Что относится к системному программному обеспечению компьютера
Системное программное обеспечение
Содержание
Операционные системы
Функции ОС
Основные функции (простейшие ОС):
Понятие операционной системы
Существуют две группы определений ОС: «совокупность программ, управляющих оборудованием» и «совокупность программ, управляющих другими программами». Обе они имеют свой точный технический смысл, который, однако, становится ясен только при более детальном рассмотрении вопроса о том, зачем вообще нужны операционные системы.
Есть приложения вычислительной техники, для которых ОС излишни. Например, встроенные микрокомпьютеры содержатся сегодня во многих бытовых приборах, автомобилях (иногда по десятку в каждом), сотовых телефонах и т. п. Зачастую такой компьютер постоянно исполняет лишь одну программу, запускающуюся по включении. И простые игровые приставки — также представляющие собой специализированные микрокомпьютеры — могут обходиться без ОС, запуская при включении программу, записанную на вставленном в устройство «картридже» или компакт-диске. Тем не менее, некоторые микрокомпьютеры и игровые приставки всё же работают под управлением особых собственных ОС. В большинстве случаев, это UNIX-подобные системы (последнее особенно верно в отношении программируемого коммутационного оборудования: файрволов, маршрутизаторов).
Основные идеи ОС
Предшественником ОС следует считать служебные программы (загрузчики и мониторы), а также библиотеки часто используемых подпрограмм, начавшие разрабатываться с появлением универсальных компьютеров 1-го поколения (конец 1940-х годов). Служебные программы минимизировали физические манипуляции оператора с оборудованием, а библиотеки позволяли избежать многократного программирования одних и тех же действий (осуществления операций ввода-вывода, вычисления математических функций и т. п.).
В 1950-60-х годах сформировались и были реализованы основные идеи, определяющие функциональность ОС: пакетный режим, разделение времени и многозадачность, разделение полномочий, реальный масштаб времени, файловые структуры и файловые системы.
Встроенные программы
Утилиты
Утилиты (англ. utility или tool ) — программы, предназначенные для решения узкого круга вспомогательных задач.
Иногда утилиты относят к классу сервисного программного обеспечения
Утилиты используются для
Типы утилит
Системы программирования
К этой категории относятся системные программы, предназначенные для разработки программного обеспечения:
Системы управления базами данных
Систе́ма управле́ния ба́зами да́нных (СУБД) — специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных.
Так как системы управления базами данных не являются обязательным компонентом вычислительной системы, зачастую их не относят к системному программному обеспечению. Часто СУБД осуществляют лишь служебную функцию при работе других видов программ (веб-серверы, серверы приложений), поэтому их не всегда можно отнести к прикладному программному обеспечению. Поэтому СУБД иногда относят к промежуточному программному обеспечению (Middleware)
Основные функции СУБД
Классификация СУБД по способу доступа к БД
В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. Ядро СУБД располагается на каждом клиентском компьютере. Доступ к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на ЦП сервера, а недостатком — высокая загрузка локальной сети.
На данный момент файл-серверные СУБД считаются устаревшими.
Такие СУБД состоят из клиентской части (которая входит в состав прикладной программы) и сервера (см. Клиент-сервер).
Встраиваемая СУБД — библиотека, которая позволяет унифицированным образом хранить большие объёмы данных на локальной машине.
Примеры: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, один из вариантов Firebird, один из вариантов MySQL, Sav Zigzag, Microsoft SQL Server Compact, ЛИНТЕР.
См. также
Литература
Васильев В.Г. Системное программное обеспечение
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Системное программное обеспечение» в других словарях:
Системное программное обеспечение — совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и вычислительных сетей. Системное программное обеспечение ориентировано: на создание операционной среды функционирования других программ; на обеспечение надежной и… … Финансовый словарь
СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ — (system software) Компьютерные программы, которые контролируют функционирование самого компьютера, а не удовлетворяют непосредственно потребности пользователя (сравни: прикладное программное обеспечение (applications software). Примерами являются … Словарь бизнес-терминов
системное программное обеспечение — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN systems software … Справочник технического переводчика
системное программное обеспечение — 3.41 системное программное обеспечение (system software): Часть ПО системы контроля и управления, созданная для конкретного компьютера или семейства оборудования с целью облегчения разработки, эксплуатации и модификации этих объектов и связанных… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
системное программное обеспечение — Программное обеспечение, поставляемое с системой управления робота, предназначенное для организации её функционирования … Политехнический терминологический толковый словарь
Системное программное обеспечение PlayStation Portable — Системное программное обеспечение PlayStation Portable это официальная обновляемая прошивка для PlayStation Portable. Обновления добавляют новые возможности и вносят исправления в безопасность для предотвращения запуска программ без… … Википедия
Системное программное обеспечение PlayStation 3 — Системное программное обеспечение PlayStation®3 это официальная обновляемая прошивка для PlayStation 3. Управление осуществляется графическим интерфейсом XMB. Данные обновления обычно имеют размер 100 192 Мбайт в зависимости от содержимых… … Википедия
системное программное обеспечение цифровой коммутационной станции (узла) — Часть базового программного обеспечения цифровой коммутационной станции (узла), обеспечивающая распределение ресурсов управления и передачу коммутационной системы. [ГОСТ 28704 90] Тематики электросвязь, основные понятия Обобщающие термины… … Справочник технического переводчика
Системное программное обеспечение цифровой коммутационной станции (узла) — 30. Системное программное обеспечение цифровой коммутационной станции (узла) Часть базового программного обеспечения цифровой коммутационной станции (узла), обеспечивающая распределение ресурсов управления и передачу коммутационной системы… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Системное программное обеспечение цифровой коммутационной станции (узла) — 1. Часть базового программного обеспечения цифровой коммутационной станции (узла), обеспечивающая распределение ресурсов управления и передачу коммутационной системы Употребляется в документе: ГОСТ 28704 90 Единая система средств коммутационной… … Телекоммуникационный словарь
Системное программное обеспечение
В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные практические задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, предоставляя им сервисные функции, абстрагирующие детали аппаратной и микропрограммной реализации вычислительной системы, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы.
Системное программирование — создание системного программного обеспечения.
Системный программист — программист, специализирующийся на системном программировании.
Отнесение того или иного программного обеспечения к системному условно, и зависит от соглашений, используемых в конкретном контексте. Как правило, к системному программному обеспечению относятся операционные системы, утилиты, системы программирования, системы управления базами данных, широкий класс связующего программного обеспечения.
Связанные понятия
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Прикладная программа, или приложение, — программа, предназначенная для выполнения определённых задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем. В большинстве операционных систем прикладные программы не могут обращаться к ресурсам компьютера напрямую, а взаимодействуют с оборудованием и другими программами посредством операционной системы. Также на простом языке — вспомогательные программы.
В области компьютеризации под аппаратным ускорением понимают применение аппаратного обеспечения для выполнения некоторых функций быстрее по сравнению с выполнением программ процессором общего назначения. Примерами аппаратного ускорения может служить блоковое ускорение выполнения в графическом процессоре и инструкции комплексных операций в микропроцессоре.
Системное программное обеспечение: что такое, из чего состоит
Содержание:
Software – это программная оболочка вычислительных устройств: компьютеров, игровых консолей, смартфонов и прочей электроники. В её состав входят операционные системы, приложения, драйверы, службы, руководства со справочной информацией к ним. В публикации рассмотрим одну из разновидностей software – системное программное обеспечение (СПО): что такое, состав, разновидности, особенности. Приведём примеры такого программного обеспечения (ПО), разберёмся с назначением.
Виды программного обеспечения компьютеров
В основу функционирования компьютера положен программный принцип работы компьютера, суть которого заключается в выполнении машиной заранее заложенных в неё алгоритмов. Вычислительная система работает строго по заданной программе, совокупность которых называется программным обеспечением или конфигурацией. Между её составляющими организовано взаимодействие, информационный обмен. Одни приложения опираются на полученные из иных (преимущественно работающих на более низком уровне) данные. Для организации каналов и принципов обмена информацией между ними создаётся программный интерфейс. Он распределяет ПО на уровни, которые можно представить в виде пирамиды.
ПО состоит из следующих уровней (начиная из самого низкого).
Иногда выделяют инструментальное программное обеспечение – платформы, средства для разработки приложений.
Системное программное обеспечение (ПО): что это
Разрабатывается, как правило, для ряда однотипных или аналогичных вычислительных систем. Это позволяет реализовать типовые функции, применяемые во многих случаях: работа с файловой системой, управление приложениями, взаимодействие с периферийными устройствами.
Состав
Иногда к системному ПО причисляют промежуточное – обычно обеспечивает единый программный интерфейс.
Вы знаете, что такое софт в компьютере – это программная оболочка, совокупность всех приложений, нужных для работы вычислительной машины: операционная система, драйверы, прикладное, системное, базовое ПО.
Функции СПО
Каждую функцию можно разделить на множество мелких.
Примеры системного программного обеспечения
Расскажите, в чем заключена суть программного принципа работы вычислительного устройства – компьютера, смартфона. Назовите основные функции и классификацию СПО.
Лекция 12. Системное программное обеспечение ЭВМ
12.1. Что такое программное обеспечение
| Под программным обеспечением (Software) понимается совокупность программ, выполняемых вычислительной системой. |
| Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области применения. Все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютерах программах. |
Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ — от игровых до научных.
12.2. Как классифицируется программное обеспечение
Рис. 12.1. Категории программного обеспечения
При построении классификации ПО нужно учитывать тот факт, что стремительное развитие вычислительной техники и расширение сферы приложения компьютеров резко ускорили процесс эволюции программного обеспечения.
Если раньше можно было по пальцам перечислить основные категории ПО — операционные системы, трансляторы, пакеты прикладных программ, то сейчас ситуация коренным образом изменилась.
Развитие ПО пошло как вглубь (появились новые подходы к построению операционных систем, языков программирования и т.д.), так и вширь (прикладные программы перестали быть прикладными и приобрели самостоятельную ценность).
Соотношение между требующимися программными продуктами и имеющимися на рынке меняется очень быстро. Даже классические программные продукты, такие, как операционные системы, непрерывно развиваются и наделяются интеллектуальными функциями, многие из которых ранее относились только к интеллектуальным возможностям человека.
Кроме того, появились нетрадиционные программы, классифицировать которые по устоявшимся критериям очень трудно, а то и просто невозможно, как, например, программа — электронный собеседник.
12.3. Какова роль и назначение системных программ
Это программы общего пользования, которые предназначены для всех пользователей компьютера. Системное программное обеспечение разрабатывается так, чтобы компьютер мог эффективно выполнять прикладные программы.
Рис. 12.2. Структура программного обеспечения компьютера
Часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует независимо от нее, т.е. автономно.
12.4. Что такое операционная система
| Операционная система — это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого — организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ. |
Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователем, с другой стороны.
Этот процесс называется загрузкой операционной системы.
| Операционную систему можно назвать программным продолжением устройства управления компьютера. Операционная система скрывает от пользователя сложные ненужные подробности взаимодействия с аппаратурой, образуя прослойку между ними. В результате этого люди освобождаются от очень трудоёмкой работы по организации взаимодействия с аппаратурой компьютера. |
В различных моделях компьютеров используют операционные системы с разной архитектурой и возможностями. Для их работы требуются разные ресурсы. Они предоставляют разную степень сервиса для программирования и работы с готовыми программами.
Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор операционной системы.
12.5. Какова структура операционной системы MS DOS
Каждый из указанных модулей выполняет определенную часть функций, возложенных на ОС. Места постоянного размещения этих модулей различны. Так, базовая система ввода/вывода находится в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), а не на дисках, как все остальные модули.
Рис. 12.3. Состав операционной системы MS-DOS
Блок начальной загрузки (или просто загрузчик ) — это очень короткая программа, единственная функция которой заключается в считывании с диска в оперативную память двух других частей DOS — модуля расширения базовой системы ввода/вывода и модуля обработки прерываний.
Модуль обработки прерываний реализует основные высокоуровневые услуги DOS, поэтому его и называют основным.
Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем.
Утилиты DOS — это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов. Они выполняют действия обслуживающего характера, например, разметку дискет, проверку дисков и т.д.
12.6. Что такое программы-оболочки
| Оболочки — это программы, созданные для упрощения работы со сложными программными системами, такими, например, как DOS. Они преобразуют неудобный командный пользовательский интерфейс в дружественный графический интерфейс или интерфейс типа «меню». Оболочки предоставляют пользователю удобный доступ к файлам и обширные сервисные услуги. |
Оболочка Norton Navigator — это набор мощных программ для управления файлами, расширяющий возможности Windows. Позволяет экономить время практически на всех операциях: поиск файлов, копирование и перемещение файлов, открытие каталогов.
12.7. Что собой представляют операционные системы Windows, Unix, Linux
Операционные системы Windows
В настоящее время большинство компьютеров в мире работают под управлением той или иной версии операционной среды Windows фирмы Microsoft. Охарактеризуем наиболее распространенные версии.
Windows NT ( NT — англ. N ew T echnology ) — это операционная система, а не просто графическая оболочка. Она использует все возможности новейших моделей персональных компьютеров и работает без DOS. Windows NT — 32-разрядная ОС со встроенной сетевой поддержкой и развитыми многопользовательскими средствами. Она предоставляет пользователям истинную многозадачность, многопроцессорную поддержку, секретность, защиту данных и многое другое. Эта операционная система очень удобна для пользователей, работающих в рамках локальной сети, для коллективных пользователей, особенно для групп, работающих над большими проектами и обменивающихся данными.
Windows 2000 Professional — операционная система нового поколения для делового использования на самых разнообразных компьютерах — от портативных до серверов. Эта ОС является наилучшей для ведения коммерческой деятельности в Интернете. Она объединяет присущую Windows 98 простоту использования в Интернете, на работе, в пути с присущими Windows NT надежностью, экономичностью и безопасностью.
Windows CE 3.0 — операционная система для мобильных вычислительных устройств, таких, как карманные компьютеры, цифровые информационные пейджеры, сотовые телефоны, мультимедийные и развлекательные приставки, включая DVD проигрыватели и устройства целевого доступа в Интернет.
Операционная система Windows CE — 32-разрядная, многозадачная, многопоточная операционная cистема, имеющая открытую архитектуру, разрешающую использование множеств устройств. Windows CE позволяет устройствам различных категорий «говорить» и обмениваться информацией друг с другом, связываться с корпоративными сетями и с Интернет, пользоваться электронной почтой.
Windows CE компактна, но высоко производительна. Это мобильная система, функционирующая с микропроцессорами различных марок и изготовителей. Для нее есть программы Word и Excel, которые совместимы с их настольными аналогами. Имеет интегрированную систему управления питанием.
Операционная система Unix
Операционная система Linux
Начало созданию системы Linux положено в 1991 г. финским студентом Линусом Торвальдсом (Linus Torvalds). В сентябре 1991 года он распространил по e-mail первый прототип своей операционной системы, и призвал откликнуться на его работу всех, кому она нравится или нет. С этого момента многие программисты стали поддерживать Linux, добавляя драйверы устройств, разрабатывая разные продвинутые приложения и др. Атмосфера работы энтузиастов над полезным проектом, а также свободное распространение и использование исходных текстов стали основой феномена Linux. В настоящее время Linux — очень мощная система, но самое замечательное то, что она бесплатная (free).
Линус Торвальдс
с символом Linux
—»пингвином»
Линус Торвальдс разработал не саму операционную систему, а только ее ядро, подключив уже имеющиеся компоненты. Сторонние компании, увидев хорошие перспективы для развития своего бизнеса, довольно скоро стали насыщать ОС утилитами и прикладным ПО. Недостаток такого подхода — отсутствие унифицированной и продуманной процедуры установки системы, и это до сих пор является одним из главных сдерживающих факторов для более широкого распространения Linux.
Феномен Linux вызвал к жизни разговоры о том, что родилась новая философия программирования, принципиально отличающаяся от того, что было раньше. Традиционные стадии жизненного цикла программного продукта таковы: анализ требований, разработка спецификаций, проектирование, макетирование, написание исходного текста, отладка, документирование, тестирование и сопровождение. Главное, что отличает этот подход, — централизация управления разными стадиями и преимущественно «нисходящая» разработка (то есть постоянная детализация). Однако Linux создавалась по-иному. Готовый работающий макет постоянно совершенствовался и развивался децентрализованной группой энтузиастов, действия которых лишь слегка координировались. Налицо анархичный характер и «восходящая» разработка: сборка все более крупных блоков из ранее созданных мелких. Здесь можно отметить и другое. При традиционной разработке в основу кладется проектирование и написание текстов, при разработке по методу Linux — макетирование, отладка и тестирование. Первые два этапа распараллелить сложно, а с отладкой и тестированием дело обстоит полегче. Иными словами, разработка по методу Linux — это метод проб и ошибок, построенный на интенсивном тестировании. На любом этапе система должна работать, даже если это мини-версия того, к чему стремится разработчик. Естественный отбор оставляет только жизнеспособное. О том, что такое программирование — наука, искусство или ремесло, — спорят уже давно. И если в основе традиционной разработки ПО лежит прежде всего ремесло, то при разработке методом компьютерного дарвинизма — несомненно искусство.
Нетрудно заметить, что «восходящая» разработка характеризует так называемое исследовательское программирование, когда система строится вокруг ключевых компонентов и программ, которые создаются на ранних стадиях проекта, а затем постоянно модифицируются. Отсутствие четкого плана, минимальное управление проектом, большое число сторонних территориально удаленных разработчиков, свободный обмен идеями и кодами — все это атрибуты нового программирования. Об особенностях исследовательского программирования написано немало статей. Так, швейцарские профессора А.Киральф, К.Чен и Й.Нивергельт выделили следующие важные моменты:
12.8. Что такое транслятор, компилятор, интерпретатор
| Транслятор (англ. translator — переводчик) — это программа-переводчик. Она преобразует программу, написанную на одном из языков высокого уровня, в программу, состоящую из машинных команд. |
Трансляторы реализуются в виде компиляторов или интерпретаторов. С точки зрения выполнения работы компилятор и интерпретатор существенно различаются.
После того, как программа откомпилирована, ни сама исходная программа, ни компилятор более не нужны. В то же время программа, обрабатываемая интерпретатором, должна заново переводиться на машинный язык при каждом очередном запуске программы.
| Откомпилированные программы работают быстрее, но интерпретируемые проще исправлять и изменять. |
С другой стороны, Бейсик создавался как язык для начинающих программистов, для которых построчное выполнение программы имеет неоспоримые преимущества.
12.9. Что такое системы программирования
| Система программирования — это система для разработки новых программ на конкретном языке программирования. |
В последнее время получили распространение системы программирования, ориентированные на создание Windows-приложений :
| Язык Бейсик (BASIC — Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code — универсальный символьный код для начинающих) был создан в 1965 г. Дж. Кемени и Т.Курцем как язык, облегчающий написание простых программ. Cейчас все чаще пишут Basic вместо BASIC, придавая другую трактовку названию: Basic — основной, базовый. Существует много различных версий Бейсика — от очень простых до усовершенствованных, содержащих множество дополнительных языковых конструкций. Наибольшее распространение имеют следующие версии: QuickBasic (QBasic) 4.5 для DOS и Visual Basic 3.0-6.0 для Windows. QuickBasic 4.5 фирмы Microsoft — это очень простой, но в то же время эффективный язык, унаследовавший от раннего Бейсика все его достоинства, но избавившийся от всех его недостатков и впитавший целый ряд передовых идей начала 90-х годов. Еще QuickBasic очень привлекателен своей средой программирования. Одна из удач — это использование своеобразного режима работы. Для быстрой работы в среде используется режим интерпретатора, а для окончательного перевода отлаженных программ на машинный язык используется компилятор. Из QBasic компилятор исключен. QBasic входит в минимальный комплект поставки программного обеспечения компьютера. Бейсик очень популярный язык программирования. | Программа на Бейсике INPUT «N = «; N : DIM A(N) FOR I = 1 TO N PRINT «A(«; I; «) =»; INPUT A(I) NEXT I S = 0 FOR I = 1 TO N S = S + A(I) NEXT I PRINT «Сумма =»; S END Окно среды программирования Quick Basic S : = 0; | Язык Паскаль был разработан в 1970 г. Никласом Виртом как язык обучения студентов программированию. Паскаль вырабатывает навыки соблюдения хорошего строгого стиля программирования, упрощающего разработку сложных программ. Основные привлекательные черты Паскаля — логичность, поддержка концепций структурного и процедурного программирования, работа с динамической памятью, возможность создания своих типов данных. В Паскале программист должен всегда явно указывать, с какими конкретными переменными он желает работать и каковы типы этих переменных. Строгая типизация данных позволяет резко снизить количество ошибок, появляющихся в программе вследствие невнимательности или опечаток. В своем первоначальном виде Паскаль имел довольно ограниченные возможности, но расширенный вариант этого языка — Turbo Pascal, является очень мощным языком программирования. Интегрированная оболочка Turbo Pascal, разработанная фирмой Borland (ныне Inprise), включающая в себя редактор, компилятор, компоновщик и отладчик, вместе с интерактивной справочной системой сделали разработку программ на Паскале делом простым и приятным. |