Систематический курс 11 класс Для классов гуманитарного профиля Допущено

Вид материала

Учебник

Содержание Сопровождение программы Классификация программного обеспечения Файловая система Атрибуты файла Путь к файлу ОС общего назначения ОС общего назначения

Подобный материал:

• Элективный курс по химии 10-11 класс для профильного обучения. «Введение в биохимию, 103.1kb.
• Программа курса химии для школ и классов гуманитарного профиля (третья ступень обучения), 99.49kb.
• Элективный курс «русская речь: развитие речи», 57.53kb.
• Программа дополнительного образования, 78.63kb.
• Программа элективного курса "Издательское дело", 73.93kb.
• Систематический курс (в трёх томах) Том, 7018.51kb.
• Зимина Ирина Викторовна 2010 год пояснительная записка, 94.37kb.
• Желябовская Татьяна Олеговна, учитель русского языка и литературы моу сош №1 города, 61.66kb.
• Курс лекций по организации производства на предприятиях отрасли, 1731.03kb.
• Пояснительная записка к программе «Страноведение. Великобритания» для учащихся 9-х, 65.3kb.

виды программных средств можно выделить?

Прежде всего, это программы, необходимые для управле­ния работой самого компьютера как сложной системы. По­льзователь, как правило, может даже не знать, что это за программы, сколько их, что они делают. Но большинство команд пользователя выполняется именно с их помощью. В совокупности они называются системным программным обеспечением (ПО). К нему традиционно относят:

• программы начальной загрузки компьютера. Они хранят­ся в ПЗУ (постоянном запоминающем устройстве) и обес­печивают проверку работоспособности основных устройств компьютера после его включения и передачу управления операционной системе. Эти программы часто называют базовым ПО;
  
• операционные системы (ОС), необходимые для управле­ния согласованной работой всех устройств и программ компьютера, выполнения команд пользователя;
  
• операционные оболочки, предназначенные для обеспече­ния удобного для пользователя способа работы с приклад­ными программами и файлами;
  
• драйверы устройств, обеспечивающие программную под­держку работы конкретных устройств (в последнее время входят в состав операционной системы).
  

Другой класс программного обеспечения — прикладное ПО. Именно оно предназначено для решения пользователем задач из самых различных предметных областей — матема­тики, лингвистики, делопроизводства, управления и так да­лее. Существуют самые разные класификации прикладного ПО. Приведем класификацию по типам решаемых задач.

В прикладном ПО можно выделить следущие группы про­граммных средств:

• ПС для обработки текстов — текстовые редакторы, тек­стовые процессоры, редакционно-издательские системы, программы-переводчики, программы проверки орфогра­фии и синтаксиса, лингвокорректоры, программы опти­ческого распознавания символов и т. п.;
  
• ПС для обработки числовой информации — электронные таблицы, пакеты математических программ, пакеты для статистической обработки данных и др.;
  
• ПС для обработки графической информации — графиче­ские редакторы, аниматоры, программы деловой и пре­зентационной графики, средства работы с трехмерными и видеоизображениями и др.;
  
• ПС для обработки звуковой информации — музыкальные и звуковые редакторы, синтезаторы звука, программы распознавания и синтеза речи и др.;
  
• ПС, обеспечивающие работу в телекоммуникационных сетях — почтовые программы, поисковые системы, брау­зеры и др.;
  
• ПС, обеспечивающие автоматизированное хранение ин­формации — системы управления базами данных (СУБД), специализированные информационно-поисковые системы (ИПС) и др.;
  
• ПС, используемые в процессах управления и диагности­ки — различные типы автоматизированных систем управления (АСУ) и систем автоматического управления (САУ), системы поддержки принятия решений (СППР), экспертные системы (ЭС) и др.;
  
• ПС, применяемые для проведения исследовательских и проектно-конструкторских работ — специализированные моделирующие программы, системы автоматирированно-го проектирования (САПР) и др.;
  
• ПС, используемые в обучении — электронные учебники, тренажеры, тесты и др.;
  
• игровые программы;
  
• программы, созданные пользователем с помощью сред программирования.
  

С назначением и особенностями некоторых из этих про­граммных средств (текстовый и графический редакторы, электронные таблицы, почтовые программы) вы уже знако­мы. С некоторыми знакомство только предстоит. Но, навер­ное, нет сейчас ни одного человека, который бы успел осво­ить возможности и поработать со всеми программами перечисленных классов — так обширен их перечень.

Еще один класс программного обеспечения — специаль­ное ПО. Основное его отличие от системного ПО в том, что пользователь сам решает, будет ли он использовать эти ПС или нет, а отличие от прикладного ПО состоит в том, что специальные ПС используются не для решения задач из предметных областей, а для помощи пользователю в исполь­зовании компьютера.

Пример. Когда пользователь активно работает за компьютером, то ему часто приходится сохранять на винчестере нуж­ные файлы и удалять те, которые больше не требуются. При удалении файла место, которое он занимал, осво­бождается. На это место в дальнейшем может быть запи­сан другой файл, но его размер может быть меньше. В результате многократного удаления/записи файлов на диске появляется много небольших «пустых» мест. Их размеры не позволяют записать на них новые файлы це­ликом, и если свободного места на диске немного, то файлы большого размера разбиваются на отдельные фрагменты и записываются по частям. В этом случае го­ворят, что информация записана фрагментарно (не не­прерывно). Обращение к таким файлам требует гораздо большего времени и, чтобы избежать этого, пользователь может провести дефрагментацию диска, то есть выпол­нить программу, которая расположит, если это возмож­но, файлы один за другим, собрав тем самым все свобод­ные участки в одну область.

В специальном ПО можно выделить инструментальное ПО и сервисное ПО. Инструментальное ПО — это всевоз­можные среды программирования, с помощью которых со­здается все многообразие программных средств. К сервисно­му ПО относятся:

• антивирусные программы;
  
• программы-архиваторы;
  
• утилиты, расширяющие возможности ОС по управлению аппаратными и программными средствами (восстановле­ние ошибочно удаленных файлов, дефрагментация диска, попытка восстановления «испорченных» секторов диска и т. п.
  

Программное обеспечение компьютера постоянно совер­шенствуется. Появляются новые программы, позволяющие расширить круг решаемых задач. Существующие програм­мы модифицируются: устраняются замеченные ошибки, до­бавляются новые функции, пользовательский интерфейс (средства взаимодействия пользователя с программой) дела­ется более удобным. Для сложных программ составляются инструкции, пишутся обучающие версии, демонстрирую­щие приемы и правила работы и так далее. Все эти процессы называют сопровождением программ.

В предыдущих параграфах говорилось, что в одной и той же системе можно выделить различные подсистемы, по раз­ному провести структуризацию.

Одной из важных подсистем программного обеспечения является файловая система. В виде файлов хранятся и сами программы, и данные к ним, и результаты их работы.

Пример. Посмотрите каталог, в котором хранятся файлы тексто­вого редактора, с которым вы работаете. Среди файлов этого каталога есть загрузочные файлы, выполнение ко­торых загружает редактор в оперативную память и по­зволяет пользователю работать в нем. Есть файлы с дан­ными, например, различные шрифты или файлы помощи. Есть текстовые файлы, созданные с помощью этого редактора.

Вы уже знакомы с понятием файла, его свойствами и ха­рактеристиками. Кратко напомним лишь основные поло­жения.

Файл — это поименованная целостная совокупность за­писей на внешнем носителе. Иными словами, файл — это совокупность записей, логически взаимосвязанных между собой, хранящихся на внешнем носителе под определенным именем.

То, что файл — целостная совокупность записей, означа­ет, что, например, нельзя скопировать или удалить только половинку файла.

В определении подчеркивается, что файлы хранятся лишь на внешних носителях. Это, властности означает, что по отношению к оперативной памяти нельзя сказать, что информация в ней хранится в виде файлов.

То есть файловая система — это способ хранения инфор­мации на внешних носителях.



Одним из основных принципов работы компьютера явля­ется принцип программного управления, в соответствии с которым решение поставленной задачи реализуется в пол­ном соответствии с программой, которая заранее составлена и введена в память компьютера.

Программа — конечная последовательность описаний и команд, соответствующая правилам синтаксиса конкретного языка программирования. Выполнение ее на компьютере есть реализация решения поставленной задачи.

Сопровождение программы — исправление ошибок, вне­сение модификаций и проведение консультаций по програм­ме, находящейся в эксплуатации.

Программное обеспечение компьютера — совокупность программ, обеспечивающих согласованную работу всех под­систем компьютера и предоставляющих пользователю воз­можности решения прикладных задач.

Классификация программного обеспечения

Системное ПО	Базовое ПО
	Операционные системы
	Операционные оболочки
	Драйверы устройств
Специальное ПО	Инструментальное ПО	Среды программирования
	Сервисное ПО	Архиваторы
		Антивирусные программы
		Утилиты
Прикладное ПО	ПС для обработки тек­стовой информации	Текстовые редакторы, текстовые процессоры, редакционно-издатель-ские системы, программы-перевод­чики, программы проверки орфог­рафии и синтаксиса, лингвокорректоры, программы оп­тического распознавания символов и др.

	ПС для обработки число-	Электронные таблицы, пакеты мате-
	вой информации	матических программ, пакеты ста­тистической обработки данных и др.
	ПС для обработки графи-	Графические редакторы, анимато-
	ческой информации	ры, программы деловой и презента­ционной графики, средства работы с трехмерными и видеоизображения­ми и др.
	ПС для обработки звуко-	Музыкальные и звуковые редакто-
	вой информации	ры, синтезаторы звука, программы распознавания и синтеза речи и др.
	ПС, обеспечивающие ра-	Почтовые программы, поисковые
	боту в телекоммуника­ционных сетях	системы, браузеры и пр.
	ПС для автоматизиро-	Системы управления базами данных
	ванного хранения ин-	(СУБД), специализированные ин-
	формации	формационно-поисковые системы (ИПС) и др.
	ПС, используемые в про-	Различные типы автоматизирован-
	цессах управления и	ных систем управления (АСУ) и сис-
	диагностики	тем автоматического управления (САУ), системы поддержки приня­тия решений (СППР), экспертные системы (ЭС) и др.
	ПС, применяемые для	Специализированные моделирую-
	проведения исследовате-	щие программы, системы автомати-
	льских и проектно-кон-	рированного проектирования
	структорских работ	(САПР) и др.
	ПС, используемые в обу-	Электронные учебники, тренажеры,
	чении	тесты и др.
	Игровые программы
	Программы, созданные пользователем с помо­щью сред программиро­вания

Одной из важных подсистем программного обеспечения является файловая система.

Файловая система — это способ хранения информации на внешних носителях.

Файл — это поименованная целостная совокупность за­писей на внешнем носителе.

Файл — это совокупность записей, логически взаимосвя­занных между собой, хранящихся на внешнем носителе под определенным именем.

Атрибуты файла: имя, тип его содержимого, дата и время создания, фамилия создателя, размер, условия предо-

ставления разрешений на его использование, метод доступа, полный путь к файлу.

Имя файла состоит из двух частей — собственно имени и расширения, определяющего чаще всего тип записей, со-тсавляющих содержимое файла.

Информация о файлах содержится в каталогах, каждый из которых тоже имеет свое имя.

Путь к файлу — последовательное перечисление имен всех подкаталогов, в которых размещен файл.



Задание 1

Сформулируйте, как вы понимаете, что такое библиотека про­грамм, библиотека подпрограмм, программный модуль, пакет прикладных программ.

Задание 2

Вспомните программы, с которыми вам приходилось работать, и определите, к какому виду программного обеспечения относится каждая из них.

Задание 3

Расшифруйте следующую запись: A:\OLIMPIAD\ZADANIE\konkursl.exe

Задание 4

В документации к программному обеспечению вашего компью­тера или в специальной литературе найдите раздел, посвящен­ный утилитам. Какие задачи можно решить с их помощью? Под­готовьте доклад о назначении, возможностях и правилах работы какой-либо программы-утилиты.

Задание 5

Достаточно большое распространение получили в настоящее вре­мя всевозможные программые средства для автоматизации бух­галтерского учета и аудита (Бухгалтерия 1С, Инфо-бухгалтер и пр.). К какому из видов прикладного ПО их можно отнести?



Все программное обеспечение хранится на внешних носи­телях в виде файлов. Можно ли считать, что файловая сис­тема и программное обеспечение — это синонимы?

2.2. Системное программное обеспечение



Частью программного обеспечения, наиболее тесно взаи­модействующей с аппаратной частью компьютера, является системное программное обеспечение и, прежде всего, опера­ционная система.

Операционная система играет роль посредника между поль­зователем, аппаратным и программным обеспечением компь­ютера. Она предоставляет возможность запуска программ, поддерживает работоспособность устройств, предоставляет средства проверки и настройки различных компонентов. Чем большей гибкостью и многофункциональностью обладает операционная система, тем больше возможностей она предо­ставляет, тем удобнее работать с компьютером.

Операционная система (ОС) — это комплекс (набор) про­грамм, который обеспечивает взаимодействие всех устройств ЭВМ и предоставляет пользователю возможность осуществлять общее управление ЭВМ.

Главное назначение ОС — управление ресурсами, основ­ными из которых является аппаратура компьютера. ОС управляет вычислительным процессом и информационным обменом между процессором, памятью, внешними устройст­вами. Все устройства компьютера работают одновременно, и ОС предотвращает возникновение конфликтных ситуаций между компонентами вычислительной системы, способных привести к сбою в работе, потере или искажению информа­ции.

Основная причина необходимости ОС состоит в том, что элементарные операции для работы с устройствами компью­тера — это операции очень низкого уровня, поэтому дейст­вия, которые необходимы пользователю и прикладным про­граммам, состоят из нескольких сотен или тысяч таких элементарных операций.

Пример Имеется около десятка форматов дискет, и ОС должна уметь работать со всеми этими форматами. Для пользо­вателя работа с дискетами различного формата должна осуществляться одинаково.

Файл на дискете занимает определенные участки, при­чем пользователь не должен ничего знать о том, какие именно. Все функции по обслуживанию таблиц разме­щения файлов, поиску информации в них, выделению места для файлов на дискетах выполняются ОС. Во время работы программы копирования может воз­никнуть несколько десятков различных ситуаций (на­пример, сбой при чтении, неготовность дисководов к чтению или записи, отсутствие места для копирования). Для всех этих ситуаций необходимо предусмотреть соот­ветствующие сообщения. ОС скрывает от пользователя эти сложные и ненужные

ему подробности и предоставляет ему удобный интерфейс

(способ взаимодействия) для работы.

ОС реализует много различных функций, в том числе:

• создает рабочую среду и поддерживает пользовательский интерфейс;
  
• обеспечивает выполнение команд пользователя и про­граммных инструкций;
  
• управляет аппаратными средствами компьютера;
  
• обеспечивает разделение аппаратных ресурсов между программами;
  
• планирует доступ пользователей к общим ресурсам;
  
• обеспечивает выполнение операций ввода/вывода, хране­ния информации и управление файловой системой;
  
• осуществляет восстановление информации в случае аппа­ратных сбоев и программных ошибок.
  

Развитие операционных систем всегда следовало за раз­витием аппаратуры.

Краткий исторический экскурс.

В первых вычислительных машинах (40-е годы) ОС не было. Пользователи имели полный доступ к машинному языку и все программы писали непосредственно в машин­ных кодах.

Большинство компьютеров второго поколения (50-е годы) работало в пакетном режиме. Программные средства, обслу­живающие пакетную обработку программ пользователей можно считать первыми ОС. Их задача сводилась к тому, чтобы, получив от оператора сразу несколько программ по­льзователей, быстро выполнить их одну за другой, тем са­мым устранив задержки при переходе от программы к про­грамме.

По мере роста мощности вычислительных систем опера­ционные системы стали создаваться как системы, коллек­тивного пользования с мультипрограммным режимом работы и как системы мультипроцессорного типа («муль-ти» — множественность, многократность). В мультипрог­раммных системах программы нескольких пользователей находятся в основной памяти компьютера, а центральный процессор быстро переключается с задачи на задачу. В муль­типроцессорной системе единый вычислительный комплекс содержит несколько процессоров, что повышает его вычис­лительную мощность.

Постепенно начали появляться методы, обеспечивающие независимость программирования от устройств конкретной ЭВМ. Были разработаны ОС с разделением времени, кото­рые предоставляли сразу нескольким пользователям воз­можность взаимодействовать с компьютером в диалоговом (интерактивном) режиме: пользователь печатает запрос компьютеру на своем терминале, компьютер обрабатывает этот запрос с максимально возможной скоростью и выдает (если требуется) ответ на терминал пользователя. Диалого­вый режим позволил в значительной степени повысить эф­фективность процесса разработки и отладки программ, дал возможность пользователю обнаруживать и исправлять ошибки за считанные секунды или минуты вместо того, что­бы ждать, пока будут получены результаты пакетной обра­ботки.

ОС третьего поколения (70-е годы) были многорежимны­ми. Некоторые из них обеспечивали работу сразу во всех из­вестных режимах:

• в режиме пакетной обработки;
  
• в режиме разделения времени;
  
• в режиме реального времени и мультипроцессорном ре­жиме.
  

Названные системы были громоздкими и дорогостоящими; кроме того, они значительно усложняли процедуру использо-

вания ЭВМ, так как пользователю, для того, чтобы заставить такую ОС выполнять простейшие действия, необходимо было изучать сложнейшие языки управления заданиями, чтобы описать задание и требуемые для него ресурсы.

К началу 80-х годов проблема совместимости различных компьютерных систем стала одной из серьезных проблем, которую можно было решить с помощью нового подхода к построению операционных систем. Основу системы должно было составлять микроядро (microkernel), написанное спе­циально для данного процессора. Все её прочие части следо­вало выделить в отдельные модули, не зависящие от типа процессора, которые взаимодействовали бы с ним и между собой. В результате обеспечивался несложный перенос опе­рационной системы и всего программного обеспечения с од­ного компьютера на другой. Эта идея быстро приобрела по­пулярность.

Заметим, что в отличие от поколений ЭВМ, когда каждое новое поколение полностью вытесняло предыдущее, каждое следующее поколение ОС улучшало и расширяло возможно­сти предыдущего.

С появлением персональных компьютеров возникли но­вые проблемы и у разработчиков ОС, так как необходимо было уместить широкую по набору выполняемых функций ОС в гораздо меньший объем памяти ПК. В этих целях фун­кции ОС были разделены. Наиболее часто используемые программы были помещены в ядро системы, постоянно на-ходщееся в оперативной памяти машины. Менее используе­мые программы или утилиты, предлагалось размещать на внешнем запоминающем устройстве (диске) и вызывать в ОЗУ по мере необходимости.

Большинство современных ОС для ПК являются многоза­дачными (мультипрограммными). Их преимущество состо­ит в том, что пользователь может одновременного работать с несколькими приложениями, а также совершать обмен дан­ными между приложениями. Основными недостатками яв­ляются большая требовательность к ресурсам компьютера, а также то, что при возникновении неисправимой ошибки в одном из приложений все приложения системы, как прави­ло, заканчивают свою работу, что может повлечь за собой потерю данных.

Пример. Набирая текст реферата в текстовом редакторе, вы, не
прерывая его работы, можете переключиться в электрон­
ные таблицы, провести там необходимые расчеты, резу­
льтаты которых затем скопировать в реферат, или войти

в Интернет, чтобы найти среди его ресурсов интересные факты. Причем переход от одного приложения к другому осуществляется щелчком мыши.

Операционные системы разделяются на два больших класса:

• ОС общего назначения (стандартные), наиболее извест­ные среди которых: MicroSoft DOS, MicroSoft Winows 95/98, Windows 2000 Professional, AT&T Unix, IBM OS/2, Apple MacOS, SunOS;
  
• сетевые ОС, которые, наряду с функциями стандартных ОС, реализуют задачи, связанные с аппаратными ресурса­ми и файлами, находящимися в различных узлах сети. Наиболее известные среди них: Novell NetWare, UNIX, LUNIX, Windows NT, Windows ME (Millenium Edition), OS/2 LAN Server, OS/2 SMP, Solaris. Операционная система создается, как правило, в расчете
  

на определенные типы компьютеров и часто не может рабо­тать на другой аппаратной платформе. В свою очередь, при­кладные программы, особенно общего назначения, также создаются для работы под управлением конкретной ОС и ча­сто не могут использоваться с ОС другого типа.

Пример. Фирма IBM устанавливает на своих персональных компьютерах такие ОС, как MS DOS, Windows и их раз­новидности. Фирма Apple использует преимущественно MacOS для своих Macintosh PowerPC. Фирма Sun пред­лагает SunOS и Solaris. Система UNIX реализована для различных аппаратных платформ.

Посредниками между пользователем и программным обеспечением компьютера служат так называемые операци­онные оболочки.

Операционная оболочка делает более удобной работу по­льзователя с прикладными программами и файловой систе­мой. Эти оболочки предназначены для того, чтобы:

• облегчить пользователю выполнение операций над фай­лами, таких как быстрый поиск, копирование, удаление и пр.;
  
• сделать более удобным запуск на выполнение приложе­ний;
  
• обеспечить возможность быстрого перехода от одного приложения к другому при многозадачном режиме рабо­ты и т. п.
  

Norton Commander — одна из наиболее известных оболо­чек, работавших под управлением DOS.

Сама MS DOS поддерживает командный пользователь­ский интерфейс, то есть для выполнения любой операции необходимо ввести с клавиатуры текст команды, состоящий из кода операции, параметров, задающих режим выполне­ния операции, и операндов, над которыми эта операция дол­жна производиться.

Пример. Для копирования файла primer.txt с диска а: на диск с;

необходимо задать команду: сору a:\primer.txt с: .

Интерфейс Norton Commander можно назвать фиксиро­ванным меню. Каждый пункт меню имеет свое строго фик­сированное положение на экране. Пользователь не может изменить ни состав, ни названия, ни расположение пунктов. Основные команды задаются с помощью функциональных клавиш (Fl, F2,...), остальные — с помощью ниспадающего меню (когда выбор какого-либо пункта меню приводит к по­явлению окна с уточняющими параметрами выполнения операции).

Пример На рисунке 2.2.1. представлен образ экрана Norton Com­mander с активизированным окном ниспадающего меню.



Рис. 2.2.1. Экран Norton Commander

Заметим, что Norton Commander создавался еще в расчете на алфавитно-цифровые дисплеи и обрамление панелей и окон первоначально было сделано с помощью псевдографи­ки. Распространение графических дисплеев привело к появ­лению графического пользовательского интерфейса. Первы­ми ПК с графическим пользовательским интерфейсом были компьютеры Macintosh фирмы Apple, оснащеные операци-

онной системой MacOS. Графический интерфейс характерен и для семейства операционных систем Windows.

В графическом интерфейсе информация и команды пред­ставляются в виде пиктограмм, и пользователь выполняет те или иные операции, указывая на эти пиктограммы. При­чем, пользователь может выбрать только те пиктограммы, которые соответствуют нужным ему операциям, и размес­тить их на экране дисплея так, как ему удобно.

Пример На рисунке 2.2.2 представлено несколько пиктограмм различного назначения.

Рис. 2.2.2

Примеры пиктограмм

Операционной оболочкой системы Windows является дис­петчер программ (Program Manager). Для работы с файлами используются специальные программы: Диспетчер файлов (File Manager), Мой компьютер, Far Manager и др.

К системному программному обеспечению относятся и драйверы устройств (device driver) — программы, обеспе­чивающие взаимодействие операционной системы с физиче­скими устройствами. Драйвер обрабатывает прерывания об­служиваемого устройства, поддерживает очередь запросов и преобразует запросы в команды управления устройством.

Раньше при подключении нового устройства пользователю самому необходимо было заботиться о том, чтобы драйвер этого устройства был в соответствующем каталоге ОС. Значи­тельная емкость современных винчестеров позволяет хранить драйверы большинства известных устройств и при подключе­нии нового устройства ОС может «подобрать» ему наиболее подходящий драйвер. В этом случае говорят, что ОС поддер­живает технологию Plag & Play (подключай и работай).



Операционная система (operating system): • важнейшая часть программного обеспечения компьюте­ра, представляющая собой комплекс управляющих и об­служивающих программ, обеспечивающих максималь-

ную эффективность работы вычислительной системы за счет автоматического управления вычислительными про­цессами и ресурсами;

• комплекс программ, входящих в общее программное обеспечение компьютера и поддерживающих процесс об­работки информации;
  
• комплекс программ, обеспечивающий в системе выполне­ние других программ, распределение ресурсов, планиро­вание, ввод-вывод и управление данными;
  
• комплекс программ, который обеспечивает взаимодейст­вие всех устройств компьютера, предоставляет пользова­телю средства взаимодействия с аппаратурой компьютера и его программным обеспечением и позволяет осуществ­лять общее управление ресурсами компьютера.
  

Функции ОС:

• создание рабочей среды и обеспечение пользовательского интерфейса;
  
• обеспечение выполнения команд пользователя и програм­мных инструкций;
  
• управление аппаратными средствами компьютера;
  
• обеспечение разделения аппаратных ресурсов между про­граммами;
  
• планирование доступа пользователей к общим ресурсам;
  
• обеспечение эффективного выполнения операций вво­да/вывода;
  
• восстановление работоспособности системы в случае про­граммных ошибок и аппаратных сбоев;
  
• для сетевые ОС — реализация задач, связанных с аппа­ратными ресурсами и файлами, находящимися в различ­ных узлах сети.
  

ОС управляет следующими основными ресурсами: про­цессорами, памятью, устройствами ввода/вывода, файловой системой.

Развитие операционных систем тесно связано с развити­ем аппаратного обеспечения ЭВМ.

Операционные системы разделяются на два больших класса:

• ОС общего назначения (стандартные), наиболее извест­
ные среди которых: Microsoft DOS, Microsoft Winows
95/98, Windows 2000 Professional, AT&T Unix, IBM OS/2,
Apple MacOS, SunOS;

• сетевые ОС, наиболее известные среди которых: Novell
NetWare, UNIX, LUNIX, Windows NT, Windows ME (Mil­
lenium Edition), OS/2 LAN Server, OS/2 SMP, Solaris.

Программы, созданные для работы с определенными се­мействами ОС, обычно не работают под управлением ОС дру­гого типа.

ОС скрывает от пользователя сложные и ненужные по­дробности работы подсистем компьютера и предоставляет ему удобный интерфейс для работы.

Интерфейс — совокупность аппаратных и/или програм­мных средств, обеспечивающих сопряжение различных устройств между собой, а также взаимодействие техниче­ских средств с человеком.

Пользовательский интерфейс — способ взаимодействия пользователя с конкретным программным средством. Виды пользовательского интерфейса:

• командный;
  
• фиксированное меню;
  
• графический;
  
• командный речевой (голосовой).
  

Операционная оболочка — это программное средство (или их совокупность), обеспечивающее работу пользователя с прикладными программами и файловой системой.

Функции операционной оболочки:

• облегчение пользователю выполнения операций над фай­лами, таких как быстрый поиск, копирование, удаление и пр.;
  
• обеспечение более удобного запуска на выполнение при­ложений;
  
• обеспечение возможности быстрого перехода от одного приложения к другому при многозадачном режиме рабо­ты и т. п.
  

Наиболее популярные операционные оболочки для ОС фирмы Microsoft:

• для DOS — Norton Commander, DOS-Navigator, Windows 3.x;
  
• для Windows 95 и более поздних версий — Диспетчер программ (Program Manager) и программы управления файлами Far Manager, Мой компьютер и др.
  

Задание 1

Определите название операционной системы, установленной на вашем компьютере и ответьте на следующие вопросы:

1. К какому семейству ОС она относится?

2. Относится ли она к классу многозадачных ОС?
   
3. Какой тип пользовательского интерфейса она подерживает?
   

4. Какой объем занимает на винчестере каталог, в котором хра­
нятся модули ОС?

Задание 2

Почему ОС — это информационная система. Обоснуйте.

Задание 3

Пользовательский интерфейс системы Windows поддерживает следующие типы меню: ниспадающее меню, выбор в котором осуществляется по ключевым словам, меню пиктограмм (или па­нель виртуальных кнопок), меню «горячих клавиш». Сформули­руйте, в чем могут состоять преимущества и недостатки исполь­зования меню каждого из этих типов.

Задание 4

Объясните, почему прикладное программное обеспечение дол­жно создаваться в расчете на конкретную ОС и, как правило, не может работать под управлением ОС другого семейства.

Задание 5

Перечислите известные вам сетевые ОС (если вам не приходи­лось работать в сети, обратитесь к специальной литературе). Какие, на ваш взгляд, функции должна обеспечивать операци­онная система, предназначенная для работы в сети (например, в сети Интернет)? Какие из этих функций наиболее сложны для реализации? Подгототьте доклад на эту тему.

Задание 6

Определите, какие операционные оболочки установлены на ва­шем компьютере. Если их несколько, сравните, в чем сходство и различие возможностей, предоставляемых ими пользователю, и их пользовательских интерфейсов.

Какая из операционных оболочек самая удобная для вас? Ответ обоснуйте.



На одном компьютере могут быть установлены несколько операционных систем. Можно ли и, если да, то в каком слу­чае использовать одни и те же приложения и одни и те же файлы данных при работе в различных ОС? Какие конфлик­тные ситуации могут при этом возникнуть?



Принято считать, что первую операционную систему для своего компьютера IBM-701 разработала Исследовательская лаборатория фирмы General Motors в начале 50-х годов. В 1955 году совместно с фирмой North Aviation Исследовате­льской лабораторией была создана операционная система для компьютера IBM-704.

Считается, что более или менее завершенную форму опе­рационной системы приобрели к середине 60-х годов в компьютерах третьего поколения. К числу исторически пер­вых операционных систем можно отнести системы DOS/360, OS/360, созданные фирмой IBM. Операционная система с разделением времени Compatible Time Sharing System, раз­работанная в Массачусетском технологическом институте в 1963 году, состояла примерно из 32 тысяч слов памяти по 36 битов каждое. Годом позже фирмой IBM была создана си­стема OS/360, состоящая более чем из миллиона машинных команд.

Разработчики фирмы IBM сделали все компьютеры Sys­tem/360 совместимыми по архитектуре, предусмотрели воз­можность применения на всех таких компьютерах одной и той же операционной системы — OS/360, и предусмотрели совместимость программного обеспечения при переходе от менее мощных машин к более мощным. То есть новые вер­сии операционных систем должны были работать и с при­кладными программами, созданными для более ранних вер­сий. Таким образом возникла ставшая сегодня практически стандартом концепция семейства совместимых компьюте-

ров. Но появление новых компьютеров определяет появле­ние новых операционных систем.

В 1975 году Г. Килдэл разработал операционную систему СР/М, которая долгое време считалась наиболее универсаль­ной, а её различные версии использовались в 1992 году бо­лее чем миллионом пользователей в мире.

Чуть позже Т. Петерсон написал ОС SCP86DOS для мик­ропроцессора 8086. Он слегка усовершенствовал распростра­ненную в то время систему СР/М и назвал свое произведе­ние QDOS — Quick and Diftu Operation System, что можно приблизительно перевести как «операционная система на скорую руку».

В 1980 году фирма IBM приступила к выпуску персональ­ных компьютеров, рассчитанных на пользователей, не под­готовленных в области информатики. Предоставить ОС вы­звался Билл Гейтс, президент малоизвестной в то время компании Microsoft. Фирма Microsoft купила у Т. Петерсо-на лицензию на QDOS, отбросила в сокращении первую бук­ву Q, а то, что осталось, переименовала в MS DOS (MicroSoft Disk Operating System — дисковая ОС). Операционная систе­ма DOS превратилась в стандартное программное обеспече­ние, а доходы от её продажи заложили основу финансового могущества Microsoft.



К числу основных характеристик операционных систещ относятся:

• разрядность;
  
• поддержка многопроцессорности;
  
• многозадачность;
  
• работа в реальном (все программы и данные располагают­ся в одной области ОП) или защищенном (программы и данные хранятся раздельно в соответствии с их важно­стью в системе) режиме;
  
• поддержка многопользовательского режима;
  
• переносимость, то есть возможность работать на компью­терах, базирующихся на различных центральных процес­сорах.
  

Приведем характеристики некоторых ОС.

СР/М — 8-разрядная, однопользовательская, однопроцес­сорная ОС. Предоставляет пользователю лишь самый необ­ходимый набор средств для управления ресурсами ПЭВМ, доступа к файловым системам и организации диалога.

MS DOS — 16-разрядная, однопользовательская, одно­процессорная ОС, позволяющая работать только в реальном режиме.

Windows NT — 32-разрядная, многопользовательская, многозадачная, переносимая, многопроцессорная ОС, рабо­тающая в защищенном режиме. Имеет встроенные сетевые возможности.

OS/2 — 32-разрядная, многопользовательская, многоза­дачная ОС, предназначенная для работы с процессорами се­мейства Intel. Работает в защищенном режиме, имеет встро­енные сетевые возможности.

UNIX — 32-разрядная, многопользовательская, многоза­дачная, переносимая ОС, располагающая встроенными сете­выми возможностями. Ориентирована на эффективную под­держку разработки программного обеспечения. Имеет развитую файловую систему, мощный командный язык, обеспечивает программирование доступа ко всем типам внешних устройств. Реализована для различных аппарат­ных платформ. Некоторые разновидности этой ОС: LINUX (Intel), AIX (IBM), A/UX (Macintosh), ULTRIX (DEC).