Операционные системы

Аппаратное и программное обеспечение информационных технологий

Современный период развития общества характеризуется сильным влиянием на него компьютерных технологий, которые проникают во все сферы человеческой деятельности, обеспечивают распространение информационных потоков в обществе, образуя глобальное информационное пространство.

Аппаратное обеспечение ЭВМ

Аппаратное обеспечение компьютера - это все аппаратные средства, из которых состоит компьютер, т.е. вся аппаратура, необходимая для работы компьютера, комплекс электронных, электрических и механических устройств, входящих в состав системы.

Аппаратное обеспечение — электронные и механические части вычислительного устройства, входящих в состав системы или сети, исключая программное обеспечение и данные (информацию, которую вычислительная система хранит и обрабатывает). Аппаратное обеспечение включает: компьютеры и логические устройства, внешние устройства и диагностическую аппаратуру, энергетическое оборудование, батареи и аккумуляторы.

К аппаратному обеспечению относятся устройства, образующую конфигурацию компьютера (см. рисунок 1). Согласование между отдельными узлами и блоками выполняется с помощью аппаратно-логических устройств, называемых аппаратными интерфейсами. Стандарты на аппаратные интерфейсы называют протоколами. Протокол - это совокупность технических условий, которые должны быть обеспечены разработчиками устройств.

Персональный компьютер - универсальная техническая система, конфигурацию которой можно изменять по мере необходимости. Тем ни менее существует понятие базовой конфигурации. В настоящее время базовая конфигурация состоит из 4 составляющих: системный блок, монитор, клавиатура и мышь.

Аппаратное обеспечение

ПК

Периферийные устройства вычислитель-ной техники

I/O

корпус системного блока

системная плата

центральное процессор-ное устройство

блок питания

Compact Disk (CD, DVD)

FDD

HDD

накопи-тели

оптические носители

магнитно-оптические носители

магнитные ленты

Flash-накопители

устрой-ства ввода

устрой-ства вывода

комму-никаци-онное ус-тройство

Chipset

оперативная память (ОЗУ)

звуковая система

видео система

звуковая карта

нестандартное периферийное обо-рудование

сетевая карта

сетевое оборудо-вание

мо-дем

факси-миль-ное оборудование

связь

копиро-вальное оборудо-вание

шредер

мониторы

проектор

колонки

наушники

клавиатура

манипуляр-ные устрой-ства

дигитайзер

микрофон

множительное оборудование

Рисунок 1 – Классификация аппаратного обеспечения

Программное обеспечение

Программное обеспечение - это физическая часть компьютера-то, что вы видите, к чему можете прикоснуться.

Программное обеспечение (ПО) компьютера постоянно пополняется, развивается, совершенствуется. Стоимость установленных программ на современном ПК зачастую превышает стоимость его технических устройств. Разработка современного ПО требует очень высокой квалификации от программистов.

В программном обеспечении компьютера есть необходимая часть, без которой на нем просто ничего не сделать. Она называется системным ПО. Покупатель приобретает компьютер, оснащенный системным программным обеспечением, которое не менее важно для работы компьютера, чем память или процессор. Кроме системного ПО в состав программного обеспечения компьютера входят еще прикладные программы и системы программирования. Классификация ПО представлена в виде схемы на рисунке 2, 3.

Программы, с помощью которых пользователь может решать свои информационные задачи, не прибегая к программированию, называются прикладными программами.

Как правило, все пользователи предпочитают иметь набор прикладных программ, который нужен практически каждому. Их называют программами общего назначения. К их числу относятся:

- текстовые и графические редакторы, с помощью которых можно готовить различные тексты, создавать рисунки, строить чертежи; проще говоря, писать, чертить, рисовать;

- системы управления базами данных (СУБД), позволяющие превратить компьютер в справочник по любой теме;

- табличные процессоры, позволяющие организовывать очень распространенные на практике табличные расчеты;

- коммуникационные (сетевые) программы, предназначенные для обмена информацией с другими компьютерами, объединенными с данным в компьютерную сеть.

Программное обеспечение

Системное ПО

Прикладное ПО

Сервисное ПО

Инструментарий технологии программирования

DOS

NS

Windows

OS/2

Текстовые редакторы

Бухгалтерский учет 1С

OFFICE

Программы презентации, публикации

СУБД

Электронные таблицы

Парус

САПР

Обработка изображения

Компьютерные игры

Драйверы

Антивирусные ПО

архиваторы

Языки программирования

Среды программирования

Рисунок 2 – Программное обеспечение

Программное Обеспечение(ПО)  

Системное ПО

Инструментальное ПО

Прикладное ПО

Базовое ПО

Сервисное ПО

Операционные система (ОС)

Оболочки (ОС)

Сетевые (ОС)

Поисковые в сети

Диагностика

Антивирусные программы

Архиваторы

Мультимедиа

Общего назначения

Информационно-поисковые

Проблемно-ориентированные

Прочие

Издательские системы

Интегрированные Среды Программирования

Программные комплексы

Языки и системы программирования

Рисунок 3 – Классификация программного обеспечения

Операционные системы

Операционная система (англ. operating system, OS) — комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и и прикладными программами, а с другой стороны — предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений. Это определение применимо к большинству современных операционных систем (ОС) общего назначения.

Основные функции ОС:

1.Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).

2.Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.

3.Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).

4.Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).

5.Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жесткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.

6.Обеспечение пользовательского интерфейса.

7.Сохранение информации об ошибках системы.

Схема, иллюстрирующая место операционной системы в многоуровневой структуре компьютера наглядно представлена на рисунке 4.

Дополнительные функции ОС:

1.Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).

2.Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами.

3.Разграничение доступа различных процессов к ресурсам.

4.Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам.

5.Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.

6.Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.

7.Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа (аутентификация, авторизация).

Рисунок 4 - Место операционной системы

в многоуровневой структуре компьютера

Компоненты операционной системы:

- загрузчик;

- ядро;

- командный процессор (интерпретатор);

- драйверы устройств;

- интерфейс.

Операционные системы нужны, если:

1.Вычислительная система используется для различных задач, причём программы, решающие эти задачи, нуждаются в сохранении данных и обмене ими. Из этого следует необходимость универсального механизма сохранения данных; в подавляющем большинстве случаев операционная система отвечает на неё реализацией файловой системы. Современные системы, кроме того, предоставляют возможность непосредственно «связать» вывод одной программы со вводом другой, минуя относительно медленные дисковые операции.

2.Различные программы нуждаются в выполнении одних и тех же рутинных действий. Например, простой ввод символа с клавиатуры и отображение его на экране может потребовать исполнения сотен машинных команд, а дисковая операция — тысяч. Чтобы не программировать их каждый раз заново, операционные системы предоставляют системные библиотеки часто используемых подпрограмм (функций).

3.Между программами и пользователями системы необходимо распределять полномочия, чтобы пользователи могли защищать свои данные от несанкционированного доступа, а возможная ошибка в программе не вызывала тотальных неприятностей.

4.Необходима возможность имитации «одновременного» исполнения нескольких программ на одном компьютере (даже содержащем лишь один процессор), осуществляемой с помощью приёма, известного как «разделение времени». При этом специальный компонент, называемый планировщиком, делит процессорное время на короткие отрезки и предоставляет их поочерёдно различным исполняющимся программам (процессам).

5.Оператор должен иметь возможность так или иначе управлять процессами выполнения отдельных программ. Для этого служат операционные среды — оболочка и наборы утилит — они могут являться частью операционной системы.

Дата добавления: 2015-10-26