- •Тема 9. Програмне забезпечення Лекція 16
- •14.1. Класифікація програмного забезпечення
- •Прикладне пз
- •14.2. Поняття операційної системи
- •14.3. Координація операційною системою дій еом
- •14.4. Стисла характеристика основних операційних систем ос сім'ї dos
- •Ос сім'ї unix
- •Ос сім'ї Windows
- •Сім'я ос реального часу
- •Ос Linux
- •Покоління мов програмування
Тема 9. Програмне забезпечення Лекція 16
14.1. Класифікація програмного забезпечення
Розвиток інформаційних технологій і розширення сфери їх застосування призвели до інтенсивного розвитку програмного забезпечення (ПЗ). Тенденції розвитку ПЗ показують, що динаміка витрат має стійку тенденцію до зростання, близько 20% на рік.
Під програмним забезпеченням інформаційних систем розуміють сукупність програмних і документальних засобів для створення й експлуатації систем обробки даних засобами обчислювальної техніки.
Залежно від функцій, виконуваних програмним забезпеченням, його можна поділити на 2 групи: системне програмне забезпечення (Рис. 14.1) і прикладне програмне забезпечення (Рис14.2).
Системне ПЗ організує процес обробки інформації в комп'ютері і забезпечує нормальне робоче середовище для прикладних програм. Системне ПЗ настільки тісно пов'язане з апаратними засобами, що його іноді вважають частиною обчислювальної машини.
Рис.14.1
Прикладне ПЗ призначено для вирішення конкретних завдань користувача й організації обчислювального процесу інформаційної системи в цілому.
До складу системного ПЗ входять:
операційні системи;
сервісні програми;
транслятори мов програмування;
програми технічного обслуговування.
Прикладне пз
↓
Рис.14.2
Операційні системи (ОС) забезпечують управління процесом обробки інформації і взаємодію між апаратними засобами і користувачем. Однією з найважливіших функцій ОС є автоматизація процесів вводу-виводу інформації, управління виконанням прикладних задач, розв'язуваних користувачем. ОС завантажує потрібну програму в пам'ять ЕОМ і стежить за ходом її виконання; аналізує ситуації, що перешкоджають нормальним обчисленням, і дає вказівки про те, що необхідно зробити, якщо виникли труднощі.
Виходячи з виконуваних функцій, ОС можна розбити на три груші (Рис. 14.1):
однозадачні (однокористувальницькі);
багатозадачні (багатокористувальницькі);
мережні.
Однозадачні ОС призначені для роботи одного користувача в кожен конкретний момент з однією конкретною задачею. Типовим представником таких операційних систем є MS-DOS (розроблена фірмою Microsoft).
Багатозадачні ОС забезпечують колективне використання ЕОМ у мультипрограмному режимі поділу часу (у пам'яті ЕОМ перебуває кілька програм - задач, і процесор розподіляє ресурси комп'ютера між задачами). Типовими представниками подібного класу ОС є: UNIX, OS 2 корпорації ІВМ, Microsoft Windows 2000, Microsoft Windows NT та інші.
Мережні операційні системи пов'язані з появою локальних і глобальних мереж і призначені для забезпечення доступу користувача до всіх ресурсів обчислювальної мережі. Типовими представниками мережних ОС є: Novell NetWare, Microsoft Windows NT, Banyan Vines, ІВМ LAN, UNIX, Solaris фірми Sun.
Сервісне програмне забезпечення – це сукупність програмних продуктів, які надають користувачу додаткових послуг в роботі з комп'ютером і розширюють можливості операційних систем.
За функціональними можливостями сервісні засоби можна поділити на засоби, які:
- поліпшують користувальницький інтерфейс;
- захищають дані від руйнування і несанкціонованого доступу;
- відновлюють дані;
- прискорюють обмін даними між диском і ОЗП;
-засоби архівації-розархівування;
-антивірусні засоби.
Оболонки, які є надбудовою над ОС, називаються операційними оболонками. Оболонки є ніби надбудовою, над операційною системою чи групою утиліт. Оболонки представляють користувачу якісно новий інтерфейс звільняють його від детального знання операцій і команд ОС.
Функції більшості оболонок спрямовані на роботу з файлами і каталогами і забезпечують швидкий пошук файлів; створення, перегляд і редагування текстових файлів; видачу відомостей про розміщення файлів на дисках, про ступінь зайнятості дискового простору й ОЗУ.
Всі оболонки забезпечують той чи інший ступінь захисту від помилок користувача, що зменшує імовірність випадкового знищення файлів. Призначення оболонки – полегшення організації взаємодії з користувачем (чи користувачами) системи. Сучасні оболонки виконують це завдання за допомогою графічного інтерфейсу користувача (Graphical User Interface, GUI), у якому об'єкти маніпуляції, подібні до файлів, представлено на екрані монітора у вигляді невеликих малюнків - піктограм.
Головним компонентом сучасних графічних оболонок є програма керування вікнами, що розподіляє окремі блоки простору екрана, що називаються вікнами, й відслідковує, який додаток асоціюється з кожним з цих вікон. Коли додаток має намір відобразити що-небудь на екрані, він повідомляє про це програму керування вікнами. У результаті програма розміщує наданий трафарет у вікні, яке відповідає цьому додатку. У свою чергу, коли користувач натискає кнопку миші, саме програма керування вікнами визначає положення покажчика миші на екрані і повідомляє відповідний додаток про цю дію користувача.
Утиліти надають користувачу додаткових послуг (які не потребують розробки спеціальних програм) в основному з обслуговування дисків і файлової системи.
Утиліти найчастіше дозволяють виконувати такі функції:
- обслуговування дисків (форматування, забезпечення схоронності
інформації, можливості її відновлення у випадку збою тощо);
- обслуговування файлів і каталогів (аналогічно оболонкам);
- створення і відновлення архівів;
- надання інформації про ресурси комп'ютера, про дисковий простір,
про розподіл ОЗП між програмами;
- друк текстових та інших файлів у різних режимах і форматах;
- захист від комп'ютерних вірусів.
Програмні засоби антивірусного захисту забезпечують діагностику (виявлення) і лікування (нейтралізацію) вірусів. Терміном «вірус» позначається програма, здатна розмножуватися, проникаючи в інші програми й роблячи при цьому різні небажані дії.
Транслятором мови програмування називається програма, що здійснює переклад тексту програми з мови програмування в машинний код.
Комплекс засобів, що включають вхідну мову програмування, транслятор, машинну мову, бібліотеки стандартних програм, засоби налагодження. відтрансльованих програм та компонування їх у єдине ціле, називається системою програмування. У системі програмування транслятор перекладає програму, написану вхідною мовою програмування, на мову машинних команд конкретних ЕОМ. Залежно від способу перекладу з вхідної мови (мови програмування) транслятори поділяються на компілятори й інтерпретатори.
У компіляції процеси трансляції і виконання програми розділені в часі. Спочатку програма, що компілюється, перетворюється на набір об'єктних модулів машинною мовою, які потім збираються (компонуються) у єдину машинну програму, готову до виконання, що зберігається у вигляді файлу на магнітному диску. Ця програма може бути виконана багаторазово без повторної трансляції.
Інтерпретатор здійснює покрокову трансляцію і негайне виконання операторів вихідної програми: кожен оператор вхідної мови програмування транслюється в одну чи кілька команд машинної мови, що відразу виконуються без збереження на диску. Таким чином, при інтерпретації програма машинною мовою не зберігається і тому при кожному запуску вихідної програми на виконання її потрібно (покроково) транслювати заново. Головною перевагою інтерпретатора порівняно з компілятором є простота.
Вхідна мова програмування називається мовою високого рівня відносно машинної мови, що зветься мовою низького рівня.
Особливе місце в системі програмування посідають асемблери, які являють собою комплекс, що складається з вхідної мови програмування асемблера й асемблер-компілятора. Асемблер являє собою мнемонічний (умовний) запис машинних команд і дозволяє одержати високоефективні програми машинною мовою. Однак його використання вимагає високої кваліфікації програміста і великих витрат часу на складання і налагодження програм.
Під програмами технічного обслуговування розуміють сукупність програмно-апаратних засобів для діагностики і виявлення помилок у процесі роботи комп'ютера, чи обчислювальної системи в цілому.
Вони містять у собі:
- засоби діагностики й тестового контролю правильності роботи ЕОМ та
її окремих частин, у тому числі автоматичного пошуку помилок і
несправностей з визначеною локалізацією їх в ЕОМ;
- спеціальні програми діагностики й контролю обчислювального середовища інформаційної системи в цілому, у тому числі програмно-апаратний контроль, що здійснює автоматичну перевірку працездатності системи обробки даних перед початком роботи обчислювальної системи в чергову виробничу зміну.
Прикладне програмне забезпечення (рис. 6.2) призначене для розробки і виконання конкретних задач (додатків) користувача.
Прикладне програмне забезпечення працює під управлінням системного ПЗ, зокрема операційних систем. Воно включає пакети прикладних програм (ППП) і робочі програми.
Пакет прикладних програм (ППП) - це комплекс програм, призначений для розв'язання задач певного класу (функціональна підсистема, бізнес-додаток).
Пакети прикладних програм є могутнім інструментом автоматизації розв'язуваних користувачем задач, практично цілком звільняючи його під необхідності знати, як виконує комп'ютер ті чи інші функції й процедури з обробки інформації.
Зараз є широкий спектр ППП, що розрізняються за своїми функціональними можливостями і способами реалізації.