Классификация программных средств ПО отношению к решаемым задачам

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ПО ОТНОШЕНИЮ К РЕШАЕМЫМ ЗАДАЧАМ

ИЕРАРХИЯ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ПО ОТНОШЕНИЮ К АППАРАТНОЙ ЧАСТИ ЭВМ

СЕРВИСНЫЕ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ: ОБЗОР

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ: DOS

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ: WINDOWS

Классификация программных средств по отношению к решаемым задачам

Аппаратная часть (Hardware)

Программное обеспечение (Software)

Системное ПО (system software)

BIOS (Basic Input-Output System - базовая система ввода-вывода)

К ОС можно отнести: MS DOS, Windows, PS/2, Unix и т.п.

Сервисные системы: DOS-Shell или Norton, Volkov Commander или Far для DOS и Windows, Norton Utilities for Windows, многочисленные оболочки для UNIX-семейства и т.п.)

Прикладное ПО (application software)

 

Рис. 1. Классификация программного обеспечения

Иерархия программных средств по отношению к аппаратной части ЭВМ

Драйвер (driver)

Переносимость (portability)

В состав BIOS входят:

- драйверы стандартных внешних устройств;

- тестовые программы для контроля работоспособности оборудования;

- программа начальной загрузки.

Сервисные и инструментальные системы

Операционные системы. Общая характеристика

Фрагмент 3.

Операционная система (operating system) – это комплекс программ, обеспечивающий управление ресурсами ЭВМ и процессами, которые используют эти ресурсы при вычислениях.

Ресурс – это любой логический или аппаратный компонент ЭВМ. Основными ресурсами являются процессорное время и оперативная память. Ресурсы могут принадлежать одной или нескольким внешним ЭВМ, к которым операционная система обращается, используя вычислительную сеть. Процесс – это последовательность действий, предписанных программой.

Управление ресурсом состоит из двух функций:

- упрощение доступа к ресурсу;

- распределение ресурсов между конкурирующими за них процессами.

Для решения первой задачи операционные системы поддерживают пользовательский и программный интерфейсы. Для решения второй операционные системы используют различные алгоритмы управления виртуальной памятью и процессором.

Операционные системы характеризуются признаками:

- количество пользователей, одновременно обслуживаемых системой (однопользовательские и многопользовательские);

- число одновременно выполняемых процессов (однозадачные и многозадачные);

- тип используемой вычислительной системы (однопроцессорные, многопроцессорные, сетевые, распределённые).

Например, ОС Windows является многозадачной, ОС Linux – многопользовательской, MS-DOS однозадачной и, следовательно, однопользовательской. Операционные системы Windows NT и выше и Linux могут поддерживать многопроцессорные ЭВМ. Операционная система Novell NetWare является сетевой, однако, встроенные сетевые средства имеют также Windows NT и Linux и т.п.

Файловая система

Любые данные хранятся во внешней памяти ЭВМ в виде файлов. Файлами нужно управлять: создавать, удалять, копировать, изменять и др. Такие средства пользователю в виде пользовательского и программного интерфейсов предоставляет операционная система. Способ организации файлов и управления ими называется файловой системой (file system). Файловая система определяет, например, какие символы могут использоваться для имени файла, каков максимальный размер файла, каково имя корневого каталога и др. Способ организации файлов влияет на скорость доступа к нужному файлу, на безопасность хранения файлов и др.

Одна и та же ОС может работать одновременно с несколькими файловыми системами. Как правило, функции файловой системы реализуются средствами ядра ОС.

Например, для ПЭВМ используется несколько видов файловых систем:

FAT16 (File Allocation Table) – используется в ОС Windows95, OS\2, MS-DOS;

FAT32 и VFAT (Virtual FAT) – используется в ОС Windows95 и выше;

NTFS (NT File System)– используется в ОС Windows NT, возможна в Windows98 и выше;

HPFS (High Performance File System)– используется в ОС OS\2;

Linux Native, Linux Swap – используются в ОС Linux.

Файловая система FAT наиболее просто устроена. Имя корневого каталога имеет всегда вид: А:\, В:\, С:\ и т.д. Имя файла состоит из трёх частей: путь, собственно имя, расширение.

Путь (path) – это имя каталога, в котором файл расположен. Расширение (extension) указывает на тип файла. Например, полное имя файла C:\Windows\System\gdi.exe, путь - C:\Windows\System\, расширение – exe, собственно имя - gdi.

Согласно правилам FAT собственно имя файла может содержать до 8 символов, а расширение имени, отделяемое от имени точкой – до 3-х. При именовании файлов прописные и строчные буквы не различаются. Полное имя файла включает в себя наименование логического устройства, на котором находится файл и имя каталога, в котором файл расположен. Система хранит информацию о размере файла и дате его создания.

По организации данных VFAT напоминает FAT. Однако она позволяет использовать длинные имена файлов: имена до 255 символов, полные имена до 260. Система позволяет хранить также дату последнего доступа к файлу, что создаёт дополнительные возможности для борьбы с вирусами.

Файловая система может быть реализована в виде драйвера, с которым через операционную систему общаются все программы, читающие или записывающие информацию на внешние устройства.

Файловая система может включать в себя средства безопасности хранения информации. Например, файловая система NTFS имеет средства автоматического исправления ошибок и замены дефектных секторов. Специальный механизм отслеживает и фиксирует все действия, выполняемые над магнитными дисками, поэтому в случае сбоя целостность информации восстанавливается автоматически. Кроме этого, файловая система может иметь средства защиты информации от несанкционированного доступа.

Защита информации

Защита информации – это очень большая проблема. В рамках работы ОС под защитой информации подразумевается в основном обеспечение целостности информации и защита от несанкционированного доступа. Обеспечение целостности возлагается в основном на файловую систему, а защита от несанкционированного доступа – на ядро. Обычным механизмом такой защиты является использование паролей и уровней привилегий. Для каждого пользователя определяются границы доступа к файлам и приоритетность его программ. Наивысший приоритет имеет системный администратор. Подробнее во 2 семестре.

Модель «клиент-сервер»

Важной особенностью современных операционных систем является то, что в основу взаимодействия прикладной программы и операционной системы заложена модель «клиент-сервер». Все обращения пользовательской программы (клиента) к операционной системе обрабатываются специальной программой (сервером). При этом используется механизм, аналогичный вызову удаленной процедуры, что позволяет легко перейти от взаимодействия между процессами в пределах одной ЭВМ к распределенной системе.

Технология «plug and play».

Под технологией «plug and play» (PnP-технология) понимается способ взаимодействия между операционной системой и внешними устройствами. Операционная система проводит опрос всех периферийных устройств и должна получить от каждого устройства определённый ответ, из которого можно определить, какое устройство подключено и какой драйвер требуется для его нормальной работы. Цель использования данной технологии заключается в упрощении подключения новых внешних устройств. Пользователь должен быть избавлен от сложной работы по настройке внешнего устройства, требующей высокой квалификации.

Операционные системы: обзор

Фрагмент 4.

ОС для домашних компьютеров

Microsoft Windows XP Home Edition, Windows 7, 8, 10 и выше (для работы на домашних компьютерах).

Является лучшей платформой для работы с цифровыми мультимедийными материалами. Обладает высокой производительностью, стабильностью и совместимостью.

ОС для рабочих станций

Microsoft Windows XP Professional Windows 7, 8, 10 и выше (для рабочих станций).

Расширенные возможности удаленного доступа, обеспечения безопасности, высокого быстродействия и управляемости Подробнее ниже.

ОС для серверов

Windows Server 2003 Enterprise Edition и выше (Microsoft, предыдущие версии: Windows Server 2003 Standard Edition – ОС для малого бизнеса, Microsoft Windows 2000 Server, Microsoft Windows NT Server 4.0)

32 или 64 разрядная (по требованию) ОС для ответственных бизнес-приложений (средний и большой бизнес).

NetWare 6 и выше (Novell, предыдущие версии: NetWare 5.1) Построенная на основе концепции one Net – единой Сети Netware 6 обеспечивает непрерывную доступность и высокую защищенность функций работы с файлами, удаленной печати и управления хранилищами данных, предоставляя современным компаниям наиболее высокопроизводительное решение в области организации электронного бизнеса.

Sun Solaris 9 и выше (Sun Microsystems)

Высокомасштабируемая и надежная 64-разрядная ОС Solaris - представляет собой продукт с широким спектром функциональности (стандарт ".com"), построенный на гибкой масштабируемой архитектуре. Выпуск этого продукта сопровождается предложением комплексного набора сервисных услуг, всесторонней поддержки на уровне предприятия. Предназначена в основном для компьютеров фирмы Sun Microsystems. Функционирует как на рабочих станциях, так и на серверах.

SCO OpenServer 5 и выше (SCO) Операционные системы SCO OpenServer были де-факто основными из операционных систем для малого и среднего бизнеса более десяти лет. Позволяют легко расширять корпоративные компьютерные сети по мере роста потребностей в компьютерной технике. Интегрированная поддержка электронной почты и Интернет-услг.

Linux (ASPLinux) ASPLinux 9 и выше - современный многофункциональный дистрибутив GNU/Linux. Рекомендуется для использования на рабочих станциях, на серверах различного уровня. Содержит ПО, необходимое для использования его на домашней или офисной рабочей станции, сервере, рабочем месте программиста, web-программиста, web-дизайнера. Кроме того, дистрибутив полностью подходит для построения внутренней сети предприятия на основе сервера терминального доступа и комплекса тонких клиентов.

FreeBSD (МедиаХауз) FreeBSD – 32-разрядная профессиональная UNIX-совместимая ОС. FreeBSD базируется на ОС BSD версии 4.4 BSD-Lite, разработанной группой CSRG из Калифорнийского университета в Беркли и развивается усилиями большого количества независимых разработчиков. По мнению многих специалистов, FreeBSD превосходит Windows NT по надежности и производительности.

Unix Ware 7 (SCO). Операционная система UnixWare 7 разработана для поддержки дистрибутивных сетевых вычислительных моделей на основе серверов с Intel процессорами. Является лучшим решением для Internet-серверов, но требует соответствующих специалистов.

Операционные системы: DOS

Фрагмент 5.

16-ти разрядная ОС. Уже устаревшая. Необходимо знать несколько команд MS DOS для возможности работы с файлами в режиме командной строки.

Работа с файлами

copy con file-name - создание файла с именем file-name. В конце каждой строки нажимать клавишу Enter, а для записи -F6(Ctrl-Z),Enter;

del [path]file-name или erase [path]file-name – удаление файла с именем file-name. В имени файла можно использовать символы * и?. Перед удалением DOS выдаст предупреждение Are You sure? (Y/N?). Для подтверждения требуется ввести Y;

ren [path]old-file-name new-file-name - переименование файлов. Допускается использовать символы * и?.

copy [path]old-file-name new-file-name - копирование файлов. Допускается использовать символы * и?. Вместо new-file-name можно использовать con(вывод на экран) и prn(вывод на принтер).

Работа с дисками:

HDD форматируется на физическом уровне программой debag, разбивается на логические диски программой fdisk, форматируется программой format.

A:,B:,C: и т.д. - смена текущего дисковода;

format a: [/f:1.44] HD - форматируются стандартно на 1.44 Мб.

Работа с каталогами:

cd [path] - переход в каталог указанный в path. cd \ - переход в корневой каталог, cd.. - возврат на одну ступень вверх по дереву каталогов;

dir [path][file-name][/P][/W] - просмотр каталога, сведенийо файле, группе файлов. /P - поэкранный вывод, /W - только имена файлов. Допускается в file-name использовать символы * и?.

md [path]+file-name - создание каталога с именем file-name.

rd [path]+file-name - удаление каталога с именем file-name.

Работа с экраном и принтером:

type [path]+file-name - вывод файла на экран;

cls - очистка экрана.

Команды общесистемного назначения:

date (dd-mm-yy) - установка системной даты;

time - установка системного времени;

prompt [текст] - приглашение DOS вида: prompt $p$g - c:\dos>. Устанавливается в файле autoexec.bat. Текст: $p – текущий дисковод и каталог, $n - текущий дисковод, $d - текущая дата, $t - текущее время, $v - версия DOS, $_ - переход на новую строку, $h - удаление предыдущего символа, $e - символ с кодом 27 (Esc), $g - символ >, $l - символ <, $b - символ |, $$ - символ $.

Работа в Windows, состав

Начало работы. Панель задач. Запуск программ. Открытие документов. Ярлыки. Настройка ОС. Справочная система. Завершение работы.

В состав Windows входит значительное количество полезных приложений и служебных программ.

Средства телекоммуникаций (Пуск/Настройка/Панель управления/Установка и удаление программ + Пуск/Программы/Стандартные/Связь): Outlook Express; Internet Explorer; Fax Services; Internet Information Services; MSN Explorer; Networking Services; Other Network Files and Print Services; Update Root Certificates; Мастер настройки сети; Сетевые подключения; Программа связи HyperTerminal.

Работа с текстовыми и графическими документами (Пуск/Программы/Стандартные): Блокнот Текстовый редактор WordPad Графический редактор Paint

Multimedia – средства (Пуск/Программы/Стандартные/Развлечения): Windows Media Player; Регулятор уровня; Звукозапись.

Диагностика и обслуживание компьютера (Пуск/Программы /Стандартные/Служебные): Восстановление системы; Дефрагментация диска; Очистка диска; Архивация данных; Сведения о системе; Назначенные задания.

Программы общего назначения (Пуск/Программы/Стандартные..): Калькулятор; Игры.

Выполнить.

Настройка специальных возможностей Windows: Панель управления:

Рис. 8.

 

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ПО ОТНОШЕНИЮ К РЕШАЕМЫМ ЗАДАЧАМ