, размер, дата создания, дата последней модификации) и атрибутами, используемыми операционной системой для его обработки (архивный, системный, скрытый, только для чтения). Размер файла выражается в байтах. На каждом компьютерном носителе информации может храниться большое количество файлов. Для удобства поиска информации файлы по определённым признакам объединяют в группы, называемые каталогами или папками.

Каталог (папка) — это поименованная совокупность файлов и подкаталогов (вложенных каталогов).

Правила построения имён файлов и папок (каталогов) зависит от ОС. В операционной системе Windows:

1. Допускается использование имён, длиной до 255 символов.
2. Можно использовать прописные и строчные буквы латинского и национальных алфавитов, цифры, пробелы и некоторые символы.
3. Нельзя использовать символы: \ / : * ? “ < > |.
4. Не различаются прописные и строчные буквы в имени.

ОС Linux отличается тем, что различаются прописные и строчные буквы в имени, нельзя использовать символ \, а символы / : * ? “ < > | следует использовать с осторожностью, так как некоторые из них могут иметь специальный смысл, а также из соображений совместимости с другими ОС. Имя файла состоит из собственного имени (даем его мы) и расширения. Расширения файлам, как правило, даются автоматически программами, в которых они создаются; существует ряд стандартных расширений, по которым можно узнать тип файла и программу, в которой их можно открыть. Файловая система — часть операционной системы, определяющая способ организации, хранения и именования данных на носителе информации.

Файловые системы решают следующие задачи:

— определяют правила построения имён файлов и каталогов,

— поддерживают программный интерфейс работы с файлами для приложений,

— определяют порядок размещения файлов на диске,

— обеспечивают защиту данных в случае сбоев и ошибок,

— обеспечивают установку прав доступа к данным для каждого конкретного пользователя,

— обеспечивают совместную работу с файлами.

В операционных системах Windows распространены две файловые системы: FAT32 и NTFS. В ОС Linux применяются ext2fs и ext3fs.

Файлы хранятся на дисках, которые именуются, начиная с латинской буквы С. Файл, представляемый нами как единое целое, на самом деле может быть разбросан «кусочками» по всему диску. Минимальный размер такого «кусочка» (кластера, блока) — от 512 байт до 64 Кбайт в зависимости от используемой файловой системы. При размещении на диске каждому файлу отводится целое число кластеров.

Защита данных во время сбоев, ошибок

Эта функция обеспечивается за счёт журналирования, суть которого состоит в следующем:

1. Перед началом выполнения операций с файлами ОС записывает (сохраняет) список действий, которые она будет проводить с файловой системой; эти записи хранятся в отдельной части файловой системы, называемой журналом.
2. Как только изменения файловой системы внесены в журнал, она применяет эти изменения к файлам, после чего удаляет эти записи из журнала.
3. Если во время выполнения операций с файлами произошёл сбой, то по записям в журнале можно определить пострадавшие файлы и восстановить их.

Совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними называют файловой структурой диска. Первоначально файловые системы поддерживали только одноуровневые файловые структуры: все файлы хранились в одном каталоге. Для хранения большого количества файлов используются иерархические (многоуровневые) файловые структуры: файлы группируются в каталоги, каталоги могут группироваться в каталоги более высокого уровня. Графическое изображение иерархической файловой структуры называется деревом. Чтобы обратиться к нужному файлу, хранящемуся на некотором диске, можно указать путь (адрес каталога) — набор символов, показывающий расположение файла в файловой системе. Полное имя файла — запись пути к файлу, завершаемая именем файла. Сначала записывают диск, затем все папки, в которых он находится, разделяя их символом «\» и после записывают файл. Современные операционные системы имеют специальные инструменты, позволяющие достаточно быстро находить нужные файлы даже в том случае, когда точно не известно их расположение. Для поиска файла можно воспользоваться маской имени файла. Маска — это обозначение для группы файлов.

Используют два символа:

— Символ «?» (вопросительный знак) означает, что на его месте в имени файла должен быть ровно один произвольный (из допустимых) символ.

— Символ «*» (звёздочка) означает, что на его месте в имени файла может быть последовательность любых допустимых символов произвольной длины, в том числе и пустая последовательность.

Давайте рассмотрим пример: Какие файлы будут найдены по маске?

*.* — все файлы;

?????.doc — файлы имеют пять символов в собственном имени и с расширением .doc;

*.jpg — любое собственное имя с расширением jpg;

doc*.* — имя обязательно начинается на doc, но дальше могут стоять любое количество символов и расширение любое.

Давайте рассмотрим задачу

В каталоге находятся 6 файлов:

motors.dat
torsten.docx

motors.doc

victoria.docx

storch.doc

x_torero.doc

Определите, по какой из перечисленных масок из этих 6 файлов будет отобрана указанная группа файлов:

motors.doc

storch.doc

victoria.docx
x_torero.doc

1. *tor?*.d* 2) ?tor*.doc 3) *?tor?*.do* 4) *tor?.doc*

Решение: Выясним, какие группы файлов позволит выбрать каждая из масок. Результаты анализа представим в таблице:

Если файл соответствует маске, то в ячейке, находящейся на пересечении строки с именем файла и столбца с именем маски, будем ставить «+», иначе — «–». В столбце искомой маски, знаки «+» должны соответствовать отобранным файлам, знаки «–» — всем прочим. Анализируя маску *tor?*.d*, ставим знак «+» в ячейку, соответствующую файлу motors.dat. Данная маска позволяет отобрать файл, который не входит в интересующую нас группу, следовательно, она не может обеспечить отбор нужных файлов. Дальнейшее рассмотрение этой маски можно прекратить. Маска ?tor*.doc не позволит отобрать файл motors.dat, но она же не позволит отобрать и подлежащий отбору файл motors.doc. Следовательно, дальнейшее рассмотрение этой маски можно прекратить. Маска *?tor?*.do* позволяет отобрать только те файлы, которые нам нужны. Её можно использовать для решения задачи. Но, возможно, задача имеет не одно решение. Проверяем маску *tor?.doc*. Она не позволит нам отобрать файл storch.doc. Итак, решением задачи может быть только третья маска *?tor?*.do*

Итак, сегодня вы узнали про программное обеспечение (ПО). Оно бывает: системное (работает системный администратор), системы программирования (работают программисты), прикладное (работают все пользователи). Узнали, что системное ПО разделяется на операционную систему и сервисные программы (утилиты). Основные компоненты операционной системы — это управление устройствами, управление процессами, пользовательский интерфейс и работа с файлами. Для работы с файлами есть файловые системы. Программы, с помощью которых пользователь может работать с разными видами информации, не прибегая к программированию, принято называть прикладными программами (приложениями). Приложения общего назначения требуются практически всем. Приложения специального назначения предназначены для профессионального применения квалифицированными пользователями.

Тренировочный модуль.

1 задание

Соедините стрелками. Укажите, в какой программе создан файл.

Проверь себя:

2 задание

Реши кроссворд «Программное обеспечение».

1. Программы, с помощью которых пользователь может работать с разными видами информации, не прибегая к программированию.
2. Специальная программа для подключения внешних устройств.
3. Важный этап в разработке новой программы.
4. Файл с расширением bmp — это …
5. Прикладное ПО для просмотра веб-страниц.
6. Поименованная совокупность данных определённого размера, размещаемая на внешних устройствах.
7. Человек, создающий новые программы.
8. ПО, которое обеспечивает согласованную работу всех узлов компьютера.
9. Какая файловая структура применяется в современных компьютерах?
10. Программа, которая преобразует исходные тексты программ в машинный код.
11. Минимальный элемент информации на жестком диске.

Проверь себя:

3 задание

Определите, какое из указанных имен файлов удовлетворяет маске:

?ba*r.?xt

1. bar.txt
2. obar.txt
3. obar.xt
4. barr.txt

Решение: первый и четвёртый варианты ответа отпадают, поскольку в них нет ни одного символа перед слогом «ba». Третий вариант отпадает из-за того, что между точкой и «xt» нет ни одного символа. Остаётся второй вариант, он полностью соответствует маске: первому слева знаку вопроса сопоставляется «о», звёздочке — пустая последовательность, второму знаку вопроса — «t». Ответ: 2.

Основные возможности операционных систем. Системное программирование в среде Windows

Основные возможности операционных систем

Windows обеспечивает доступность базовых средств ОС в столь непохожих друг на друга системах, как мобильные телефоны, карманные устройства, переносные компьютеры и серверы масштаба предприятия. Возможности ОС можно охарактеризовать, рассмотрев наиболее важные ресурсы, которыми управляют современные операционные системы.

• Память. ОС управляет сплошным, или плоским (flat), виртуальным адресным пространством большого объема, перемещая данные между физической памятью и диском или иным накопительным устройством прозрачным для пользователя образом.

• Файловые системы. ОС управляет пространством именованных файлов, предоставляя возможности прямого и последовательного доступа к файлам, а также средства управления файлами и каталогами. Используемые в большинстве систем пространства имен являются иерархическими.

• Именование и расположение ресурсов. Файлы могут иметь длинные, описательные имена, причем принятая схема именования распространяется также на такие объекты, как устройства, а также объекты синхронизации или межпроцессного взаимодействия. Размещение именованных объектов и управление доступом к ним также являются прерогативой ОС.

• Многозадачность. ОС должна располагать средствами управления процессами, потоками и другими единицами, способными независимо выполняться в асинхронном режиме. Задачи могут планироваться и вытесняться в соответствии с динамически определяемыми приоритетами.

• Взаимодействие и синхронизация. ОС управляет обменом информацией между задачами и их синхронизацией в изолированных системах, а также взаимодействием сетевых систем между собой и сетью Internet.

• Безопасность и защита. ОС должна предоставлять гибкие механизмы защиты ресурсов от несанкционированного или непреднамеренного доступа и нанесения ущерба системе.

Microsoft Windows Win 32/Win64 API обеспечивает поддержку не только этих, но и множества других средств ОС, и делает их доступными в ряде версий Windows, некоторые из которых постепенно выходит из употребления, а некоторые поддерживает лишь то или иное подмножество полного API.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Программное обеспечение и операционные системы | Что, функции и типы

Кандидаты должны уметь:

• объясняют необходимость следующих функций операционной системы:
  • пользовательский интерфейс
  • управление памятью
  • периферийное управление
  • многозадачность
  • безопасность
• описывает назначение и использование общих служебных программ для:
  • компьютерная безопасность (антивирус, защита от шпионского ПО и межсетевые экраны)
  • Организация диска (форматирование, передача файлов и дефрагментация)
  • обслуживание системы (системная информация и диагностика, инструменты очистки системы, автоматическое обновление)
• обсуждают относительные достоинства написанного на заказ, готового, открытого и закрытого программного обеспечения.

Что такое операционная система?

Операционная система ( OS ) компьютера — это набор программ, которые управляют тем, как пользователь управляет компьютером и получает доступ к прикладному программному обеспечению. ОС также контролирует способ доступа прикладного программного обеспечения к компьютерному оборудованию, например периферийным устройствам ввода и вывода, устройствам хранения и пространству памяти.
Microsoft Windows XP, Microsoft Windows 7, Mac OS X, LINUX и UNIX — все это примеры операционных систем, используемых на компьютерах.Android и iOS являются примерами операционных систем, используемых на смартфонах.

Каковы основные функции операционной системы?

Обеспечение пользовательского интерфейса

Пользовательский интерфейс — это часть ОС, которая позволяет пользователю взаимодействовать с аппаратным и программным обеспечением в компьютерной системе. Он определяет внешний вид компьютерного интерфейса.
Примеры пользовательских интерфейсов:

• Интерфейс командной строки (CLI) — команды вводятся непосредственно в компьютер, и для их запуска нажимается кнопка ввода.Команды необходимо вводить правильно и часто сокращать. Их бывает трудно запомнить. Например, команда: c:> copy c: examplefile.doc a: скопирует файл с именем «examplefile.doc» с жесткого диска (диск C) на гибкий диск (дисковод A).
• Графический интерфейс пользователя (GUI) — этот тип интерфейса иногда называют интерфейсом WIMP (Windows, значки, меню, указатель).
  Содержимое папок (каталогов) и интерфейс запущенных программ отображаются в прямоугольных «окнах», которые можно перемещать и изменять размер.
  Иконки (маленькие изображения) используются для представления файлов или программного обеспечения, а мышь можно использовать для управления указателем, который используется для перемещения значков, запуска программ и выбора параметров из раскрывающихся меню.

Сравнение интерфейса командной строки с графическим интерфейсом пользователя

Управление памятью

ОС управляет памятью, выделяя часть оперативной памяти программам, когда она им нужна, и затем освобождает ее, когда она больше не нужна .ОС также может использовать вторичное хранилище для повышения эффективности управления памятью с помощью виртуальной памяти.

Периферийное управление

Периферийное устройство — это компьютерное аппаратное устройство, которое не является важной частью компьютера, такое как память и микропроцессор.
Периферийные устройства могут быть внешними (например, мышь, клавиатура, принтер или монитор) или внутренними (например, дисковод компакт-дисков или сетевая карта).
Когда добавляется новое периферийное устройство, необходим программный драйвер, позволяющий ОС управлять устройством.

Предоставление программной платформы

ОС — это платформа, на которой работает другое программное обеспечение. Она позволяет пользователю устанавливать, запускать и удалять программное обеспечение.
Многозадачность — это способность ОС одновременно выполнять несколько программ по:

• Выделение «временного интервала» процессора для каждой задачи программирования, которая выполняется
• Управление приоритетами для каждой запущенной задачи программирования

Безопасность

ОС обеспечивает различные уровни доступа пользователей и защиту паролем для предотвращения доступа неавторизованных пользователей в компьютерную систему.Он также может предоставлять процедуры резервного копирования и восстановления для восстановления системы в случае сбоя системы.

Для чего используются служебные программы?

Утилиты

помогают управлять, поддерживать, защищать и контролировать ресурсы компьютера.

Компьютерная безопасность

• Антивирус — программное обеспечение, которое:
  • Предотвращает установку вирусов , которые могут нанести вред компьютеру
  • Защищает компьютер с помощью , не позволяя установленным вирусам изменять важные файлы , такие как загрузочный сектор или операционную систему
  • Периодически сканирует компьютер на наличие установленных вирусов, которые могут нанести вред компьютеру
    • Затем он удаляет или помещает в карантин все, что находит.
• Чтобы быть эффективным, файл описаний вирусов, который программа использует для проверки на вирусы, должен постоянно обновляться.
• Защита от шпионского ПО — программа, которая регулярно проверяет компьютер на предмет программ, предназначенных для сбора личной и финансовой информации , которая может привести к финансовым потерям, краже личных данных и т. Д.
• Межсетевой экран — программное или аппаратное обеспечение, которое разрешает или запрещает передачу данных по сети между сетями на основании набора правил .Он часто используется для защиты сетей от внешних попыток взлома, позволяя при этом проходить законные коммуникации.

Дисковая организация

• Форматирование — программа, которая подготавливает жесткий диск, дискету или флэш-память для хранения данных . Процесс форматирования может создать файловую систему (форматирование высокого уровня) или просто удалить любые существующие данные, а также проверить и исправить любые ошибки на носителе (форматирование низкого уровня).
• Передача файлов — программа, которая управляет копированием или перемещением файлов по сети.
• Упрощенная анимация, показывающая дефрагментацию диска

  Дефрагментация диска — программа, которая реорганизует файлы или части файлов таким образом, чтобы данные физически сохранялись вместе , таким образом ускоряет доступ к файлам и обеспечивает максимальное количество свободного места на диске путем сбора это вместе.
  (фрагментация диска происходит, когда операционная система разбивает большие файлы при их сохранении, чтобы попытаться заполнить пробелы, образовавшиеся при удалении других файлов или изменении их размера).

Обслуживание системы

• Системная информация и диагностика — программное обеспечение, которое предоставляет информацию об аппаратном и программном обеспечении компьютерной системы и предлагает диагностику любых обнаруженных проблем.
• Инструменты очистки системы — программа, которая ищет в компьютерной системе неправильные настройки и файлы, которые больше не нужны. Ошибки настройки исправляются или удаляются. Файлы и записи реестра, которые больше не нужны, удаляются, чтобы освободить место на диске и повысить производительность.
• Автоматическое обновление — программное обеспечение, которое ищет в Интернете обновленные версии программного обеспечения на компьютере, а также загружает и устанавливает обновления, чтобы в компьютерной системе всегда была последняя версия программного обеспечения, включая любые исправления известных проблем / проблем с безопасностью.
• Программа резервного копирования — программа, помогающая в резервном копировании выбранных файлов, типов файлов или всего жесткого диска.

Каковы достоинства разных исходников ПО?

Программное обеспечение, написанное на заказ (заказное)

Программное обеспечение, написанное на заказ — это программное обеспечение, которое было создано специально для определенного «пользователя» (а не для конкретной цели).
Преимущества :

• Соответствующее «готовое» программное обеспечение может не существовать или не полностью соответствовать потребностям пользователя. Таким образом, использование программного обеспечения, написанного на заказ, означает больше шансов получить преимущество перед конкурентами.
• Хотя затраты на разработку могут быть значительными, это может быть дешевле, чем платить за функции, которые не используются в готовом программном обеспечении.
• Его можно настроить для взаимодействия с оборудованием, уже имеющимся у пользователя.
• Скорее всего, его будет проще использовать, поскольку он не должен содержать ненужных функций, содержащихся в готовом программном обеспечении.
• Он может быть разработан для удовлетворения потребностей пользователя, а не для адаптации пользователя к готовому программному обеспечению.
• Его можно легко модифицировать и изменять со временем по мере изменения требований пользователя.
• Обычно предлагает лучшую поддержку со стороны разработчиков, чем готовое программное обеспечение.

Недостатки:

• Пользователь может не иметь доступа к исходному коду или не понимать его, и в этом случае пользователь зависит от разработчика, остающегося в бизнесе.
• Стоимость обычно будет намного больше, чем с пакетным программным обеспечением, поскольку программистам нужно платить за написание и тестирование кода.
• Разработка и тестирование кода может занять много времени, так как только небольшая группа программистов или даже отдельный человек может писать и тестировать его.
• Вряд ли здесь будет онлайн-справка или форумы поддержки.
• Необходимо будет разрабатывать обучение по новому программному обеспечению, а не использовать сторонние агентства.

Программное обеспечение с открытым исходным кодом

Программное обеспечение с открытым исходным кодом имеет лицензию, но плата за использование программного обеспечения не взимается.Основным ограничением лицензии является то, что любой разработанный исходный код должен распространяться с программным обеспечением в редактируемой форме . Таким образом, исходный код доступен для всех остальных: использует и модифицирует .
Таким образом, программист по-прежнему может взимать с клиента плату за разработку любых программ или служебных программ с использованием программного обеспечения, а заказчик может продавать любые программы или служебные программы, которые были разработаны.
Эти ограничения продолжают применяться к любым дальнейшим разработкам кода.

• Этические последствия : Использование программного обеспечения с открытым исходным кодом способствует совместному использованию и сотрудничеству, что может вступать в конфликт с бизнесом, пытающимся разработать программное обеспечение для получения преимущества перед конкурентом. Если программное обеспечение с открытым исходным кодом будет разработано и продано, исходный код должен оставаться в свободном доступе, против чего многие компании будут возражать.
• Финансовые последствия : Хотя лицензионная плата за само программное обеспечение не взимается, могут возникнуть расходы на разработку, если оно каким-либо образом настроено.Лицензирование позволяет возместить эти затраты за счет продажи разработанного программного обеспечения, но код должен оставаться в свободном доступе, что, возможно, позволит конкурентам воспользоваться вложенными временем и деньгами.
• Последствия для качества : хотя программное обеспечение должно соответствовать определенным стандартам, чтобы выпускаться под общедоступной лицензией, нет никаких гарантий качества. Может существовать большое сообщество разработчиков, поддерживающих программное обеспечение и предлагающих идеи, но некому получить компенсацию, если что-то пойдет не так.Широко доступный код для программного обеспечения с открытым исходным кодом упрощает определение уязвимостей безопасности, хотя многие утверждают, что такая доступность приводит к более тщательной проверке исходного кода, делая программное обеспечение с открытым исходным кодом на самом деле более безопасным.

Готовое (готовое) ПО

Большая часть программного обеспечения, которое используется сегодня, представляет собой готовое программное обеспечение в пакетах, предназначенное для широкого круга возможных применений и пользователей. Одни и те же приложения обычно запускают многие тысячи пользователей.
Преимущества:

• Обычно это относительно дешево, так как стоимость разработки может быть распределена между большим количеством пользователей.
• Он может быть очень сложным (например, приложения MS Office), поскольку продажа такого большого количества пользователей означает, что для его разработки можно задействовать много ресурсов.
• Он будет тщательно протестирован по тем же причинам, что и выше.
• Он получит широкую поддержку, потому что он будет широко использоваться.Это будет включать форумы поддержки, онлайн-справку и руководства пользователя.

Недостатки:

• Часто бывает очень сложно, потому что он предназначен для широкого круга пользователей. Это означает, что большие разделы никогда не могут использоваться организацией или отдельным пользователем.
• Пользователи могут в конечном итоге изменить способ своей работы, чтобы он соответствовал способу разработки программного обеспечения, поскольку оно не адаптировано к их конкретным потребностям.
• Возможно, что некоторые операции, требуемые пользователем, не могут быть выполнены, потому что программное обеспечение не предназначено для этого.
• Индивидуальные запросы к разработчикам ПО об изменениях вряд ли будут выполнены.
• Эту же систему могут купить конкуренты, что затрудняет получение каких-либо конкурентных преимуществ от ее использования.

Фирменное ПО

Пример: Microsoft PowerPoint — это проприетарное программное обеспечение, которое можно использовать для презентаций.

Патентованное программное обеспечение — это компьютерное программное обеспечение, лицензированное правообладателем для использования кем-либо другим.Эта лицензия дает пользователю право использовать программное обеспечение при определенных условиях, но обычно ограничивает их от проверки или изменения исходного кода и дальнейшего распространения всего или части исходного кода. Большинство готового программного обеспечения — это проприетарное программное обеспечение.

.

Компоненты операционных систем

• Домашняя страница

• Тестирование

  • • Назад
    • Гибкое тестирование
    • BugZilla
    • Cucumber
    • Тестирование базы данных
    • 000300030003
    • JUnit
    • LoadRunner
    • Ручное тестирование
    • Мобильное тестирование
    • Mantis
    • Почтальон
    • QTP
    • Назад
    • Центр качества (ALM)
    • RPA
    • SAP Testing
    • RPA
    • TestLink

• SAP

  • • Назад
    • ABAP

    9 0003 APO

    • Начинающий
    • Basis
    • BODS
    • BI
    • BPC
    • CO
    • Назад
    • CRM
    • Crystal Reports
    • FICO

    Hroll

    Hroll

    • Назад
    • PI / PO
    • PP
    • SD
    • SAPUI5
    • Безопасность
    • Менеджер решений
    • Successfactors
    • SAP Tutorials
• Web
• Web
• AngularJS
• ASP.Net
• C
• C #
• C ++
• CodeIgniter
• СУБД
• JavaScript

• Назад
• Java
• JSP
• Kotlin
• Linux
• Linux
• Kotlin
• Linux

js

• Perl

• Назад
• PHP
• PL / SQL
• PostgreSQL
• Python
• ReactJS
• Ruby & Rails
• Scala
• SQL

000

• SQL

000

0003 SQL

000

0003 SQL

000

• UML
• VB.Net
• VBScript
• Веб-службы
• WPF