3
Введем ряд определений.
В состав общего программного обеспечения вычислительных систем входят:
+
программные средства управления обработкой данных, включая операционные
системы;
+
обслуживающие (сервисные) программы (утилиты);
+
инструментальные программные средства.
Специальное ПО делят на следующие виды:
прикладные программы (приложение) общего назначения;
прикладные программы пользователя.
Прикладные программы общего назначения можно разделить на следующие группы:
-
программа офисного назначения;
-
программа экономического назначения;
-
издательские системы;
-
компьютерная графика, видео, анимация и звук;
-
системы управления базами данных;
-
прочие прикладные программы общего назначения.
Можно видеть, что современные компьютеры и их
программное обеспечение
глубоко внедрилось практически во все сферы человеческой деятельности: науку,
производство, экономику, право и т.д.
Функционирование прикладных программ любого назначения происходит под
управлением и при участии программ, относящихся к категории системного программного
обеспечения.
1.3. Место и функции системного программного обеспечения
Системное ПО играет роль "прослойки" между пользователем и техническими
средствами вычислительной системы. На различных этапах
работы с компьютером в
качестве такой "прослойки" выступают разные программы и пакеты программ системного
ПО, выполняя при этом отличающиеся назначением функции.
Основой системного ПО является операционная система.
Операционная система (ОС) цифровой вычислительной системы - система
программ, предназначенная для обеспечения определенного уровня эффективности
цифровой вычислительной системы за счет автоматизированного управления ее работой и
предоставляемого пользователям набора услуг.
Основными функциями ОС являются:
1)
автоматическое выполнение действий по запуску задач в обработку и их
завершению;
2)
диспетчеризация (планирование обработки задач);
3)
распределение памяти между различными задачами;
4)
управление ходом выполнения задач в вычислительной системе;
5)
распределение задачам необходимых ресурсов ВС;
6)
синхронизация выполнения задач;
7)
поддержка выполнения операций ввода/вывода данных;
8)
ведение учета работы системы (при необходимости).
Выполнение своих функций ОС осуществляется с помощью соответствующих
программных комплексов управления, которые носят название супервизорных программ
(супервизоров или менеджеров).
Супервизорная программа - машинная программа, являющаяся обычно частью
операционной системы, которая управляет выполнением
других машинных программ и
регулирует поток работ в системе управления данными.
Супервизор - часть управляющей программы, координирующая распределение
ресурсов вычислительной системы.
В целом современные операционные системы представляют собой иерархическую
структуру (рис. 2).
4
В основе иерархии находится аппаратура вычислительной машины, называемая
иногда "чистой машиной" или "голым железом". На следующем уровне иерархии (иногда
на следующих нескольких уровнях) находятся некоторые
функции ядра операционной
системы. В совокупности с этими функциями ядра (называемыми еще "примитивами")
компьютер становится расширенной машиной, т.е. машиной, которая представляет для
операционной системы и пользователей не только свой машинный язык, но и ряд
дополнительных возможностей.
Выше над ядром расположены программы ОС для обеспечения выполнения задач
пользователя (управления внешними устройствами, обслуживание операций ввода/вывода
и т.п.). На вершине иерархии находятся программы пользователя. В
подобных
иерархических системах принято, как правило, следующее ограничение: допускается
обращение только сверху вниз в иерархии, т.е. средства каждого уровня могут обращаться
только к тем функциям, которые находятся на ближайшем нижележащем уровне.
Рис. 2. Структура операционной системы
Обслуживающие (сервисные) программы (утилиты) предназначены для выполнения
различных вспомогательных функций и разделяются на следующие типы: программы-
упаковщики (архиваторы);
антивирусные программы; программы резервирования;
программы диагностики компьютера; программы оптимизации дисков; программы
динамического сжатия дисков.
Инструментальные
программные средства, называемые также средствами
разработки приложений и системами программирования, являются орудием автоматизации
разработок
программного
обеспечения
ЭВМ,
обеспечивающим
повышение
производительности труда разработчиков и надежности ПО.
К инструментальным программным средствам относятся:
-
компиляторы и интерпретаторы;
-
автономные отладчики (дебагеры, от англ. Debug "удаление насекомых");
-
интегрированные оболочки;
-
средства создания приложений типа клиент-сервер и т.п.
Существующие
инструментальные
программные
средства
обеспечивают
разработчиков ПО всем необходимым набором функций для создания мощного
программного обеспечения решения прикладных задач любой мощности для практически
всех предметных областей.