Чем отличается операционная система от программного обеспечения

Какая разница между программным и аппаратным обеспечением? — Блог веб-программиста

Какая разница между программным и аппаратным обеспечением?

Подробности апреля 14, 2017 Просмотров: 5719

Для людей, которые не знакомы с компьютерной терминологией, ссылки на программное и аппаратное обеспечение могут быть несколько запутанными. Основное различие между этими двумя терминами связано с ролью, которую каждый тип инструмента играет в компьютерной системе.

По сути, аппаратное обеспечение — это оборудование, которое используется для сборки рабочего компьютера, в то время как программное обеспечение состоит из кодов и программ, которые позволяют выполнять различные задачи с помощью этого оборудования. Аппаратная составляющая — это все виды компьютерного оборудования и комплектующих.

Это включает в себя жесткий диск, монитор, и какие-либо вспомогательные устройства, такие как сканеры и принтеры, которые могут использоваться вместе с системой.
Даже устройства, такие как клавиатура, шнуры и провода, считаются частью аппаратного обеспечения.

Удаленные устройства хранения данных, такие как компакт дисках и внешние накопители, также классифицируются как оборудование.

Напротив, программное обеспечение программирования, которое обеспечивает дорожную карту для каждой функции, которая выполняется на жестком диске компьютера.

Инструменты в этой категории будут включать операционную систему компьютера, а также программное обеспечение программы, предназначенные для создания электронных таблиц, слайд-шоу и даже электронных писем, рукописей и других текстовых документов.

Программное обеспечение также включает в себя программы, которые загружаются на жесткий диск, либо путем загрузки из Интернета или с помощью компакт-диска или другого устройства хранения данных для загрузки программного обеспечения в систему.

Взаимосвязь между программным и аппаратным обеспечением является взаимовыгодной. Наиболее эффективное программное обеспечение не может использоваться без наличия правильного оборудования.

В то же время отлично функционирующие аппаратные средства будут бесполезны для большинства пользователей, если только соответствующее программное обеспечение не загружается на жёсткий диск.

С этой точки зрения программное и аппаратное обеспечение часто разрабатываются с учетом этого, убедившись, что различное программное обеспечение и аппаратное обеспечение могут работать правильно, даже если некоторые аппаратные компоненты будут обновлены или заменены в течение долгого времени.

Простой способ запомнить разницу между софтом и железом — просто помните, что оборудование всегда относится к физической машине и оборудованию, связанному с компьютерной системой. Оборудование можно потрогать руками и двигать его с легкостью.

В отличие от программного обеспечения, которое не имеет физического характера, а имеет код и инструкции, которые запрограммированы для компьютерной аппаратной системы, так чтобы оно могло выполнять определенные задачи.

Если приравнивать оборудование и программное обеспечение с идеей или мыслью, то становится легче понимать разницу и использовать правильные наименования при обсуждении чего-либо из микросхем компьютера или антивирусных программ.

Читайте также

Источник: http://juice-health.ru/computers/556-difference-between-software-and-hardware

Операционная система — зачем она нужна на компьютере

После первого запуска компьютера ваше знакомство начинается с программным обеспечением.

И первое, что вы видите на экране — это операционная система, её загрузка и приветствие, которая открывают перед вами рабочий стол.

Существует много операционных систем, мы рассмотрим самые популярные и распространённые, которые вы можете встретить на стационарных и портативных компьютерах и мобильных устройствах.

Что такое Операционная Система?

Операционная система (ОС) — самое важное программное обеспечение, которое работает на компьютере.

Она управляет компьютерной памятью, процессами и всем прикладным программным обеспечением (программами) и оборудованием.

Она также позволяет вам общаться с компьютером, не зная, «компьютерного языка». Без операционной системы вы не сможете использовать компьютер по назначению.

Загрузка операционной системы.

Вы, наверное, слышали фразу загрузить компьютер, но знаете ли вы, что это значит? Загрузка — это процесс, который происходит, когда вы нажимаете кнопку питания, чтобы включить компьютер. Во время этого процесса (который может занять некоторое время), компьютер делает несколько вещей:

• Выполняет тесты, чтобы убедиться, что все работает правильно.
• Проверяет наличие нового оборудования.
• Запускает операционную систему.

Когда операционная система запущена, она управляет всем программным и аппаратным обеспечением на компьютере.

В процессе работы компьютера, множество различных программ, работают одновременно, и все они должны иметь доступ к ресурсам компьютера (процессору, оперативной памяти, жёсткому диску).

ОС координат всё это, чтобы убедиться, что каждая программа получает, что ей нужно. Без ОС, программное обеспечение не может общаться с оборудованием, а компьютер в таком случае бесполезен.

Типы операционных систем

Сегодня новые компьютеры идут с предустановленной операционной системой. Большинство людей используют ту операционную систему, которая поставляется с компьютером, но её можно модернизировать или даже переустановить на другую. Тут достаточно знать базовые основы работы с ОС, и вы сможете работать за любым компьютером.

Рассмотрим три наиболее распространённые ОС для персональных компьютеров Microsoft Windows, Apple macOS, и Linux.

Современные операционные системы используют Графический Интерфейс Пользователя, или GUI, который позволяет использовать мышь, наводить указатель на значки, кнопки, меню и всё это наглядно отображаются на экране с помощью комбинации графики и текста.

У каждого GUI свои стили, даже версии ОС отличаются стилем и оформлением. Но, это никак не затрудняет работу на компьютере, наоборот, только делает её проще.

Если вернутся немного в прошлое, то перед графическим интерфейсом, компьютеры имели интерфейс командной строки — это означало, что пользователь должен был вводить команды в командной строке, а компьютер отображал это в виде текста на чёрном экране. Тогда это было фантастикой, а сегодня покажется обычному пользователю медленным и неудобным.

Microsoft Windows

Корпорация Microsoft создала операционную систему Windows в середине 1980-х годов. На протяжении многих лет, было много разных версий этой ОС.

Современные ПК работают на 10 версии ОС, но можно встретить компьютеры, которые работают на более ранних версиях, даже на Windows XP.

Windows поставляется предустановленные копии на большинство новых компьютеров, что помогло сделать её наиболее популярной операционной системой в мире.

(интерфейс Windows)

Если вы покупаете новый компьютер или обновление до новой версии Windows, вы можете выбрать одну из нескольких версий Windows, таких как Домашняя (Home), Профессиональный (Professional), и Максимальная (Ultimate), которые в свою очередь также могут подразделяться на базовые и расширенные.

Apple macOS

macOS — это линейка операционных систем, созданных компанией Apple Inc. Она поставляется с предустановленной на все новые компьютеры Macintosh. Все последние версии известны как macOS и номер, версия системы.

Каждая версия имеет кодовые имена Mountain Lion Горный Лев (2012 г.), Lion Лев (2011 г.), и Snow Leopard Снежный Барс (2009 г.).

Apple также предлагает ОС под названием OS X Server, которая предназначена для работы на серверах.

(интерфейс macOS)

По статистике доля macOS на рынке операционных систем составляет — 7.5% а начиная с января 2013 года — и того меньше. А вот процент пользователей операционной системы Windows (свыше 90%).

Одна из причин этого заключается в том, что компьютеры Apple стоят дороже и не имеют такой совместимости, как компьютеры с ОС Windows, с другими программными продуктами. В нашей стране это наиболее актуальная причина.

Однако, многие люди, попробовав в работе компьютеры Apple, предпочитают именно эти их и эту операционную систему.

Linux

Linux (произносится Линукс) — семейство open source операционных систем, что означает открытый программный код, они могут быть изменены и доработаны, а распространяются бесплатно с готовым набором программ для пользования.

Это очень отличается от закрытого программного обеспечения, такого как Windows и macOS, которое могут изменить только в компании разработчика. Очевидно, что преимущества Linux, в том, что она бесплатна и есть много разных дистрибутивов* (или версии).

Каждый дистрибутив имеет разные стили, и самым популярным из них относятся к Ubuntu, Mint, и Fedora.

Дистрибутив — это набор, комплекс программ собранный для выполнения определённых задач пользователя, объединены в единую систему установки и обновления.

Linux носит своё название в честь Линус Торвальдс (Linus Torvalds), который создал ядро Linux в 1991 году. Ядро — это компьютерный код, который образует центральную часть операционной системы.

И снова прибегнем к статистике, доля Linux менее 1% на рынке операционных систем. Однако не стоит забывать, что операционные системы на базе Linux для серверов являются лидерами среди конкурентов.

Мы поговорили о наиболее распространённых операционных системах, которые предназначены для настольных компьютеров и ноутбуков. А теперь немного поговорим о мобильных версиях ОС.

Операционные системы для мобильных устройств

Мобильные устройства такие, как смартфоны, планшетные компьютеры и mp3-плееры отличаются от настольных и портативных компьютеров не только технической частью, но и программной. На них устанавливают и операционными системами, которые предназначены специально для мобильных устройств. Примеры мобильных операционных систем: Apple iOS

Источник: https://rede-pc.ru/programmnoe-obespechenie/operatsionnaya-sistema/operatsionnaya-sistema/

Современные операционные системы: основные возможности и отличия



Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса — ваш вокал

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший “Салат из свеклы с чесноком”

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека — Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков — Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) — В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Самой распространенной в мире многозадачной операционной системой для персональных компьютеров является ОС Windows, созданные фирмой Microsoft. Среда Windows, претерпев ряд изменений и поменяв несколько версий, успела стать привычной рабочей средой для миллионов пользователей по всему миру.

Состояние рынка программного обеспечения подтверждает рост популярности Windows. Сегодня большинство программных приложений разработано именно для среды Windows, начиная с текстовых редакторов и бухгалтерских программ и заканчивая разнообразными играми с прекрасной графикой и спецэффектами.

В чём причина такого успеха, почему она стала такой популярной? Просто операционная система Windows была создана для самого широкого круга пользователей и, прежде всего, для обычных людей, никак не связанных с программированием и компью­терной техникой.

Любая операционная система семейства Windows, загружаемая автоматически после включения компьютера, проста и интуитивно понятна благодаря хорошему пользовательскому интерфейсу.

На сегодняшний день семейство операционных систем с графическим интерфейсом семейства Windows включает следующие модели: Windows-9x, -NT, -2000, -Me, -ХР, Vista и Windows 7.

Интерфейс системы — это связующее звено между пользователем и компьютером. Интерфейс определяет внешний вид экрана, распределение функций по клавишам и способ, которым пользователь разъясняет системе, что он хочет выполнить.

В состав операционной системы Windows входят следующие модули:

• программный модуль, управляющий файловой системой;

• командный процессор, выполняющий команды пользователя;

• драйверы устройств, обеспечивающие управление работой устройств ПК и согласование обмена данными с другими устройствами;

• программный модуль, обеспечивающий графический пользовательский интерфейс;

• сервисные программы и справочная система.

Linux — операционная система, созданная Линусом Торвальдсом, способна в ближайшем будущем если не вытеснить с рынка Microsoft Windows, то полноценно заменить ее на большинстве домашних персональных компьютеров.

Совершенствование и эволюция Linux продолжаются по сей день: новые версии ядра, новые оконные менеджеры и новое программное обеспечение для Linux появляются каждый месяц. К достоинствам Linux можно отнести то, что она — «свободно распространяемая», а также открытость архитектуры.

Ядро Linux, в отличие от Windows, распространяется в виде «исходных текстов» и открыто для изменения, так что любой мало-мальски образованный программист может легко и быстро «подогнать» её к любому конкретному компьютеру.

Это ядро не связано с графической оболочкой: можно легко заменить одну оболочку на другую, не нарушая при этом никаких внутренних связей. Компьютеры, работающие под ОС Linux, меньше подвержены вирусной опасности.

Mac OS (Macintosh Operating System) — операционная система, разработанная корпорацией Apple для своей линейки компьютеров Macintosh. С недавних пор появилась Mac OS X, совместимая с архитектурой Intel x86.

Популяризация графического интерфейса пользователя в современных операционных системах часто считается заслугой Mac OS. Она была впервые представлена в 1984 году вместе с оригинальным Macintosh 128K.

Apple сознательно преуменьшала значение существования операционной системы в ранние годы существования Макинтоша чтобы помочь машине выглядеть более дружественной к пользователю и чтобы отдалить её от других операционных систем, таких как MS-DOS, которые представлялись запутанными и трудными в освоении и использовании. Apple хотела чтобы Макинтош представлялся как компьютер «для остальных нас». В настоящий момент номенклатура железа, совместимого с MacOS-x86, довольно ограничена. Особенно остро стоит проблема с поддержкой периферийных устройств, таких как модемы и принтеры. Это связано, главным образом, с отсутствием драйверов. MacOS-x86 не обеспечивает аппаратное ускорение ни на одной видеокарте от ATI и NVidia. Единственным исключением является интегрированный в чипсет i915/i915G графический кодек Intel GMA900.

Контрольные вопросы и задания

1. Понятие о программном обеспечении (ПО). Виды ПО. 2. Состав базового программного обеспечения. 3. Понятие об операционной системе (ОС). Виды ОС. 4. Сервисное программное обеспечение. 5. Программы технического обслуживания. 6. Инструментальное программное обеспечение. 7.

Назначение и типы прикладного программного обеспечения. 8. Прикладное программное обеспечение общего назначения. 9. Методо-ориентированное прикладное программное обеспечение. 10. Проблемно-ориентированное прикладное ПО для промышленной сферы. 11.

Проблемно-ориентированное прикладное ПО для непромышленной сферы. 12. Проблемно-ориентированное прикладное ПО в электроэнергетике. 13. Прикладное программное обеспечение глобальных сетей. 14. Виды современных операционных систем. 15. Операционные системы Windows: модели, интерфейс и состав. 16.

Особенности операционной системы Linux. Особенности операционной системы Mac OS.

Источник: https://megapredmet.ru/1-42821.html

Что такое программное обеспечение

Опубликовано в Компьютерная грамотность

В наши дни понятие словосочетания программное обеспечение, имеющее своё сокращённое обозначение — ПО, имеет достаточно широкую трактовку.

От него зависит функционирование подавляющего большинства компьютерной техники, электронных приборов и любое другое интеллектуальное оборудование.

ПО функционально совершенствуется, но при этом упрощается в использовании, приобретает огромную значимость и ставя в зависимость.

Что такое программное обеспечение компьютерной техники

Для понимания того, что такое программное обеспечение нужно разобраться в пути его развития.

На данный момент в развитие программного обеспечение существуют два основных направления: использование наименьшего занимаемого места и лёгкость его использования основанное на логике в управления.

Что бы понять эти взаимно противоположные тенденции развития программного обеспечения, нужно разбираться с его терминологией и типизацией.

Но как только мы попытаемся найти конкретику в обозначенной области определений, то обнаружим практически полное её отсутствие. На данный момент нет чётких терминологических понятий, что такое программное обеспечение. Все определения условны и неконкретны. Но всё же общее определение вывести можно.

Программное обеспечение — это взаимодействие каждой из частей системы логической цепочки нулей и единиц, работающих по определённому алгоритму обработки и работы с информацией, которые так же могут являться программами.

Выделяя явное, можно прийти к выводу, что без программного обеспечения, его управления, не одно устройство не сможет взаимодействовать с потребителем.

Что такое программа?

В информатике программа определяется как последовательный набор команд, с помощью которого происходит выполнение действий, после того как они декодированы при помощи вычислительной машины (компьютера).

Такое определение показывает, что между пользователем и компьютером должен быть общий язык. Язык, благодаря которому возможны такая связь называется программирование, его и используют создатели программ.

Разница между программой и программным обеспечением

Программа — это ограниченный одиночный продукт, работающий в информационно-вычислительной сфере, а программное обеспечение — это совокупность отдельных программ, связанных в одну группу для достижения единого результата.

Это рассуждение хоть и не показывает разницу по функциональности между одной программой, которая состоит из разных компонентов, и объединением разных программ в одну сеть взаимодействий, но заметна разница только в объёме выполняемых задач.

Программное обеспечение и его роли в мире вычислительной техники

На поверхности роль программного обеспечения выглядит как запускающего работу аппаратуры.

Это связанно с тем что аппаратная часть компьютера, да и другой техники выполняет физические операции, а программное обеспечение как раз занимается управлением этой части.

Однако, если мы посмотрим повнимательнее на данные процессы, то обнаружим ещё некоторые интересные функции ПО, к примеру возможность его гибкости.

Никогда никому в голову не придёт беспричинно разрушить радиолокационную систему или спутник, который стоит многие миллиарды рублей.

Но когда речь идёт о программном обеспечении крупных проектов, то руководство легко его модифицирует и меняет! И эти изменения заранее запланированы с определённой периодичностью.

Когда придумывали программное обеспечение, подобные изменения были предусмотрены при разработке. Всё началось с программы, которая имела функцию запоминания.

Изменение информационной составляющей в памяти вычислительной машины сделало подобное устройство универсальным. Одновременно, вычислительные машины стали легко управляемыми и имели хорошую возможность адаптации.

Обозначенные возможности (гибко и универсально осуществлять протекающие процессы) напрямую обеспечивают возможность менять память и её состояние.

Для улучшения использования выгодных сторон гибких возможностей ЭВМ, нужно достаточно внимательно относиться к созданию и контролю программного обеспечения и обязательно вносить в него необходимые изменения.

Программное обеспечение в фактах

Каждая программа имеет три стадии своего существования: разработка, использование и сопровождение. Разработка программного обеспечения проходит в шесть шагов:

• Постановка задач (требования)
• Проектная стадия
• Создание команд
• Компонование или группировка
• Тестирование результатов работ
• Написание документации

Тезисы о программном обеспечении

1. При разработке ПО для большой системы используется наличная аппаратура.
2. Любая правильная последовательность команд может выразить любой процесс.
3. Программное обеспечение, по сути, это абстрактно созданный продукт, поэтому его разработка носит сложный характер.

4. Чтобы создать новое ПО, нужно задействовать компьютер (ЭВМ) с его программным обеспечением.
5. Когда создаётся программное обеспечение, сложность заключена не в том, как создать набор команд для выполнения определённых процессов, а в том, как адаптировать работу программной системы с пользователем и обеспечить ему управление.

6. Определённое программное обеспечение разрабатывается по одному принципу, как и некоторая аппаратура, однако, не каждое ПО можно разрабатывать по такому принципу.
7. Если программное обеспечение разработано правильно, то оно будет работать без сбоев.

   Поэтому, поддержка программного обеспечения, это не что иное, как исправление криво написанного программного обеспечения.

8. Если разрабатывается большая группа программ для связки в обеспечение, то выполнение работ производится не только на компьютере, подобная работа является более многогранной в своём исполнении.

9. Большое системное программное обеспечение даже в течение тестирования в несколько лет, не налаживает стабильную работу, как показала практика.
10. Программное обеспечение и его разработка — это процесс в достаточной мере не простой и в зависимости от сложности получения необходимого результата, достаточно дорого оценивающийся.

11. ПО является средством, а не целью.

Что такое программное обеспечение и что такое программа? Их принципы и различия были рассмотрены в данной статье. ПО используется повсеместно, во всем имеющем начинку, которая умет с ним работать. С современными темпами развития человеческих технологий, так и не далеко до искусственного интеллекта.

Источник: http://ProComputer.su/comp-gramotnost/79-chto-takoe-programmnoe-obespechennie

Введение в операционные системы

Аннотация: Функции операционной системы. Структура операционной системы. Классификация операционных систем. Требования к операционным системам.

Операционная система (operating system) — комплекс программ, предоставляющий пользователю удобную среду для работы с компьютерным оборудованием.

Операционная система позволяет запускать пользовательские программы; управляет всеми ресурсами компьютерной системы — процессором (процессорами), оперативной памятью, устройствами ввода вывода; обеспечивает долговременное хранение данных в виде файлов на устройствах внешней памяти; предоставляет доступ к компьютерным сетям.

Для более полного понимания роли операционной системы рассмотрим составные компоненты любой вычислительной системы (рис.1.1).

Рис. 1.1. Компоненты вычислительной системы

Все компоненты можно разделить на два больших класса — программы или программное обеспечение (ПО, software) и оборудование или аппаратное обеспечение (hardware). Программное обеспечение делится на прикладное, инструментальное и системное. Рассмотрим кратко каждый вид ПО.

Цель создания вычислительной системы — решение задач пользователя. Для решения определенного круга задач создается прикладная программа (приложение, application).

Примерами прикладных программ являются текстовые редакторы и процессоры (Блокнот, Microsoft Word), графические редакторы (Paint, Microsoft Visio), электронные таблицы (Microsoft Excel), системы управления базами данных (Microsoft Access, Microsoft SQL Server), браузеры (Internet Explorer) и т. п. Все множество прикладных программ называется прикладным программным обеспечением (application software).

Создается программное обеспечение при помощи разнообразных средств программирования (среды разработки, компиляторы, отладчики и т. д.), совокупность которых называется инструментальным программным обеспечением. Представителем инструментального ПО является среда разработки Microsoft Visual Studio.

Основным видом системного программного обеспечения являются операционные системы. Их основная задача — обеспечить интерфейс (способ взаимодействия) между пользователем и приложениями с одной стороны, и аппаратным обеспечением с другой.

К системному ПО относятся также системные утилиты — программы, которые выполняют строго определенную функцию по обслуживанию вычислительной системы, например, диагностируют состояние системы, выполняют дефрагментацию файлов на диске, осуществляют сжатие (архивирование) данных.

Утилиты могут входить в состав операционной системы.

Взаимодействие всех программ с операционной системой осуществляется при помощи системных вызовов (system calls) — запросов программ на выполнение операционной системой необходимых действий. Набор системных вызовов образует API — Application Programming Interface (интерфейс прикладного программирования).

Далее рассмотрим, какие функции должны выполнять современные операционные системы.

К основным функциям, выполняемым операционными системами, можно отнести:

• обеспечение выполнения программ — загрузка программ в память, предоставление программам процессорного времени, обработка системных вызовов;
• управление оперативной памятью — эффективное выделение памяти программам, учет свободной и занятой памяти;
• управление внешней памятью — поддержка различных файловых систем;
• управление вводом-выводом — обеспечение работы с различными периферийными устройствами;
• предоставление пользовательского интерфейса;
• обеспечение безопасности — защита информации и других ресурсов системы от несанкционированного использования;
• организация сетевого взаимодействия.

Перед изучением структуры операционных систем следует рассмотреть режимы работы процессоров.

Современные процессоры имеют минимум два режима работы — привилегированный (supervisor mode) и пользовательский (user mode).

Отличие между ними заключается в том, что в пользовательском режиме недоступны команды процессора, связанные с управлением аппаратным обеспечением, защитой оперативной памяти, переключением режимов работы процессора. В привилегированном режиме процессор может выполнять все возможные команды.

Приложения, выполняемые в пользовательском режиме, не могут напрямую обращаться к адресным пространствам друг друга — только посредством системных вызовов.

Все компоненты операционной системы можно разделить на две группы — работающие в привилегированном режиме и работающие в пользовательском режиме, причем состав этих групп меняется от системы к системе.

Основным компонентом операционной системы является ядро (kernel). Функции ядра могут существенно отличаться в разных системах; но во всех системах ядро работает в привилегированном режиме (который часто называется режим ядра, kernel mode).

Термин “ядро” также используется в разных смыслах. Например, в Windows термин “ядро” (NTOS kernel) обозначает совокупность двух компонентов — исполнительной системы (executive layer) и собственно ядра (kernel layer) [12].

Существует два основных вида ядер — монолитные ядра (monolithic kernel) и микроядра (microkernel). В монолитном ядре реализуются все основные функции операционной системы, и оно является, по сути, единой программой, представляющей собой совокупность процедур [6].

В микроядре остается лишь минимум функций, который должен быть реализован в привилегированном режиме: планирование потоков, обработка прерываний, межпроцессное взаимодействие. Остальные функции операционной системы по управлению приложениями, памятью, безопасностью и пр.

реализуются в виде отдельных модулей в пользовательском режиме.

Ядра, которые занимают промежуточные положение между монолитными и микроядрами, называют гибридными (hybrid kernel).

Примеры различных типов ядер:

• монолитное ядро — MS-DOS, Linux, FreeBSD;
• микроядро — Mach, Symbian, MINIX 3;
• гибридное ядро — NetWare, BeOS, Syllable.

Обсуждение того, к какому типу относится ядро Windows NT, приведено в [5; 2].

В [2] говорится о том, что Windows NT имеет монолитное ядро, однако, поскольку в Windows NT имеется несколько ключевых компонентов, работающих в пользовательском режиме (например, подсистемы окружения и системные процессы — см. Лекцию 4 “Архитектура Windows”), то относить Windows NT к истинно монолитным ядрам нельзя, скорее к гибридным.

Кроме ядра в привилегированном режиме (в большинстве операционных систем) работают драйверы (driver) — программные модули, управляющие устройствами.

В состав операционной системы также входят:

• системные библиотеки (system DLL — Dynamic Link Library, динамически подключаемая библиотека), преобразующие системные вызовы приложений в системные вызовы ядра;
• пользовательские оболочки (shell), предоставляющие пользователю интерфейс — удобный способ работы с операционной системой.

Пользовательские оболочки реализуют один из двух основных видов пользовательского интерфейса:

• текстовый интерфейс (Text User Interface, TUI), другие названия — консольный интерфейс (Console User Interface, CUI), интерфейс командной строки (Command Line Interface, CLI);
• графический интерфейс (Graphic User Interface, GUI).

Пример реализации текстового интерфейса в Windows — интерпретатор командной строки cmd.exe; пример графического интерфейса — Проводник Windows (explorer.exe).

Классификацию операционных систем можно осуществлять несколькими способами.

1. По способу организации вычислений:
   • системы пакетной обработки (batch processing operating systems) — целью является выполнение максимального количества вычислительных задач за единицу времени; при этом из нескольких задач формируется пакет, который обрабатывается системой;
   • системы разделения времени (time-sharing operating systems) — целью является возможность одновременного использования одного компьютера несколькими пользователями; реализуется посредством поочередного предоставления каждому пользователю интервала процессорного времени;
   • системы реального времени (real-time operating systems) — целью является выполнение каждой задачи за строго определённый для данной задачи интервал времени.
2. По типу ядра:
   • системы с монолитным ядром (monolithic operating systems);
   • системы с микроядром (microkernel operating systems);
   • системы с гибридным ядром (hybrid operating systems).
3. По количеству одновременно решаемых задач:
   • однозадачные (single-tasking operating systems);
   • многозадачные (multitasking operating systems).
4. По количеству одновременно работающих пользователей:
   • однопользовательские (single-user operating systems);
   • многопользовательские (multi-user operating systems).
5. По количеству поддерживаемых процессоров:
   • однопроцессорные (uniprocessor operating systems);
   • многопроцессорные (multiprocessor operating systems).
6. По поддержке сети:
   • локальные (local operating systems) — автономные системы, не предназначенные для работы в компьютерной сети;
   • сетевые (network operating systems) — системы, имеющие компоненты, позволяющие работать с компьютерными сетями.
7. По роли в сетевом взаимодействии:
   • серверные (server operating systems) — операционные системы, предоставляющие доступ к ресурсам сети и управляющие сетевой инфраструктурой;
   • клиентские (client operating systems) — операционные системы, которые могут получать доступ к ресурсам сети.
8. По типу лицензии:
   • открытые (open-source operating systems) — операционные системы с открытым исходным кодом, доступным для изучения и изменения;
   • проприетарные (proprietary operating systems) — операционные системы, которые имеют конкретного правообладателя; обычно поставляются с закрытым исходным кодом.
9. По области применения:
   • операционные системы мэйнфреймов — больших компьютеров (mainframe operating systems);
   • операционные системы серверов (server operating systems);
   • операционные системы персональных компьютеров (personal computer operating systems);
   • операционные системы мобильных устройств (mobile operating systems);
   • встроенные операционные системы (embedded operating systems);
   • операционные системы маршрутизаторов (router operating systems).

Основное требование, предъявляемое к современным операционным системам — выполнение функций, перечисленных выше в параграфе “Функции операционных систем”. Кроме этого очевидного требования существуют другие, часто не менее важные [3]:

• расширяемость — возможность приобретения системой новых функций в процессе эволюции; часто реализуется за счет добавления новых модулей;
• переносимость — возможность переноса операционной системы на другую аппаратную платформу с минимальными изменениями;
• совместимость — способность совместной работы; может иметь место совместимость новой версии операционной системы с приложениями, написанными для старой версии, или совместимость разных операционных систем в том смысле, что приложения для одной из этих систем можно запускать на другой и наоборот;
• надежность — вероятность безотказной работы системы;
• производительность — способность обеспечивать приемлемые время решения задач и время реакции системы.

В этой лекции приведено определение операционной системы, представлены виды программного обеспечения, рассмотрены функции и структура операционной системы. Особое внимание уделено понятию “ядра”. Также приведены различные способы классификации операционных систем и требования, предъявляемые к современным операционным системам.

В следующей лекции будет представлен обзор операционных систем Microsoft Windows.

1. Дайте определение понятию “операционная система”.
2. Назовите примеры прикладного, инструментального и системного программного обеспечения.
3. Дайте определение понятий “системный вызов”, “API”, “драйвер”, “ядро”.
4. Какие виды ядер вы знаете? К каким видам относятся ядра известных вам операционных систем?
5. Чем ядро отличается от операционной системы?
6. Приведите несколько способов классификации операционных систем.
7. Назовите требования к современным операционным системам и объясните, что они означают.

Источник: http://www.intuit.ru/studies/courses/18275/1078/lecture/16565

Назначение системного программного обеспечения

Системное программное обеспечение предназначено для:

– создания операционной среды функционирования других программ (другими словами, для организации выполнения программ);

– автоматизации разработки (создания) новых программ;

– обеспечения надежной и эффективной работы самого ПК и вычислительной сети;

– проведения диагностики и профилактики аппаратуры ПК и вычислительных сетей;

– выполнения вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т.д.).

Данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью. Программные продукты данного класса носят общий характер применения, независимо от специфики предметной области. К системным программным продуктам предъявляются высокие требования по надежности и технологичности работы, удобству и эффективности использования.

Операционная система составляет основу программного обеспечения ПК.

Операционная система представляет комплекс системных и служебных программных средств, который обеспечивает взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.

Операционные системы различаются особенностями реализации алгоритмов управления ресурсами компьютера, областями использования.

Так, в зависимости от алгоритма управления процессором, операционные системы делятся на:

· Однозадачные и многозадачные

· Однопользовательские и многопользовательские

· Однопроцессорные и многопроцессорные системы

· Локальные и сетевые.

По числу одновременно выполняемых задач операционные системы делятся на два класса:

· Однозадачные (MS DOS)

· Многозадачные (OS/2, Unix, Windows)

В зависимости от областей использования многозадачные ОС:

· Системы пакетной обработки (ОС ЕС)

· Системы с разделением времени (Unix, Linux, Windows)

· Системы реального времени (RT11)

Одним из важнейших признаков классификации ЭВМ является разделение их на локальные и сетевые. Локальные ОС применяются на автономных ПК или ПК, которые используются в компьютерных сетях в качестве клиента.

В состав локальных ОС входит клиентская часть ПО для доступа к удаленным ресурсам и услугам. Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами ПК включенных в сеть с целью совместного использования ресурсов.

Они представляют мощные средства разграничения доступа к информации, ее целостности и другие возможности использования сетевых ресурсов.

16. Операционные семейства Windows. Основные тенденции разви­тия ОС.

В настоящее время большинство персональ­ных компьютеров в мире работают под управлением той или иной версии операционной системы Windows (фирма Microsoft). Программные продукты этого семей­ства обладают общими характерными чертами:

· еди­ный графический пользовательский интерфейс;

· много­задачность;· поддержка работы в сетевой среде;

· на­личие универсальной системы средств обмена дан­ными между приложениями.

Первыми разработками Microsoft в об­ласти создания новых ОС для персональных компью­теров были программные среды Windows 3.x (Windows 3.0, Windows 3.1, Windows 3.11 for Workgroup), которые представляли собой графическую надстройку над опе­рационной системой MS DOS.

Затем корпорацией была представлена первая настоящая ОС семейства Windows — Windows 95.

Она является многозадачной, 32-разрядной ОС с расши­ренными сетевыми функциями и обеспечивает широ­кие возможности работы с мультимедиа, обработки текстовой, графической, звуковой и видеоинформации, а также предоставляет встроенные средства под­держки обмена файлами и их защиты, возможность со­вместного использования принтеров, факсов и других общих ресурсов.

Windows 98 отличается от Windows 95 интеграцией с браузером Internet Explorer, что обеспе­чивает отображение содержимого папок в виде окна браузера; улучшенной совместимостью с новыми ап­паратными средствами компьютера; поддержкой стан­дарта plug-and-play. Может использоваться на настоль­ных и портативных компьютерах.

Windows Millenium Edition (Windows ME) является очередной версией ОС линейки Windows 95 и Windows 98. В ее основе лежит ядро Windows 98.

Параллельно с Windows 95 корпорация Microsoft представила принци­пиально новую операционную систему — Windows NT (New Technology), ставшую родоначальницей ряда ОС.

Это 32-разрядная система со встроенной сетевой поддержкой и развитыми средствами многопользова­тельской работы.

Она обеспечивает истинную много­задачность, многопроцессорную обработку, разграни­чение доступа к аппаратным и информационным ре­сурсам, защиту данных.

Windows 2000 ориентирована на разнообразные компьютеры: портативные, настольные и обеспечивает тесную интеграцию с Internet.

Windows XP объединяет в себе лучшие качества предыдущих версий Windows: надежность, стабиль­ность и управляемость.

В ней реализован более эф­фективный интерфейс пользователя, включающий но­вые возможности группировки и поиска документов, возможность быстрого переключения пользователей и т.д.

Пользователь Windows XP может создавать ком­пакт-диски в форматах, позволяющих осуществлять однократную или многократную запись (CD-R или CD-RW).

Дальнейшее развитие возможностей ОС Windows 2000 Server получили в 64-разрядной операционной системе Windows Server2003,версии которой ориенти­рованы на малый бизнес и рынок SOHO (Small Office/Home Office — малый офис/домашний офис), сер­веры крупных предприятий, построение Web-серве­ров.

Windows CE — операционная система для мобиль­ных вычислительных устройств, таких, как карманные компьютеры, сотовые телефоны, мультимедийные и развлекательные приставки, DVD проигрыватели и устрой­ства доступа в Internet.

17.Оперционные семейства Unix и Linux . Основные тенденции развития ОС.

ОС Unix — это одна из самых первых ОС и в настоящее время явля­ется одной из альтернатив семейству ОС Windows .

Unix была создана в Bell Telephone Laboratories в 70-е годы прошлого столетия.

Основное отличие и преиму­щество этого семейства заключается в реализации для широкого круга аппаратных платформ — это первая действительно переносимая на различные аппаратные платформы операционная система. Unix ориентиро­вана, прежде всего, на работу в больших локальных и глобальных сетях.

В ней используются различные ва­рианты графического интерфейса. Универсальность системы обеспечивается множеством прикладных про­грамм. В настоящее время существуют версии ОС Unix от различных производителей.

Независимо от версии общими для Unix чертами являются:

· многопользовательский режим и наличие мощных средств защиты данных от несанк­ционированного доступа;

· многозадачность;

· перено­симость системы за счет написания ее ядра на языке С;

· наличие простого пользовательского интерфейса.

В 1991 году финский студент Линус Торвальдс писал для своей дипломной работы ядро Unix-подобной системы. Ядро получилось настолько удачным, что у Линуса возникла идея написания полностью бесплатной unix-системы. Эта система распространяется бесплатно (англ.

freeware), и ее программный код доступен всем желающим, по­этому многие программисты стали поддерживать Linux, добавляя к ней драйверы устройств, разрабатывая разные приложения и др. В настоящее время ОС Linux в основном используется не ПК, а на компьютерах-сер­верах.

В первую очередь это связано с тем, что Linux требует профессиональной установки, а Windows мо­жет установить на свой ПК любой пользова­тель.

Основные тенденции развития ОС:

1. Расши­ряемость — возможность внесения дополнительных функций без разрушения целостности системы;

2. Пе­реносимость — возможность использования на различ­ных аппаратных платформах;

3. Надежность и отказо­устойчивость — защищенность от внутренних и внешних сбоев и ошибок, т.е. от некорректных действий при­кладных программ, пользователей, оборудования и са­мой операционной системы;

4. Совместимость — под­держка выполнения прикладных программ, написанных для других операционных систем, а также взаимодей­ствие между различными ОС, функционирующих в кор­поративной среде;

5. Интеграция с Internet — поддержка соответствующих протоколов, сервисов и Web-серве­ров;

6. Безопасность — очень важное требование, осо­бенно в сетевой среде и в условиях все более широ­кого использования Internet в корпоративной деятель­ности;

7. Производительность — соответствие быстро­действия операционной системы возможностям совре­менных аппаратных средств.

Что касается рынка ОС, то следует отметить, что несмотря на развитие ОС Linux и других ОC, Windows в ближайшие годы сохранит свое доминирующее положение на рынке ПК, а в классе серверных ОС доля Linux будет увеличиваться и в ближайшие годы составит конкуренцию Windows.

18.Сервисные системы системного программ­ного обеспечения. Прикладное программное обеспече­ние.

Сервисные системырасширяют возможности ОС по обслуживанию системы, обес­печивают удобство ра­боты пользователя. К этой ка­тегории относят системы технического обслужива­ния, программные оболочки и среды ОС, а также служебные программы.

Системы технического об­служивания – это совокупность про­граммных средств, которые выполняют контроль, тес­тирова­ние и диагностику и используются для проверки функционирования устройств компьютера и обнару­же­ния неисправностей в процессе работы компью­тера.

Программные оболочки ОС – программы, которые по­зволяют пользователю отличными от предоставляемых ОС средствами (более понятными и эффективными) осуществлять действия по управлению ресурсами ком­пьютера. К числу наиболее популярных оболочек отно­сятся па­кеты Norton Commander (Symantec), FAR (File and Archive manageR).

Служебные программы (ути­литы, лат. utilitas — польза) — это вспомогательные программы, предоставляющие пользователю ряд до­полнительных услуг по реализации часто выпол­няемых работ или же повышающие удобство и ком­фортность работы:

· программы оптимизации и кон­троля каче­ства дискового пространства;

· программы восста­новления информации, форматирования, за­щиты данных;

· программы для записи компакт-дис­ков;

· драйверы — программы, расширяющие воз­можности операционной системы по управлению устройствами ввода/вывода, оперативной памятью и т.д.;

· коммуни­кационные программы, организующие обмен инфор­мацией между компьютерами, утилиты и др.

При­кладное программное обеспече­ние (ППО) предна­значено для решения задач поль­зователя. Как уже ука­зывалось выше, в его состав входят прикладные про­граммы пользовате­лей и пакеты прикладных про­грамм (ППП) различ­ного назначения.

Прикладная про­грамма пользова­теля — это любая программа, спо­собствующая решению какой-либо задачи в пределах данной про­блемной области. Прикладные программы могут использоваться либо автономно, либо в со­ставе программных комплексов или пакетов.

Пакеты прикладных программ (ППП) — это специальным обра­зом организованные программные комплексы, рас­считанные на общее применение в определен­ной про­блемной области и дополненные соответ­ствующей технической документацией.

Разли­чают следующие типы ППП:

· ППП общего назна­чения (Текстовые редак­торы (Word); Табличные процессоры (Excel,); Системы динамиче­ских презентаций (Power Point,);Графические ре­дакторы (Сorel Draw, Adobe Photoshop); Электронные словари и системы пере­вода (например, Prompt, Со­крат, Лин­гво,Контекст); Системы распознавания тек­ста (Fine Reader, Cunei Form) и др.

· методо-ориентированные ППП, в ос­нове которых лежит реализация математиче­ских методов решения задач ( системы математической обработки данных (MathCad, Maple), системы статистиче­ской обработки данных (Statistica, Stat).;

· проблемно-ориентированные ППП предназначены для решения определенной за­дачи в конкретной предметной об­ласти ( информационно-правовые системы ЮрЭкс­перт, ЮрИнформ.

19. История развития компьютерных сетей.

Посто­янно возрастающие потребности пользователей в вы­числитель­ных ресурсах обуславливали попытки спе­циалистов компью­терных технологий объединить в единую систему отдельные компьютеры.

В начале 60- х годов двадцатого столетия на­чали разви­вать­ся интерактивные (с вмешательством пользователя в протекание вычислительного процесса) многотер­минальные системы разделения времени. В таких сис­темах мощный центральный компьютер (мэйнфрейм) от­давался в распоряжение нескольким пользователям.

Каждый пользователь получал в свое распоряже­ние терминал (монитор с клавиатурой без системного блока), с помощью которого он мог вести диалог с ком­пьютером. Компьютер по очереди обрабатывал про­грам­мы и данные, поступающие с каждого терми­нала.

Терминалы, как правило, рассредоточивались по всему предприятию и функции ввода-вывода инфор­мации были распределенными, но обработка инфор­мации проводилась только центральным компьютером. Сдерживающим фактором для развития компьютерных сетей был в первую очередь экономический фактор.

Из- за высокой в то время стоимости компьютеров предприятия не могли по­зволить себе роскошь купить несколько компьютеров, а зна­чит и объединять в вы­числительную сеть было нече­го.

Развитие компьютер­ных сетей началось с решение более простой задачи- доступ к компьютеру с терминалов, удален­ных от него на многие сотни, а то и тысячи километ­ров. Терминалы в этом случае соединялись с компьютером через теле­фонные сети с помощью специальных уст­ройс­тв модемов.

Следующим этапом в развитии компьютер­ных сетей стали соединения через модем не только «терминал–компьютер», но и «компьютер-компью­тер.

Компьютеры получили возможность обмениваться данными в автоматиче­ском режиме, что является базо­вым механизмом любой ком­пьютерной сети.

Тогда впервые появились в сети возможно­сти обмена фай­лами, синхронизация баз данных, использо­вания элек­тронной почты, т.е. службы. Такие компьютер­ные сети получили название глобальных компьютерных се­тей.

В начале 70- х г., благодаря развитию микро­электроники, были соз­даны мини-компьютеры, кото­рые стали ре­альными конку­рентами мэйнфреймам. Несколько де­сятков мини-компьюте­ров выполняли за­дачи быстрее одного мэйнфрейма, но при этом все вместе стоили дешевле.

Мини-компьютеры стали широко ис­поль­зоваться в управлении технологическими процес­сами, скла­дами, в бухгалтерском учете и т.д.

В резуль­тате шел интен­сивный процесс распределения вычис­лительных ре­сурсов по всему предприятию, что, од­нако, через неко­торое время при­вело к необходимости обратного объ­единения всех вычисли­тельных ресурсов в одну сис­тему.

Теперь это объединение происходило уже не базе одного компьютера, а путем под­ключения к сети отдельных распределенных компьютеров. Такие ком­пьютерные сети стали называться локальными компь­ютерными сетями.

В се­редине 80- х годов положение дел в локальных компь­ютерных сетях стало кардинально меняться в сторону создания стандартных технологий объединения ком­пьютеров в единую сеть.

Кроме этого в это время ин­тен­сивно начали использоваться стандартные персо­нальные компьютеры, которые очень быстро вытес­нили мини- компь­ютеры и мэйнфреймы.

Разработан­ные стандартные сетевые технологии, а так же исполь­зование персональных компьюте­ров значительно упро­стили процесс создания компьютерных сетей.

Источник: https://stydopedia.ru/2xb4d8.html