Классификация системного ПО

К cистемным программам относятся:

· ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ(ОС) –основная часть системного программного обеспечения. ОС осуществляют взаимодействие между аппаратурой и пользователем, а также между аппаратурой и программами, позволяя отделить остальные классы программ от непосредственного взаимодействия с аппаратурой. ОС обеспечивают диалог с компьютером, управление компьютером, его ресурсами, запускают другие (прикладные) программы на выполнение. Они обеспечивают пользователю и прикладным программам удобный интерфейс (способы и средства взаимодействия) с устройствами компьютера.

· СЕРВИСНЫЕ ПРОГРАММЫ (оболочки и утилиты) составляют особый класс системных программ и предоставляют пользователям удобный сервис. Они не только делают наглядными часто используемые действия, но и предоставляют новые возможности для запускаемых программ.

Операционные системы (ОС)

Общие сведения

Операционная система в наибольшей степени определяет облик всей вычислительной системы в целом. Несмотря на это, пользователи, активно использующие вычислительную технику, зачастую испытывают затруднения при попытке дать определение операционной системе. Частично это связано с тем, что ОС выполняет две по существу мало связанные функции:

· повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами;

· обеспечение пользователю удобств посредством предоставления для него расширенной машины.

ОС как система управления ресурсами

Ресурсом является любой компонент компьютера и предоставляемые им возможности: процессоры, память, таймеры, диски, накопители на магнитных лентах, сетевая коммуникационная аппаратура, принтеры и другие устройства. Функцией ОС как системы управления ресурсами является распределение процессоров, памяти, устройств и данных между процессами, конкурирующими за эти ресурсы. ОС должна управлять всеми ресурсами вычислительной машины таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность ее функционирования.

ОС как расширенная машина

Операционная система скрывает от пользователя все детали работы с аппаратурой, предоставляя ему абстрактную, воображаемую (виртуальную) машину, с которой иметь дело гораздо проще и удобнее.

Например, для организации чтения блока данных с гибкого диска программист может использовать 16 различных команд, каждая из которых требует 13 параметров, таких, как номер блока на диске, номер сектора на дорожке и т.п. Когда выполнение операции с диском завершается, контроллер возвращает 23 значения, отражающих наличие и типы ошибок, которые, очевидно, надо анализировать. Даже если не входить в курс реальных проблем программирования ввода-вывода, ясно, что среди программистов нашлось бы не много желающих непосредственно заниматься программированием этих операций. При работе с диском программисту-пользователю достаточно представлять его в виде некоторого набора файлов, каждый из которых имеет имя. Работа с файлом заключается в его открытии, выполнении чтения или записи, а затем в закрытии файла. Вопросы, подобные таким, как «следует ли при записи использовать усовершенствованную частотную модуляцию или в каком состоянии сейчас находится двигатель механизма перемещения считывающих головок?», не должны волновать пользователя. Подобные проблемы, связанные с работой реальной аппаратуры, называют низкоуровневыми (обработка прерываний, управление таймерами и оперативной памятью и др.).

Абстрактная, воображаемая машина, с которой, благодаря операционной системе, имеет дело пользователь, гораздо проще и удобнее в обращении, чем реальная аппаратура.

Интерфейс операционных систем

ОС обеспечивают пользователю и прикладным программам удобный интерфейс с устройствами компьютера.

Интерфейс – совокупность средств и правил, которые обеспечивают взаимодействие устройств, программ и человека.

Рассматривают несколько разновидностей интерфейса, например, программный интерфейс, пользовательский интерфейс. Пользовательский интерфейс обеспечивает взаимодействие человека с компьютером. Пользовательский интерфейс может быть символьным (командным) или графическим (объектно-ориентированным).

Символьный (командный) интерфейспредполагает ввод пользователем команд с клавиатуры при работе с компьютером. Под командой традиционно понимают указание на выполнение некоторого действия. Именно таким был интерфейс старых операционных систем типа MS DOS, использовавших текстовый режим работы монитора.

Графический интерфейспредполагает управление работой компьютера путем выполнения операций над графическими образами (картинками), которые представляют объекты компьютерного мира (дисководы, программы, документы, файлы, папки и т.д.). Графический интерфейс по сравнению с символьным воспринимается как более понятный и интуитивно ясный. Именно такой интерфейс используется в операционных системах семейства Windows.

Классификация ОС

ОС принято классифицировать по следующим категориям:

· по количеству одновременно работающих пользователей:
однопользовательские и многопользовательские;

· по числу одновременно выполняемых процессов: однозадачные и многозадачные;

· по количеству поддерживаемых процессоров: однопроцессорные и многопроцессорные;

· по разрядности кода ОС: 16-разрядные, 32-разрядные, 64-разрядные;

· по типу интерфейса: командные (текстовые) и объектно-ориентированные (графические);

· по типу доступа пользователя к компьютеру: с пакетной обработкой, с разделением времени и реального времени;

· по типу использования ресурсов: сетевые и локальные.

Различные ОС могут быть одновременно классифицированы по нескольким категориям. Например, можно говорить о локальной многозадачной ОС с графическим интерфейсом. Ниже будут рассмотрены примеры наиболее распространенных ОС.

Однозадачные ОС

Однозадачные ОС обладают следующими особенностями:

Ÿ диалог с компьютером осуществляется с помощью команд ОС, вводимых пользователем;

Ÿ доступная оперативная память имеет небольшой объем (640 Кбайт).

Операционная система MS-DOS

Операционная система (ОС) предложена корпорацией Microsoft. Первая версия операционной системы MS-DOS появилась в 1981 г. Затем были предложены новые версии ОС, каждая из которых значительно расширяла возможности предыдущей.

Многозадачные ОС с графическим интерфейсом пользователя

Большинство программ MS DOS рассчитано на работу в текстовом режиме. Психологи установили, что непосредственное зрительное восприятие, зрительные образы несут в себе гораздо больше информации для большинства людей, чем опосредованное (когда, например, зрительные образы рождаются в результате переработки услышанного или прочитанного).

В системах с графическим интерфейсом используется графический режим и сложная высокоуровневая графика. На этой основе разработан графический интерфейс пользователя, построенный на том принципе, что конкретное и видимое понятнее, чем абстрактное и невидимое. В системах с графическим интерфейсом для упрощения работы пользователя вместо обычных надписей на экране используются пиктограммы и многие другие элементы пользовательского интерфейса. Пиктограмма представляет собой картинку (символ), который служит для пользователя напоминанием о чем-либо. Пиктограммы обеспечивают конкретный, видимый символ, обозначающий команду, программу или данные. Делая обозначаемые объекты видимыми на экране, программа облегчает работу с ними. Обеспечив видимость на экране всех возможных для пользователя вариантов, программа уменьшает зависимость пользователя от того, насколько хорошо он запоминает информацию.

Многозадачностьграфических операционных систем означает способность поддерживать одновременное выполнение нескольких программ сразу. Например, можно слушать звуковой файл, рисовать картинку и печатать документ. Каждая из этих программ может иметь несколько параллельных потоков, т.е. независимо исполняемых частей. Различают псевдомногозадачность (кооперативная многозадачность), где переключение между задачами осуществляется пользователем. В настоящих многозадачных ОС реализуется так называемая вытесняющая многозадачность, когда переключение между задачами берет на себя ОС.

Из многозадачности вытекает такое общее свойство этих систем, как возможность обмена даннымимежду одновременно работающими программами (приложениями).