View
301
Download
2
Category
Preview:
Citation preview
03.05.23 ©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 11
Программы и программное обеспечение
Лекция
1. Программное обеспечение 2. Классификация программного обеспечения 3. Понятие и виды операционных систем 4. История развития и обзор ОС5. Характеристики ОС Windows
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 203.05.23
Программное обеспечение 1. Работа компьютера состоит в выполнении программ, а
понятие «работать на компьютере» означает управление процессом обработки данных.
Возможности ЭВМ определяются двумя составляющими: аппаратными и программными ресурсами.
Под программными ресурсами понимают возможности программ, используемых на данном типе ЭВМ. Программные ресурсы представлены программным обеспечением.
Программное обеспечение (ПО) - совокупность программ в символьной записи или исполняемой форме, используемых на ЭВМ, и документации по их использованию.
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 303.05.23
Программное обеспечение ПРОГРАММА - это последовательность команд, описывающая
точное выполнение действий на понятном для исполнителя языке КОМАНДА есть инструкция исполнителю по выполнению
определенного действия Каждая программа (команда) имеет свое имя и может быть:
внутренней (встроенной в ОС) или внешней (в виде программы пользователя)
В Законе РФ от 23 сентября 1992 г. «О правовой охране программ для электронных вычислительных машин и баз данных» программа для ЭВМ определена как объективная форма представления совокупности данных и команд, предназначенных для функционирования электронных вычислительных машин и других компьютерных устройств с целью получения определенного результата.
Синонимом слова «программа», считается термин «приложение» (application), который широко используется в информатике.
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 403.05.23
Классификация программного обеспечения по функциональному назначению
Программное обеспечение
Системное ПО Инструментальное ПО Прикладное ПО
Стремительное развитие эволюции программного обеспечения привело к появлению разнообразных программ, классифицировать которые по устоявшимся критериям очень трудно, а то и просто невозможно.
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 503.05.23
Классификация программного обеспечения Системное программное обеспечение (System
Software) - предназначено для обеспечения работоспособности, поиска неисправностей и общего управления ЭВМ.
Инструментальное программное обеспечение (Software Tools) — совокупность программ, используемых в процессе разработки новых программ.
Прикладное программное обеспечение (Application Software) — комплекс программ, предназначенных для решения задач пользователя.
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 603.05.23
Состав видов ПО
Состав Системного ПО Операционные системы в т.ч. сетевые Сервисные программы Средства контроля и диагностики
Взаимодействие ПО
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 703.05.23
Состав Инструментального ПО Трансляторы Системы программирования
Трансляторы (translator). Это программы, осуществляющие перевод текстов программ с алгоритмических языков в машинные коды.
Системы программирования (programming system)- совокупность языка программирования и соответствующего ему языкового процессора, обеспечивающие автоматизацию отработки и отладки программ. В этот набор входят также редакторы исходных текстов программ, компиляторы, компоновщики и отладчики программ. Системы программирования используются при написании программ.
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 803.05.23
© Лома
кин С.В.
каф.ИОМАС ВГАУ9
Трансляторы, трансляция программ
Перевод программы с алгоритмического языка на машинный осуществляется ЭВМ с помощью специальной программы, которая называется транслятор. В программе - трансляторе "заложены" все правила алгоритмического языка и способы преобразования различных его конструкций на машинный язык.
Существуют два типа трансляторов: компиляторы и интерпретаторы.
Интерпретатор анализирует исходный текст программы и последовательно транслирует ее на машинный язык по частям (отдельным командам и операторам ) и непосредственно следует выполнение их ЭВМ.
Компилятор производит перевод всей программы в машинные коды с сохранением их в виде объектного модуля. Эти объектные модули могут быть использованы программами написанными на других языках программирования.
© Лома
кин С.В.
каф.ИОМАС ВГАУ10
Системы программирования
В них входят: трансляторы, осуществляющие
преобразование программ с языка программирования на машинный язык;
библиотеки подпрограмм, содержащие заранее подготовленные подпрограммы, которыми могут пользоваться программисты;
редакторы текстов, отладчики и различные вспомогательные программы.
© Ломакин С.В. каф.ИОМАС ВГАУ11
Системы программирования
© Лома
кин С.В.
каф.ИОМАС ВГАУ12
Системы программирования
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 1303.05.23
Состав видов ПО Состав Прикладного ПО: Общего назначения
Текстовые процессоры Табличные процессоры Базы данных и СУБД Коммуникационные программы Интегрированные прикладные системы
Игровые программы Обучающие и контролирующие программы Мультимедийные:
Программы просмотра и редактирования графических изображений
Программы просмотра и редактирования видеоизображений
Программы прослушивания и редактирования звука
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 1403.05.23
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 1503.05.23
Состав видов ПО Методо – ориентированные
Математические Статистические Оптимизационные Моделирующие и т.п.
Проблемо – ориентированные Автоматизированные рабочие места Информационные и экспертные системы
Оригинальные программы Управления технологическими процессами Компьютерные вирусы
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 1603.05.23
Классификация программного обеспечения По количеству программных модулей:
отдельные программы пакеты программ
По набору реализуемых функций: однофункциональные многофункциональные (в т.ч. интегрированные
системы). По количеству одновременно
работающих пользователей: однопользовательские многопользовательские
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 1703.05.23
Классификация программного обеспечения
По возможности работы в компьютерной сети: локальные программы (несетевые) с поддержкой обмена данными по сети (сетевые) выполняющиеся на удаленной машине в .т.ч. Через
WEB интерфейс
Web приложения
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 1803.05.23
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 1903.05.23
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 2003.05.23
По потребительским свойствам: полезными вредоносными (например, вирусы).
По характеру использования: утилитарные программы («программы для себя» широкого распространения и продажи
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 2103.05.23
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 2203.05.23
Классификация программного обеспечения
По типу лицензии (права на использование): Freeware – бесплатные, свободно распространяемые
программы. GNU GPL(General Public License) - (Универсальная общедоступная лицензия) —наиболее популярная лицензия на свободное программное обеспечение.
Free for personal use - программы, бесплатные для личного пользования;
Shareware - условно-бесплатные программы. Adware - наиболее распространённый тип shareware, в котором
время от времени выскакивают рекламные окошки. Crippleware - в которой важные функции недоступны до
регистрации. Trial - программы, которые можно запускать лишь в течении
определённого периода или определённое количество раз Demo -сильно облегчённая версия программы, которая позволяет
пользователю лишь ознакомится с нею. Commercial – коммерческие продукты.
2. Классификация ПО
Установка программ Программы могут распространятся в готовом виде и в
виде дистрибутивов Дистрибутив (Дистрибутивная копия) - Копия
программного продукта, предназначенная для распространения (бесплатного или платного) и установки пользователем.
Дистрибутив снабжается программой установщиком, которая выполняет все необходимые действия для размещения (удаления) файлов программы на компьютере, начального их конфигурирования и создания ярлыков запуска.
Большинство программ установщиков позволяют изменить место установки и набор устанавливаемых компонентов.
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 2303.05.23
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 2403.05.23
Системное программное обеспечение (System Software)
Системное ПО
Операционные системы Сервисные программы
3. Системное ПО
24© Ломакин С.В.,каф.ИОМАС,ВГАУ
Программные мониторы — первые операционные системы
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 2503.05.23
Программные мониторы явились прообразом современных операционных систем, они стали первыми системными программами, предназначенными не для обработки данных, а для управления вычислительным процессом.В ходе реализации мониторов был разработан формализованный язык управления заданиями, с помощью которого программист сообщал системе и оператору, какие действия и в какой последовательности он хотел бы выполнить на вычислительной машине. Типовой набор директив обычно включал признак начала отдельной работы, вызов транслятора, вызов загрузчика, признаки начала и конца исходных данных.
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 2603.05.23
ПОНЯТИЕ И ВИДЫ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ Операционная система (operating system, OS) - совокупность
программ, предназначенных для управления ресурсами ЭВМ, организации исполнения команд и программ пользователя.
Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера — на диске, поэтому в названии часто встречается аббревиатура DOS.
При включении компьютера она считывается с диска и размещается в памяти ЭВМ. Во время работы она постоянно находится в памяти и управляет работой всех компонентов вычислительной машины.
Управление ресурсами включает решение двух задач: отслеживание состояния ресурса планирование ресурса
Управление ЭВМ осуществляется через пользовательский интерфейс (средства общения)
Существует два вида пользовательского интерфейса: интерфейс командной строки графический
3. Системное ПО
26© Ломакин С.В.,каф.ИОМАС,ВГАУ
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 2703.05.23
Интерфейс командной строки
27© Ломакин С.В.,каф.ИОМАС,ВГАУ
Пример вызова справки по команде Copy
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 2803.05.23
Графический интерфейс
28© Ломакин С.В.,каф.ИОМАС,ВГАУ
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 2903.05.23
Классификация операционных систем По алгоритму управления процессором выделяют ОС с системой:
пакетной обработки (задачи становятся в очередь и последовательно решаются)
реального времени (моментальное реагирование на события) разделения времени (выделение процессорного времени одновременно
нескольким задачам или процессом). По производительности, которая определяется количеством
обрабатываемой информации в единицу времени различают 16-, 32-, 64-разрядные ОС и т.д.
По количеству одновременно обрабатываемых задач (процессов) выделяют: Однозадачные Многозадачные
Многозадачные используют кооперативную или приоритетную многозадачность.
По количеству одновременно работающих пользователей различают одно- и многопользовательские ОС.
4. Классификация ОС
29© Ломакин С.В.,каф.ИОМАС,ВГАУ
Мультипрограммирование
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 3003.05.23
Мультипрограммирование — способ организации вычислительного процесса, при котором в памяти компьютера находится одновременно несколько программ, попеременно выполняющихся на одном процессоре.
Мультипрограммирование было реализовано в двух вариантах: •пакетная обработка; •разделение времени.
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 3103.05.23
Требования к операционным системам Надежность Защита программ и данных Предсказуемость Удобство Эффективность Гибкость Модифицируемость Прозрачность
31© Ломакин С.В.,каф.ИОМАС,ВГАУ
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 3203.05.23
Состав ОС и назначение компонент Большинство ОС состоит из следующих
основных модулей: базовая система ввода-вывода (BIOS - Basic
Input Output System); загрузчик операционной системы (Boot Record); ядро ОС; драйверы устройств; командный процессор; внешние команды (файлы).
32© Ломакин С.В.,каф.ИОМАС,ВГАУ
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 3303.05.23
Состав ОС и назначение компонент Базовая система ввода-вывода (BIOS) - это набор
микропрограмм, реализующих основные низкоуровневые (элементарные) операции ввода-вывода.
BIOS выполняет следующие функции: автоматическое тестирование основных компонентов
компьютера при его включении. вызов блока начальной загрузки операционной системы,
находящейся на диске обслуживание прерываний.
Загрузчик операционной системы - это короткая программа, находящаяся в первом секторе любого загрузочного диска (дискеты или диска с операционной системой), которая обеспечивает считывание в память основных дисковых файлов ОС и передаче им дальнейшего управления ЭВМ.
6. Состав ОС и назначение компонент
33© Ломакин С.В.,каф.ИОМАС,ВГАУ
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 3403.05.23
Работа загрузчика ОС
Память ЭВМ
ЗагрузчикОсновные файлы ОС
Диск
34© Ломакин С.В.,каф.ИОМАС,ВГАУ
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 3503.05.23
Состав ОС и назначение компонент Ядро ОС реализует основные высокоуровневые
услуги, загружается в ОЗУ и остается в ней постоянно. В ядре ОС выделяют несколько подсистем, каждая из
которых отвечает за выполнение той или иной задачи: файловая система (отвечает за размещение информации на
устройствах хранения); система управления памятью (размещает программы в памяти); система управления программами (осуществляет запуск и
выполнение программ); система связи с драйверами устройств (отвечает за
взаимодействие с внешними устройствами); система обработки ошибок; служба времени (предоставляет всем программам информацию
о системном времени).
6. Состав ОС и назначение компонент
35© Ломакин С.В.,каф.ИОМАС,ВГАУ
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 3603.05.23
Состав ОС и назначение компонент Модуль расширения BIOS придает гибкость операционной
системе, позволяя добавлять драйверы, обслуживающие дополнительные устройства.
Драйверы устройств - это программы, управляющие работой внешних (периферийных) устройств на физическом уровне.
Командный процессор—это программа, функции которой заключаются в следующем: прием и синтаксический разбор команд, полученных с
клавиатуры или из командного файла; исполнение внутренних команд операционной системы; загрузка и исполнение внешних команд (реализованных в
виде самостоятельных программ) операционной системы и прикладных программ пользователя (файлы с расширением СОМ, ЕХЕ или ВАТ).
6. Состав ОС и назначение компонент
36© Ломакин С.В.,каф.ИОМАС,ВГАУ
Состав ОС и назначение компонент
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 3703.05.23
©Ломакин С.В., доц.каф.ИОМАС, ВГАУ 3903.05.23
Процесс загрузки ОС
Включение ПК
Тестирование
Считывание блока начальной загрузки
Проверка наличия на системном
диске файлов ОС
Обработка файлов конфигурации
Приглашение к работе
Выводится приглашение сменить диск
39© Ломакин С.В.,каф.ИОМАС,ВГАУ
Recommended