Комплекс программ технического обслуживания (кпто); пакеты программ, дополняющие возможности ос (ППос)

Вид материала

Содержание

Операционная система.
Место размещения модулей операционной системы.
Microsoft windows.
Total Commander.
Система автоматизации программирования.

Подобный материал:

Структура программного обеспечения.

Программное обеспечение разделяют на общее или системное (general Software) и специальное или прикладное ( application or special Software).

ОС

Управление заданиями

Управление задачами

Управление данными

Системные обслуживающие программы

рис.1. Структура программного обеспечения.

Общее ПО объединяет программные компоненты. Сюда входят программы, организующие вычислительный процесс, программы контроля работоспособности ЭВМ, программы контроля заданий пользователей и тд.

Специальное ПО содержит пакеты прикладных программ (ППП), обеспечивающие специфическое применение компьютеров и вычислительных систем.

ППП(прикладные программы) называется программный продукт, предназначенный для решения конкретной задачи пользователя.

Общее ПО включает в себя:

- операционную систему;

- средства автоматизации программирования (САП);

- комплекс программ технического обслуживания (КПТО);

- пакеты программ, дополняющие возможности ОС (ППос);

- систему документации (СД).

Операционная система служит для управления вычислительным процессом путем обеспечения его необходимыми ресурсами.

Средства автоматизации программирования объединяют программные модули, обеспечивающие этапы подготовки задач к решению.

Модули КПТО предназначены для проверки работоспособности вычислительного комплекса.

Но важной частью ПО является СД, для изучения программных средств , она определяет порядок их использования, устанавливает требования и правила разработки новых программных компонентов и особенности их включения в состав ОПО или СПО.

^ Операционная система.

В наборе программного обеспечения главное место занимает операционная система. Она представляет собой «систему программ, предназначенную для обеспечения определенного уровня эффективности цифровой вычислительной системы за счет автоматизированного управления ее работой и предоставляемого пользователям набора услуг» (ГОСТ 15971-84).

UNIX.

Важной вехой в истории операционных систем явилось создание ОС UNIX. Первоначально эта ОС предназначалась для поддерживания режима разделения времени в мини-компьютере PDP-7.Поначалу это была сравнительно маленькая, очень простая в использовании и понятная система. UNIX обладала огромным преимуществом перед другими ОС – она была переносимой и могла быть установлена на компьютере любой архитектуры. Структура системы и ядро UNIX.

init

Библиотека

Интерфейс системного вызова

Файловая подсистема

Управление процессами, IPC и планирование

Буферный кэш

Управление памятью

Символьный ввод-вывод	Блочный ввод-вывод
Драйверы устройств

Управление аппаратным обеспечением / диспетчеризация прерываний

Аппаратное обеспечение

Рис.2 Общая схема модулей ядра UNIX.

Основные модули ядра UNIX:

Интерфейс системного вызова - позволяет процессам обращаться к сервисам операционной системы. Это стандартный управляемый способ входа прикладных процессов в ядро операционной системы с переключением в привилегированный режим выполнения. Ядро операционной системы UNIX выполняется без вытеснения, процесс, функционирующий в режиме ядра, не может быть вытеснен планировщиком с целью передачи управления другому процессу. Однако при этом процесс ядра может вызвать блокирующую операцию, в частности, когда он выполняет ввод – вывод и вынужден приостановить работу до тех пор, пока устройство не удовлетворит запрос.
Модули символьного и блочного ввода – вывода, а также драйверов устройств – используются при реализации файловых систем и для доступа к устройствам. Подсистема блочного ввода- вывода отвечает за доступ к дискам, на которых храниться файловая система. А модуль символьного ввода- вывода выполняет все остальные операции ввода – вывода, включая операции символьных терминалов и сетевых устройств. Драйверы устройств в UNIX выполняют стандартные функции. Драйвер делиться на две части: верхнюю, выполняемую в ответ за запросы подсистем блочного и символьного ввода- вывода, и нижнюю, вызываемую обработчиком прерывания.
Буферный кэш – отвечает за кэширование данных. Над которыми выполняются блочные операции ввода – вывода; он повышает производительность системы. Представляет собой общедоступную структуру данных, используемую всеми выполняющимися в ядре процессами. Проблемы откладывания записей данных в постоянную память:

если произойдет отказ системы, будут утеряны данные, для которых уже подтверждена успешная запись на диск;
приложение не может рассчитывать на строго определенный порядок операций записи, поскольку он скорее всего будет изменен с целью оптимизации доступа к диску;
система не в состоянии своевременно сообщать приложениям об ошибках записи на диск ; как правило, сообщение об ошибке выдается только при закрытии файла.

Файловая система – управляет иерархическим пространством имен файлов, каталогов и устройств ввода – вывода, именование которых унифицировано. В классической UNIX, в отличии от многих использовавшихся тогда операционных систем, где файлы делились на записи, файл представляет собой неструктурированный байтовый потом с произвольным доступом. Помимо обычных файлов поддерживаются специализированные файлы, предназначенные для доступа к устройствам или для взаимодействия между процессами. Интеграция механизмов файлового ввода – вывода, взаимодействия между процессами и доступа к устройствам облегчает создание модульного системного программного обеспечения: универсальная программа, предназначенная для выполнения операций ввода – вывода, не всегда зависит от типа источника или приемника данных.Для чтения и записи данных файла система поддерживает текущее смещение, которое нередко задается и из программы.
Модуль управления памятью - поддерживает виртуальную память UNIX.
Модуль управления процессами – отвечает за создание и планирование процессов, прекращение их работы и поддержку базовых средств их взаимодействия. Процессом в UNIX называется единица исполнения программного кода (классическая UNIX не поддерживает потоки). Адресное пространство процесса разделено на две части. В одной из них резидентно располагается ядро UNIX, которое для каждого процесса находится по одним и тем же логическим адресам. Другая часть адресного пространства предназначена для собственных нужд процесса. Доступная пользовательскому коду часть адресного пространства делиться на три логических сегмента: текст (программный код), данные и стек. Сегмент текста защищен от записи и может использоваться совместно с другими процессами для выполнения общей программы. Сегменты стека и данных приватны для процесса.

История UNIX началась с маленькой предельно простой однопроцессорной операционной системы, и долгое время это была исследовательская, нежели коммерческая платформа. Но со временем она превратилась в мощную и гибкую многопроцессорную систему с модульным ядром и поддержкой параллельного выполнения программного кода, открытую для наращивания функциональных возможностей и модификации существующих компонентов.

MS – DOS.

Одной из распространенных операционных систем для персональных компьютеров является MS-DOS, дисковая операционная система, разработанная корпорацией Microsoft. В функции операционной системы входят:

Осуществление диалога с пользователем;
Ввод- вывод и управление данными;
Планирование и организация процесса обработки программ;
Распределение ресурсов (памяти, процессора, внешних устройств);
Запуск программ на выполнение;
Всевозможные вспомогательные операции обслуживания;
Передача информации между различными внутренними устройствами;
Программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, накопителей на дисках, принтера и т.д.).

MS –DOS содержит следующие основные компоненты :

Программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютеров;
Программы управления вводом – выводом;
Процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционные системе.

Важнейшим достоинством MS-DOS является модульность. Это свойство позволяет изолировать друг от друга отдельные части большой и сложной программы, облегчая ее разработку, а также объединить в каждом модуле определенные логически связанные группы функций. MS –DOS состоит из следующих основных модулей:

Базовой системы ввода – вывода ( BIOS – Basic Input Output SYSTEM) –является надстройкой аппаратурной части компьютера и напрямую к DOS не относится. Влияние BIOS на характеристики DOS осуществляется через постоянный модуль BIOS и модуль расширения. Постоянный модуль BIOS отвечает за тестирование компьютера после его включения, вызов программы начальной загрузки. Базовый модуль ДОС отвечает за работу файловой системы, обслуживает прерывание верхнего уровня, обеспечивает информационное взаимодействие с внешними устройствами;
Блока начальной загрузки (Boot record) – находится в первом секторе на нулевой дорожке системного диска. Занимает объем 512 байт. Назначением является вызов модуля расширения IO.sys и базового модуля MSDOS.sys;
Модуля расширения базовой системы ввода – вывода (IO.SYS) - Модуль расширения обеспечивает подключение к компьютеру периферийных дополнительных устройств, изменение некоторых параметров ДОС, замещение некоторых стандартных функций, загрузку командного процессора и его запуск.
Командного процессора (COMMAND.COM) – для выполнения команд, загружаемых в командную строку ДОС;
Внешних команд (файлы) – это требования запуска каких-либо программ, находящихся на дисках;
Драйверов устройств (файлы) – специальные программы, которые дополняют систему ввода – вывода и обеспечивают обслуживание дополнительных внешних устройств.

^ Место размещения модулей операционной системы.

Место размещения	Модули MS – DOS
Постоянная память	Базовая система ввода – вывода (BIOS)
Постоянная память	Блок начальной загрузки (Boot record)
Системный диск «скрытые файлы»	Модуль расширения базовой системы ввода – вывода (файл IO.SYS)
	Модуль обработки прерываний (файл MSDOS.SYS)
	Командный процессор (файл COMMAND.COM)
Системный или рабочий диск	Внешние команды (файлы)
Системный или рабочий диск	Драйверы устройств (файлы)

Некорректно написанные приложения вполне могли разрушить основные модули

MS – DOS, что иногда и происходило, но область использования MS – DOS и не представляла высоких требований надежности ОС.

^ MICROSOFT WINDOWS.

MICROSOFT WINDOWS довольно сложная операционная система. Общая структура операционной системы Windows приведена на рис. 3. В Windows входят следующие составные части:

Ядро Windows ( ее основные компоненты) – оно обеспечивает базовые функции: управление памятью и файлами, запуском и завершением программ, средства безопасности, базовые графические возможности и т.д.
Программа установки Windows – она устанавливает Windows на компьютер.
Программа- оболочка, осуществляющая взаимодействие с пользователем (Проводник Windows).
Драйверы. С Windows поставляется большое количество драйверов – программ, обеспечивающих возможность подключения к Windows различных компьютерных устройств. Программа установки, разуметься, устанавливает только необходимые для данного компьютера драйверы.
Средства настройки операционной системы (Панель управления, отдельные программы, запускаемые из командной строки и т.д.).
Служебные (вспомогательные ) программы. Их в составе Windows достаточно много:

Программы для создания резервных копий файлов и пользовательских параметров, и для восстановления этих данных;
Программы для проверки и дефрагментации жестких дисков;
Планировщик, позволяющий запускать указанные пользователем программы по заданному расписанию.

Встроенная справочная система.
Много полезных прикладных программ, например:

Программа для просмотра Интернета – Internet Explorer;
Программа для работы с электронной почтой и телеконференциями – Outlook Express;
Простейшие текстовые редакторы Блокнот и WordPad;
Простейшие графические редакторы Paint;
Калькулятор;
Несколько игр (карточные пасьянсы и т.п.);
Программа для воспроизведения звуковых записей, компакт – дисков и анимации – Windows Media Player.

Приложения

Защищенные подсистемы

Пользовательский режим

Режим ядра

Исполнительная система NT

Уровень аппаратных абстракций

Аппаратное обеспечение

Передача сообщений

Системная ловушка

Управление аппаратным обеспечением

Рис. 3. Структура операционной системы Windows 2000

Версии Windows для персональных компьютеров .

Windows 1.0

1985г.

Windows 3.1

1992г.

Windows 3.0

1990г.

Windows 95

1995г.

Windows 98

1998г.

Windows ME

1999г.

Windows NT 3.1 Workstation

1993г.

Windows NT 3.1 Server

1993г.

Windows NT 3.5 Workstation

1994г.

Windows NT 3.5 Server

1996г.

Windows NT 4.0 Workstation

1996г.

Windows NT 4.0 Server

1996 г.

Windows 2000 Workstation

1999г.

Windows 2000 Server

1999г.

Windows XP

2001г.

Windows 2003 Server

2003г.

Версии Windows для пользователей

Версии Windows для серверов

Microsoft Office.

Данный пакет содержит популярные приложения для работы с текстами, таблицами, базами данных и тд. Microsoft Office постоянно совершенствуется.

В комплекс программ Microsoft Office входят такие как: Access, Binder, Excel, Word, Power Point, Outlook, Photo Editor. Это стандартный пакет программ, позволяющий, даже начинающему пользователю работать с компьютером, включая как и локальную сеть, так и широкомасштабное использование Интернет-ресурсов. Сейчас это – самый распространённый комплекс программ в России. Существуют многие другие, но, как правило, при покупке компьютера обычно на нём присутствует именно этот комплекс программ. Они полностью русифицированы и адаптированы под российского пользователя.

^ Total Commander.

Программные оболочки – инструментальные программные средства, предназначенные для автоматизации работы с файлами и каталогами. В отдельных случаях для специфических применений используют целые командные системы – пакеты программ, дополняющие возможности ОС (ППо). Наибольшую популярность среди пользователей ПК получила операционная оболочка Norton Commander, созданная компанией Peter Norton Computing. Программные оболочки типа Norton Commander позволяет задавать команды, используя манипулятор мышь. В среде программной оболочки пользователю для выполнения той или иной операции с информацией вместо ввода команд MS-DOS можно указать объект и нажать нужную функциональную клавишу или выбрать команду из списка меню. Особенностью является использование дисплея в текстовом режиме и наличие контекстно-зависимой справочной системы. Основные принципы – это две расположенные рядом равноправные панели со сведениями о файлах, широкое использование функциональных клавиш и т.д., - были реализованы еще в середине 1980 годов в популярнейшем файл – менеджере Norton Commander, работавшем под управлением операционной системы MS-DOS. Но в 1990 годах вместо MS-DOS стала использоваться Windows, и Norton Commander безнадежно устарел. Разными разработчиками было создано много программ, но одним из лучших стал Total Commander. Он успешно адаптировал лучшие качества Norton Commander к новым условиям. Добавил много новых мощных и удобных возможностей, сохранив простоту и удобство использования.

Total Commander умеет выполнять очень большое количество функций по работе с файлами, каталогами и дисками. В частности:

Наглядно изображать содержание каталогов на дисках, а также «путешествовать» по дереву каталогов на диске;
Удобно копировать, переименовывать, пересылать и удалять файлы и каталоги;
Просматривать текстовые, графические и другие файлы;
Редактировать текстовые файлы;
….и многое другое.

Удобство:

Основные операции с файлами и каталогами выполняются намного проще и нагляднее, чем в Проводнике Windows;
Практически все действия можно выполнять не только с помощью мыши, но и с помощью клавиатуры, а это намного быстрее и надежнее;
Предусмотрено много удобных мелочей , значительно облегчающих работу.

Возможности Total Commander могут быть расширены многочисленными добавками – плагинами, которых имеется несколько сотен, на все случаи жизни. Пользователь может настроить Total Commander так, как ему удобно. Настраивается почти все – вид экрана, меню, панели инструментов, используемые комбинации клавиш и т.д.

Таким образом, Total Commander сочетает простоту и удобство, важные для новичков, и мощность и настраиваемость, важные для профессионалов. Он работает очень надежно, а его интерфейс хорошо продуман.

^ Система автоматизации программирования.

К ним относят языки программирования, языковые трансляторы, редакторы, средства отладки и другим вспомогательные программы. Языки программирования служат средством передачи информации, средством записи текстов исходных программ. Поэтому в состав программ ОПО они не входят. Особое место имеют Машино - ориентированные языки (язык Ассемблер или просто Ассемблер, автокоды, языки символического кодирования и др.). Несмотря на трудоемкость, ими часто пользуются профессиональные системные программисты. Из процедурно – ориентированных языков широко известны языки Фортан, Алгол, Кобол,Basic, Pascal, Ада, Си и др. Спектр языков этой группы очень широк и среди них существует определенная иерархия. При создании программ для собственных работ пользователь может использовать любой язык, даже Basic. При разработке ПО для одного заказчика корректно использовать язык Pascal, при разработке программных средств для многих потребителей целесообразно использование языков Си и Ассемблер. В состав САП включаются также языковые трансляторы для всех языков, которые применяют пользователи при разработке своих программ. Трансляторы бывают двух видов:

Интерпретаторы предназначаются для последовательного пооператорного преобразования каждого предложения исходного модуля программы в блок машинных команд с одновременным их выполнением.
Компиляторы предназначаются для формирования полного загрузочного модуля по исходным программам пользователя.

Список литературы.

Пятибратов А.П., Гудыно Л.П. – Вычислительные системы, сети и телекоммуникации, -М., «Финансы и статистика», 2006г.
Пасечник А., Богумирский Б. – Переход на Windows 2000, - М., «Питер», 2000г.
Косарев В.П., Еремин Л.В. – Компьютерные системы и сети,- М, «Финансы и статистика», 2000г.
Д.Бэкон, Т. Харрис – Операционные системы, - М., «Питер», 2004г.
Олифер В.Г., Олифер Н.А. – Сетевые операционные системы, - М, «Питер», 2002г.
Назаров С.В. – Администрирование локальных сетей Windows NT, - М, «Финансы и статистика», 2001г.
Фигурнов В.Э. – Windows для начинающих и опытных, - М, «ИНФРА-М, Золотое Слово», 2006г.
Попов В.Б. – Основы компьютерных технологий, - М., «Финансы и статистика», 2002г.
ntport.ru/referat/referat.php?find=microsoft|office&id=6927

Blog

Комплекс программ технического обслуживания (кпто); пакеты программ, дополняющие возможности ос (ППос)

Содержание