Программное обеспечение (ПО, software — «мягкое оборудование») — совокупность всех программ, предназначенных для выполнения на компьютере.
Комплекс программных средств, предназначенных для разработки компьютерных программ на языке программирования.Используют программисты.Язык программирования - формальный язык, предназначенный для записи компьютерных программ.
Назначение
Создание, отладка и выполнение программ с целью: решения вычислительных задачобработки текстов и графикисоздания системного ПОсоздания прикладного ПО
Режим работы
ввод текста программыредактированиеотладкакомпиляцияисполнениеработа с файламирежим помощи
Программы, с помощью которых пользователь может решать информационные задачи, не прибегая к программированию.Используют пользователи для решения своих задач.
Общего назначения
Набор прикладных программ, полезных большинству пользователей независимо от их профессиональных интересов.Текстовые редакторы и процессорыГрафические редакторы и графические пакетыСистемы управления базами данных (СУБД)Табличные процессорыПакеты мультимедийных презентацийКоммуникационные программы
Специального назначения
Специализированные программы (профессионально ориентированные) для решения информационных задач, предназначенные для узкого круга пользователей.Музыкальные и звуковые редакторыБухгалтерские программы и пакетыЭкспертные системыМатематические пакеты
Комплекс программ, обеспечивающих совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера.хранится на жестком дискезагружается с помощью BIOS* при включении компьютераосуществляет полное управление ресурсами компьютераявляется опорой для ПО более высоких уровней – прикладных и большинства служебных приложений
Обеспечивание интерфейса
Аппаратный
Средства взаимодействия между устройствами компьютера
Аппаратно-программный
Средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения.
Пользовательский
Средства взаимодействия человека и компьютера.
Командной строки
Пользователь вводит каждую команду в виде текстовой строки и получает ответ компьютера тоже в виде текста.
Графический
Содержит рабочий стол, окно, объекты на рабочем столе и ярлыки(небольшой файл, который хранит адрес объекта).
Основные принципы построения
Частотный принцип - для действий, которые наиболее часто используются в работе ОС , обеспечиваются условия их быстрого выполнения.Принцип модульности - модуль предполагает легкий способ его замены на другой при наличии заданных интерфейсов. Принцип функциональной избирательности - в ОС выделяется некоторая часть важных модулей, которая должна быть под рукой для эффектной организации вычислительного процесса, эту часть называют ядром.Принцип генерируемости – ОС можно настраивать исходя из конкретной конфигурации конкретной машины и круга решаемых задач. Принцип функциональной избыточности - возможность проведения одной и той же работы различными средствами.Принцип по умолчанию - в системе хранятся настройки по умолчанию для описания некоторых процессов, модулей, конфигураций оборудования и данныхПринцип перемещаемости - модулей, исполнение которых не зависит от места расположения в оперативной памяти.Принцип защиты - необходимость разработки мер ограждающих программы и данные пользователей от искажений и нежелательных влияний друг на друга.Принцип независимости программ от внешних устройств – можно одинаково осуществлять операции управления внешними устройствами независимо от физических характеристик.Принцип открытой и наращиваемой ОС - открытая ОС доступна для анализа пользователей, наращиваемая ОС позволяет вводить в ее состав новые модули, совершенствовать существующиеПринцип виртуализации – возможность запуска одной или нескольких систем в рамках другой операционной системы на одной вычислительной машине. Система виртуализации позволяет выделить определенное пространство в памяти машины под отдельные виртуальные серверы или компьютеры, выполняющие свои собственные операции независимо друг от друга.
Функции
1.запуск и выполнение программ2.распределение ресурсов компьютера: времени работы процессорапамятивнешних устройств между одновременно работающими программами.3.обмен данными с внешними устройствами4.организация сетевого взаимодействия5.тестирование компьютера, обработку ошибок, проверку работы оборудования6.обслуживание компьютера - проверка дисков, «сжатие» дисков, средства резервного копирования7.обеспечение безопасности (защита ресурсов от несанкционированного доступа)8.предоставление пользовательского интерфейса9.работу файловой системы (файлы, папки)
Организация файловой системы
Файл (file) – это поименованная область на диске или другом машинном носителе, в которой хранится определенная информация. Файловая система (File System) - это специальным образом организованная структура для хранения данных любых типов и доступа к ним. Windows: NTFSLinux: ext3, ext4macOS: HFS = Hierarchical File Systemфлэш-накопители: exFAT, F2FS, JFFS2…
Операции, с файловой структурой
создание файлов и присвоение им имен;создание каталогов (папок) и присвоение им имен;переименование файлов и каталогов (папок);копирование и перемещение файлов между дисками компьютера и между каталогами (папками) одного диска;удаление файлов и каталогов (папок);навигация по файловой структуре с целью доступа к заданному файлу, каталогу (папке);управление атрибутами файлов (к атрибутам файла относятся, например, следующие его признаки: R (Read Only) – только для чтения, H (Hidden) – скрытый файл,S (System) – системный файл, A (Archive) – файл, который не был архивирован)
Иерархическая файловая структура
Рабочая (текущая) папка – это папка, с которой сейчас работает пользователь.Корневая папка – это папка, которая не вложена ни в какую другую папку.Путь к файлу – это перечисление папок, в которых он находится, начиная от корневой.
Функции файловой системы
1.определение физического местоположения файлов и каталогов на диске;2.доступ к файлам и каталогам на диске;3.определение занятого и свободного пространства диска
Microsoft Windows
Группа семейств коммерческих проприетарных операционных систем корпорации Microsoft, ориентированных на управление с помощью графического интерфейсаMS-DOS — является прародителем Windows.Установлена на большинстве персональных компьютеров > 95%Плюсы: -возможность гибкой настройки-интуитивно понятный и удобный интерфейс -простота настройки -есть драйвера для всех устройств-совместима с большинством современных программ -есть поддержка современных играмМинусы: -платная ОС-может быть уязвима для вирусов-высокие требования к аппаратным средствам
Linux
Linux 1% ПК, большинство суперкомпьютеров
Классификация
По числу одновременно работающих пользователей
Многопользовательские
Поддерживают одновременную работу на ЭВМ нескольких пользователей за различными терминалами (UNIX, Windows NT и др. сетевые).
Однопользовательские
Поддерживают работу только одного пользователя, он получает все ресурсы компьютера (MS DOS, ранние версии Windows и OS/2);
По реализации интерфейса пользователя
1.Неграфические – реализуют интерфейс командной строки. Управляющие команды вводят с клавиатуры в поле командной строки (MS DOS).2.Графические – в качестве устройства управления кроме клавиатуры может использоваться мышь или адекватное устройство позиционирования
По разрядности кода
8-разрядные ОС16-разрядные ОС32-разрядные ОС64-разрядные ОС
По возможности управления сетевыми ресурсами
1.Локальные ОС - предназначены для управления ресурсами одного компьютера2.Сетевые ОС - предназначенные для управления ресурсами компьютеров, объединенных в сеть с целью совместного использования данных
По типу лицензии
1.Проприетарная – есть собственник (правообладатель), который сохраняет за собой монополию на его использование, копирование и модификацию, полностью или в существенных моментах (семейство Windows) .2.Свободная - любой пользователь имеет право пользователя свободно запускать, копировать, распространять, изучать, изменять и улучшать программу (большинство Linux и UNIX систем).
По типу доступа пользователя к ЭВМ
Системы пакетной обработки
Из программ, подлежащих выполнению, формируется пакет заданий, вводимых в ЭВМ и выполняемых последовательно в порядке очередности
Системы разделения времени
Одновременный диалоговый режим доступа к мощной ЭВМ (мейнфрейму) пользователей на разных терминалах, которым по очереди выделяются ресурсы машины.
Системы реального времени
Обеспечивают определенное гарантированное время ответа машины на запрос пользователя при управлении им внешними по отношению ЭВМ событиями, процессами или объектами (роботы, оружие, космические аппараты…).
По количеству одновременно решаемых задач
Многозадачные
Может одновременно выполняться несколько задач; ОС распределяет кванты времени процессора между задачами.Примеры:Windows 95/98/Me, Windows NT/2000/XP/2003/Vista/7/8, OS X, iOS – ОС фирмы Apple, Linux – бесплатная UNIX-подобная ОС, QNX – ОС реального времени
Однозадачные
В каждый момент выполняется только одна задача (программа), она получает все ресурсы компьютера.Примеры: MS DOS, FreeDOS
Состав
1.Ядро (англ. kernel) центральная часть (ОС), обеспечивающая приложениям координированный доступ к ресурсам компьютера, таким как процессорное время, память, внешнее аппаратное обеспечение, внешнее устройство ввода и вывода информации.2.Драйверы устройств (device driver от англ. driver – водитель) – программное обеспечение, посредством которого ядро взаимодействует с аппаратурой (файлы *.sys в Windows)3.Оболочка (shell) — приложение (как правило, текстовое или на базе графического интерфейса пользователя), позволяющее пользователю “общаться” с операционной системой.
Системное программное обеспечение – это комплекс программ, обеспечивающих выполнение общих для всех программ технических задач, взаимодействие с аппаратурой, диалог с пользователем т.е. помогает пользователю и прикладным программам управлять компьютером.Используют системные администраторы.
Сервисные программы
Программы для обслуживания дисков (проверка, восстановление, очистка и т.д.), программы-архиваторы, программы-антивирусы, коммуникационные программы и пр.
Обслуживание дисков
проверка, восстановление, очистка и т.д.
Архиваторы
Осуществляют сжатие программ и данных для экономии места на диске.
Антивирусы
Обнаружение и удаление вирусов
Коммуникационные программы
Для обеспечения доступа к ресурсам Интернет и общения между пользователями
Драйверы
Компьютерная программа, при помощи которой другие программы получают доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства (например, к принтеру, сканеру, видеокарте и т. д.).