Базовое программное обеспечение

Информатика.Модуль
№2.Программное обеспечение
1
ИНФОРМАТИКА
Модуль3.Базовые сведения о
программном обеспечении. Операционные
системы.
Системное, сервисное, прикладное ПО.
разработано: старшим преподавателем кафедры интеллектуальных
информационных технологий. Степура Ю. В.
Екатеринбург 2007
Структура
Основные определения
Классификация ПО
Базовое ПО
Системное ПО
Инструментальное ПО
Файловая система
ОС WINDOWS и UNIX
Языки и системы
программирования
Прикладное ПО
3
Цель лекции
получить необходимый набор
знаний о программном
обеспечении современных
компьютерных систем
познакомиться с современными
операционными системами и
прикладным программным
обеспечением
4
Основные определения
Любой компьютер состоит из технического
обеспечения (hardware) и функционирует,
решает задачи с помощью программного
обеспечения (software).
5
Основные определения
программное обеспечение
(Software) –это совокупность
программ, выполняемых
вычислительной системой.
6
Основные определения
Структура программного обеспечения
достаточно сложна и неоднозначна (в
том смысле, что все программы не
могут быть отнесены к тому или иному
классу этой структуры однозначно). Эта
структура условная и производит
классификацию по нестрого и только по
назначению программ, хотя есть и
другие критерии эффективности ПО
(дружественность пользователю, тип
использования и т.д.)
7
8
Структура программного обеспечения
Базовое программное обеспечение (ПО).
– Системное ПО программы обеспечения
взаимодействия пользователя и компьютера).
• Операционные системы (ОС) - программы
ОС (отладчики, загрузчики и т.д.).
• Программы обеспечения связи с
устройствами (драйверы), тестирования их.
– Инструментальное ПО (программы для
массовой разработки других программ).
• Трансляторы с языков программирования.
• Интерфейсные системы – программы
обеспечения дружественного интерфейса.
• Проблемно-ориентированные
инструментальные системы (САПР, АСУ.).
9
Структура программного обеспечения
Прикладное ПО - программы обеспечения
решения прикладных задач пользователя).
– Автономные программы (программы, не
связываемые с другими из прикладного ПО).
– Библиотеки программ (программы,
организованные по принципу библиотек книг).
– Пакеты прикладных программ, ППП
(проблемно-ориентированные прикладные
системы).
– Интегрированные пакеты прикладных программ
- системы, состоящие из связываемых ППП).
10
Структура программного
обеспечения
Специальное (уникальное) ПО программы, используемые для
решения уникальных проблем).
11
Базовое программное обеспечение
Базовое ПО
Системное ПО
Инструментальное
ПО
12
Системное ПО
Операционные
системы
Оболочки
операционных
систем
13
Системное программное
обеспечение
Операционная система- совокупность
программ, координирующая работу
компьютера и управляет
размещением программ и данных в
оперативной памяти компьютера,
интерпретирует команды, управляет
периферийными устройствами,
распределяет аппаратные ресурсы.
MS DOS, UNIX, Windows 95 и далее.
14
Системное программное
обеспечение
ОС состоит из двух основных частей – управляющие
программы и обрабатывающие программы и включает в себя
следующие основные программы:
–
–
–
–
диспетчер – управляющая программа для координации работы
различных устройств ЭВМ, планирования использования и
распределения машинного времени, аппаратуры между программами,
пересылка программ из ВЗУ в ОЗУ и наоборот, распределение данных
в памяти, ввод программ в выделенные участки ОЗУ, управление
выполнением задачи, принятие решений в аварийных ситуациях,
обнаружение и классификация ошибок и др.;
супервизор – управляющая программа для контроля координации
используемых ресурсов и последовательности действий процессора;
отладчик – обрабатывающая программа для отладки программы;
редактор связей – программа для формирования непосредственно
выполняемой в памяти программы на машинном языке.
15
Системное программное
обеспечение
Оболочки операционных систем
обеспечивают удобный интерфейс
(способ общения) для пользователя,
программиста и компьютера.
Norton Commander, DOS Shell, Windows2, 3.0, 3.11
16
Инструментальные средства, утилиты (от англ. utility
- полезность, удобство), включают в себя набор
небольших вспомогательных специализированных
обслуживающих программ, каждая из которых
выполняет какую-либо одну рутинную, но необходимую
операцию.
17
В функции операционной
системы входит:
осуществление диалога с
пользователем;
ввод-вывод и управление данными;
планирование и организация процесса
обработки программ;
распределение ресурсов (оперативной
памяти и кэша, процессора, внешних
устройств);
18
В функции операционной
системы входит:
запуск программ на выполнение;
всевозможные вспомогательные
операции обслуживания;
передача информации между различными
внутренними устройствами;
программная поддержка работы
периферийных устройств (дисплея,
клавиатуры, дисковых накопителей,
принтера и др.).
19
Операционная система
Операционная система (ОС) связывает аппаратное
обеспечение и прикладные программы.
Использование операционной системы делает
программное обеспечение более общим: программы
могут работать на любом компьютере, на котором можно
запустить эту операционную систему, поскольку
взаимодействуют с операционной системой, а не с
аппаратурой.
20
основные классы
операционных систем:
однопользовательские
однозадачные, поддерживают одну
клавиатуру и работают только с одной (в
данный момент) задачей;
однопользовательские
однозадачные с фоновой печатью,
позволяют помимо основной задачи
запускать одну дополнительную задачу,
ориентированную, как правило, на
вывод информации на печать;
21
основные классы
операционных систем:
однопользовательские многозадачные,
которые обеспечивают одному пользователю
параллельную обработку нескольких задач;
многопользовательские многозадачные,
позволяют на одном компьютере запускать
несколько задач нескольким пользователям.
22
Файл и файловая система
Данные, привлекаемые при решении
задач, ОС с помощью специальных
программ отображает на реальные
физические структуры, носители
данных. Для этих целей используется
так называемая файловая система
обмена данными между программами
пользователя и ОС.
23
Файл и файловая система
Файл (англ.file,папка) — это место
постоянного хранения информации:
программ, данных для их работы,
текстов, закодированных изображений,
звуков и др.
Файловая система — это средство для
организации хранения файлов на
каком-либо носителе.
24
Файл и файловая система
Файловая система должна обеспечивать
выполнение основных операций над файлами:
создание, модификация (в том числе
расширение и сжатие), уничтожение, чтение
(запись), перемещение файла.
Файловая система ведет справочник файлов,
где регистрируются файлы активные,
используемые в данном задании в данный
момент.
25
Файл и файловая система
Диск — физическое устройство внешней
памяти, например жесткий диск, 3,5-дюймовая
дискета.
Диск делится на секторы, блоки фиксированного
размера. Размер сектора определяется
аппаратно. Например, размер сектора жесткого
диска во всех современных х86-системах
составляет 512 байт.
26
Файл и файловая система
Раздел (partition) — набор непрерывных
секторов на диске. Адрес начального сектора
раздела, размер и другие характеристики
раздела хранятся в таблице разделов или иной
базе данных управления диском.
Кластеры — адресуемые блоки, используемые
многими файловыми системами. Размер
кластера всегда кратен размеру сектора.
Файловая система использует кластеры для
более эффективного управления дисковым
пространством
27
Базовая терминология
28
Структура раздела FAT
Загрузочный
сектор
Блок параметров
BIOS (BPB)
FAT
FAT
(копия
)
Корневой
каталог
Область
файлов
В таблице размещения файлов хранится
информация о кластерах логического
диска
29
Структура раздела FAT
Каждому кластеру в FAT соответствует отдельная
запись, которая показывает, свободен ли он, занят ли
данными файла, или помечен как сбойный
(испорченный). FAT поддерживает максимально 216,
или 65536 кластеров на одном томе
Если кластер занят под файл, то в соответствующей
записи в таблице размещения файлов указывается
адрес кластера, содержащего следующую часть
файла
общее число файлов и подкаталогов в корневом
каталоге на диске FAT ограничено 512
30
Пример иерархической структуры
РОССИЯ
Краснодарский
Свердловская
Ставропольский
край
область
край
Сухоложский
Камышловский
район
район
Ленина
Московская
Иванов
Екатеринбург
Волгоградская
Петров
Сидоров
Полевской
район
Свердлова
31
РОССИЯ
Краснодарский
Свердловская
Ставропольский
край
область
край
Сухоложский
Камышловский
район
район
Ленина
Московская
Иванов
Екатеринбург
Волгоградская
Петров
Полевской
район
Свердлова
Сидоров
РОССИЯ:\ Свердловская область \ Екатеринбург \ Волгоградская \ Петров
32
Семейство Windows:
Windows 3.1
Windows 95
Windows 98
Windows NT
Windows 2000
33
Семейство Windows:
Windows ME
Windows XP
Windows 2003
Windows Vista
Windows Server 2008
34
ОС семейства *nix:
UnixWare
Solaris
Caldera OpenLinux
Debian
LinuxPPC
35
ОС семейства *nix:
LinuxWare
RedHat Linux
Linux, TurboLinux
Ubuntu Linux
36
Браузер
Интернет
«Explorer»
Офисный
пакет
MS Office
ОФИС
Adobe
Photoshop
WinAmp
37
Браузер
Интернет
«Netscape »
Офисный
пакет
Open Office
Открыты
й офис
GIMP
XMMS
38
Unix
Windows
MS Office
Open Office
39
ОФИС
Открытый
офис
40
Браузер Интернет
«Explorer»
Браузер Интернет
«Netscape »
41
Офисный
пакет
MS Office
Офисный
пакет
Open Office
42
Adobe
Photoshop
GIMP
43
WinAmp
XMMS
44
Языки и системы программирования
СП— это комплекс
инструментальных
программных средств,
предназначенный для работы
с программами на одном из
языков программирования.
45
Языки и системы программирования
СП предоставляют сервисные
возможности программистам
для разработки их
собственных компьютерных
программ.
46
Языки и системы программирования
В настоящее время
разработка любого
системного и прикладного
программного обеспечения
осуществляется с помощью
систем программирования.
47
Языки и системы программирования
в состав систем программирования входят:
– трансляторы с языков высокого
уровня;
– средства редактирования,
компоновки и загрузки программ;
– макроассемблеры (машинноориентированные языки);
– отладчики машинных программ
48
Системы программирования включают в
себя:
– текстовый редактор (Edit),
осуществляющий функции записи и
редактирования исходного текста
программы;
– загрузчик программ (Load),
позволяющий выбрать из директории
нужный текстовый файл программы;
49
Системы программирования включают в
себя:
– компилятор (Compile),
предназначенный для компиляции
или интерпретации исходного текста
программы в машинный код с
диагностикой синтаксических и
семантических (логических) ошибок;
– отладчик (Debug), выполняющий
сервисные функции по отладке и
тестированию программы;
50
Системы программирования включают в
себя:
– запускатель программ (Run),
осуществляющий процесс
выполнения программы;
– диспетчер файлов (File),
предоставляющий возможность
выполнять операции с файлами:
сохранение, поиск, уничтожение и т.п.
51
Языки и системы программирования
Языки программирования — это
формальные искусственные
языки. Как и естественные
языки, они имеют алфавит,
словарный запас, грамматику и
синтаксис, а также семантику.
52
Языки и системы программирования
Трансляторы – программы,
которые преобразуют команды
программ, написанных на языках
высокого уровня, в команды
записанные в машинных кодах,
использующих двоичный
алфавит.
53
Языки и системы программирования
Трансляторы
Интерпретаторы
Компиляторы
преобразует программу в машинный
код по одной команде (одна за
другой), сразу же давая указание
машине выполнить ее, не записывая
перевод и находит синтаксические
ошибки
переводит всю программу на
машинный язык и записывает
свой перевод в специальную,
так называемую, исполнимую
программу находит
синтаксические ошибки
54
Прикладное ПО
Прикладные программы –
предназначены для обработки
самой разнообразной
информации: текстовой,
числовой, звуковой,
графической
55
Прикладное ПО
Среди прикладных программ
выделяют:
текстовые редакторы,
графические редакторы,
электронные таблицы,
системы управления базами данных,
музыкальные редакторы,
интегрированные пакеты
прикладных программ.
56
Рекомендуемая литература:
http://base1.spiiras.nw.ru/univer/unix
Информатика. Базовый курс. Симонович С.В., Питер,
2007 г.
57
Спасибо
за
внимание
58