Слайд-лекция Тема: Системное программное обеспечение Дисциплина: Информатика Для студентов специальностей: 5В «Горное дело», 5B «Машиностроение», 5В «Металлургия» Автор: ст. преподаватель Горбатова Л.В. Кафедра: ИТБ

1. Основные концепции ОС; 2. Функционирование типичной ОС; 3. Файловые системы; 4. История развития операционных систем; 5. Драйверы; 6. Утилиты; 7. Пользовательский интерфейс. План лекции:

Основные концепции операционных систем Программное обеспечение (software), наряду с аппаратными средствами (hardware) – важнейшая составляющая любых информационных технологий. Программное обеспечение представляет собой компьютерные программы и данные, предназначенные для решения определенного круга задач. Программное обеспечение (ПО) – это совокупность всей информации, данных и программ, которые обрабатываются компьютерными системами.

Основные концепции операционных систем Системное ПО – это совокупность программ для обеспечения работы компьютера. Системные программы предназначены для управления работой вычислительной системы, выполняют различные вспомогательные функции и обеспечивают связь между пользователями и прикладными программами.

Основные концепции операционных систем Системное ПО включает в себя: операционные системы; программы – оболочки; сетевые системы; вспомогательные программы (утилиты).

Функционирование типичной операционной системы Рисунок 1 – Схема взаимодействия видов программного обеспечения

Функционирование типичной операционной системы Как видно из рисунка 1, не один из компонентов ПО, за исключением самой ОС, не имеет непосредственного доступа к аппаратуре компьютера. А так же пользователь взаимодействует со своими программами через интерфейс. Любые их команды, проходят через операционные системы.

ОС является базовой и необходимой составляющей ПО компьютера. Схема взаимодействия пользователя и компьютера с помощью операционной системы продемонстрирована на рисунке 2: Рисунок 2 - Схема взаимодействия пользователя и компьютера Функционирование типичной операционной системы

Операционная система - это программа, управляющая компьютером, запускающая все другие программы и выполняющая для них различные сервисные функции. Функционирование типичной операционной системы Другими словами:

ОС предназначена для выполнения функций: распределение ресурсов вычислительной системы (ВС); организация мультипрограммных режимов работы; управление заданиями, устройствами, памятью, процессорами; повышение надежности и эффективности функционирования ВС. Функционирование типичной операционной системы

разрядность; поддержка многопроцессорности; многозадачность; переносимость; поддержка многопользовательского режима. К числу основных характеристик ОС относятся: Функционирование типичной операционной системы

История развития операционных систем История ОС насчитывает больше полвека. Она во многом определялась и определяется развитием элементной базы и вычислительной аппаратуры. Первые ( г.г.) компьютеры работали без операционных систем, как правило, на них работала одна программа. Когда скорость выполнения программ и их количество стали увеличиваться, простои компьютера между запусками программ стали составлять значительное время.

Появились первые системы пакетной обработки ( г.г.), которые просто автоматизировали запуск одной программ за другой и тем самым увеличивали коэффициент загрузки процессора. Системы пакетной обработки явились прообразом современных ОС. Совокупность нескольких заданий, как правило, в виде колоды перфокарт, получила название пакета заданий. История развития операционных систем

С годы переход к интегральным микросхемам открыл путь к появлению следующего поколения компьютеров, ярким представителем которых является IBM/360. В этот период были реализованы практически все основные концепции, присущие современным ОС: пакетный режим, разделение времени и многозадачность, разделение полномочий, реальный масштаб времени, файловые структуры и файловые системы, а также сетевая работа. Именно в период развития третьего поколения вычислительных машин операционные системы приобрели современный облик. История развития операционных систем

В начале 70-х годов появились первые сетевые ОС, которые позволяли не только рассредоточить пользователей, но и организовать распределенное хранение и обработку данных между несколькими связанными между собой компьютерами. Программные модули, реализующие сетевые функции, появлялись в операционных системах постепенно, по мере развития сетевых технологий, аппаратной базы компьютеров и возникновения новых задач, требующих сетевой обработки.

История развития операционных систем К середине 70-х годов широкое распространение получили мини-компьютеры. С середины 70-х годов началось массовое использование UNIX, уникальной для того времени ОС, которая сравнительно легко переносилась на различные типы компьютеров. Хотя ОС UNIX была первоначально разработана для мини-компьютеров, ее гибкость, элегантность, мощные функциональные возможности и открытость позволили ей занять прочные позиции во всех классах компьютеров. Хотя ОС UNIX была первоначально разработана для мини-компьютеров, ее гибкость, элегантность, мощные функциональные возможности и открытость позволили ей занять прочные позиции во всех классах компьютеров.

История развития операционных систем В начале 80-х годов для работы на компьютерах IBM PC/XT была разработана система MS-DOS (Microsoft Disk Operation System - Дисковая операционная система Microsoft). МS-DOS - неграфическая ОС, которая использует интерфейс командной строки. Это значит, что все команды надо набирать по буквам в специальной строке. Изучение операционной системы стало самостоятельной задачей, достаточно сложной для простого пользователя.

История развития операционных систем Оболочка это программа, которая запускается под управлением ОС и помогает человеку работать с этой операционной системой. Одна из самых известных программ-оболочек называется Norton Comander. (Подобные Nortonу: Volkov Commander, Far, Windows Commander). Так возникла необходимость в новом посреднике в так называемых программах-оболочках.

История развития операционных систем Когда встал вопрос об использовании IВМ РС в качестве домашнего компьютера, возникла острая необходимость в графической операционной системе, которая наглядно выводит информацию на экран и которой можно управлять с помощью мыши. В 80-х годах стало возможным реализовать графический интерфейс пользователя (GUI - Graphical User Interface), теория которого была разработана еще в 60-е годы.

История развития операционных систем Первой ОС с поддержкой графического интерфейса пользователя стала операционная система Macintosh (сокращенно - Mac), разработанная для компьютеров Apple PC в 1983 году. Этот интерфейс был весьма удобным: рабочий стол, окна, раскрывающиеся меню и пиктограммы ярлыков позволяли использовать компьютер с максимальным удобством. Впервые такой графический интерфейс был разработан в компании Apple.

История развития операционных систем В 1986 году компания IBM и Microsoft объединили свои усилия с целью создания качественного программного обеспечения. Результатом их работы стала операционная система OS/2 (Operation System) для компьютеров PS/2 (Personal system/2). Большого распространения не получила.

История развития операционных систем С 1985 года стала выпускаться Windows, в то время она была графической оболочкой к MS- DOS до 1995 г., когда вышла Windows 95. Выпущенная в сентябре 1995 г. система Windows 95 стала первой графической операционной системой для компьютеров IВМ РС. Все следующие версии операционных систем Windows (98, ME, 2000, XP, Vista, 7, 8) являются графическими.

История развития операционных систем К началу 90-х практически все ОС стали сетевыми, способными поддерживать работу с разнородными клиентами и серверами. Появились специализированные сетевые ОС, предназначенные исключительно для выполнения коммуникационных задач (система IOS компании Cisco Systems).

История развития операционных систем Особое внимание в течение всего последнего десятилетия уделялось корпоративным сетевым ОС, для которых характерны высокая степень масштабируемость, поддержка сетевой работы, развитые средства обеспечения безопасности, способность работать в гетерогенной среде, наличие средств централизованного администрирования и управления.

Файловые системы Файл (англ. file папка) это именованная совокупность любых данных, размещенная на внешнем запоминающем устройстве и хранимая, пересылаемая и обрабатываемая как единое целое. Файл может содержать программу, числовые данные, текст, закодированное изображение и др. Файловая система это средство для организации хранения файлов на каком-либо носителе.

Файловые системы К функциям файловых систем относятся операции, происходящие под управлением ОС: создание файлов и присваивание им имен; создание файлов и присваивание им имен; создание каталогов (папок) и присваивание им имен; создание каталогов (папок) и присваивание им имен; переименование файлов и каталогов (папок); переименование файлов и каталогов (папок); копирование и переименование файлов между дисками компьютера и между каталогами (папками) одного диска; копирование и переименование файлов между дисками компьютера и между каталогами (папками) одного диска; удаление файлов и каталогов (папок); удаление файлов и каталогов (папок); навигация по файловой структуре с целью доступа к заданному файлу, каталогу (папке); навигация по файловой структуре с целью доступа к заданному файлу, каталогу (папке); управление атрибутами файлов. управление атрибутами файлов.

Утилиты Утилита это программный продукт, который относится к вспомогательным модулям ОС. Вспомогательные программы (утилиты) обычно предназначены не для решения конкретных пользовательских задач, а для обслуживания и повышения эффективности вычислительной системы.

Утилиты Видах вспомогательных программ: программы-архиваторы; программы-архиваторы; программы для создания резервных копий информации; программы для создания резервных копий информации; программы-архиваторы; программы-архиваторы; антивирусные программы; антивирусные программы; коммуникационные программы; коммуникационные программы; программы для диагностики компьютера; программы для диагностики компьютера; программы для оптимизации дисков; программы для оптимизации дисков; программы для печати экрана. программы для печати экрана.

Драйверы Драйвер - это набор служебных программ, позволяющих операционной системе работать с определенным устройством компьютера. Задача драйвера состоит в обработке запросов, поступающие от прикладных и системных программ, переводить их на язык, понятный физическому устройству, управлять процессами его инициализации, обмена данными, настройки параметров, переключением из одного состояния в другое.

Драйверы Драйвер позволяет операционной системе взаимодействовать с конкретным устройством через общий интерфейс, не учитывающий особенности данного устройства. Другими словами, драйвер транслирует запросы высокого уровня в запросы низкоуровневого машинного языка, непосред- ственно обращаясь к аппаратным ресурсам компьютера.

Пользовательский интерфейс Операционная система (оболочка) Windows - это разработанная фирмой Microsoft надстройка над операционной системой DOS, обеспечивающая большое количество возможностей и удобств для пользователей и программистов. В отличие от оболочек типа Norton Commander, Windows не только обеспечивает удобный и наглядный интерфейс для операций с файлами, дисками и т.д., но и представляет новые возможности для запускаемых в среде Windows программ.

Пользовательский интерфейс Для упрощения поиска документов и приложений Windows предлагает пользова- телю так называемую концепцию рабочего стола. Для упрощения поиска документов и приложений Windows предлагает пользова- телю так называемую концепцию рабочего стола. Рабочий стол в Windows - модель поверхности стола с документами и папками.

Пользовательский интерфейс Пользовательский интерфейс ОС Windows XP – это ОС семейства Windows NT корпорации Microsoft. Она была выпущена 25 октября 2001 года и является развитием Windows 2000 Professional. Название XP происходит от английского eXPerience (опыт). Рисунок 3 – Логотип ОС Windows XP

Пользовательский интерфейс Меню «Пуск» стало многоуровневым и получило второй столбец, на котором расположились ярлыки к наиболее главным местам в системе. Проводник имеет боковую панель, облегчающую выполнение типичных действий, а кнопки на Панели задач получили возможность группировки (рисунок 4). Рисунок 4 - Рабочий стол Windows XP и стартовое меню

Пользовательский интерфейс Рисунок 5 - Панель управления

Пользовательский интерфейс Операционная система Windows 7 – это пользовательская ОС семейства Windows NT, следующая по времени выхода за Windows Vista и предшествующая Windows 8. ОС поступила в продажу 22 октября 2009 года после выпуска предыдущей операционной системы, Windows Vista. Рисунок 6 - Рабочий стол Windows 7

Пользовательский интерфейс Пользовательский интерфейс Рисунок 7 - Панель управления ОС Windows 7

Пользовательский интерфейс Изменения коснулись панели задач. Теперь она увеличена на 10 пикселей и имеет обновлённый внешний вид. Также на панели содержатся только иконки без подписей. Рисунок 8 - Панель задач ОС Windows 7 Дополнительным преимуществом Windows 7 можно считать более тесную интеграцию с производителями драйверов. Большинство драйверов определяются автоматически.

Пользовательский интерфейс , Нью-Йорк. Крупнейший в мире производитель программного обеспечения Microsoft Corp. представил операционную систему Windows 8. Windows 8 кардинально отличается от предыдущих операционных систем. Принцип использования новой системы схож с работой на планшете. Рисунок - Рабочий стол Windows 8

Пользовательский интерфейс На компьютерах с Windows 8 все приложения пользователя видны сразу на экране. В новой операционной системе установлен веб-браузер Internet Explorer 10, созданный для сенсорного управления, а также встроенные облачные инструменты SkyDrive. Кроме того, пользователям Windows 8 доступен Office Также Microsoft создал свой магазин приложений Windows Store.

Контрольные вопросы 1. Что включает в себя понятие "программное обеспечение"? 2. Назовите и характеризуйте основные категории программного обеспечения. 3. В чем отличие прикладных программ от системных и инструментальных? 4. Что входит в системное программное обеспечение? 5. В чем состоит назначение ОС? 6. Какова структура операционной системы? 7. Какие операционные системы вы знаете?

1. Брауде Э. Технология разработки программного обеспечения. - СПб.: Питер, Брукс Ф. Мифический человеко-месяц или как создаются программные системы. СПб.: Символ-Плюс, Гагарина Л. Г., Кокорева Е. В., Виснадул Б. Д. Технология разработки программного обеспечения. М.: ИД «ФОРУМ»; ИНФРА-М, ISBN ISBN ISBN Орлов С. А. Технологии разработки программного обеспечения. СПб.: Питер, Список литературы