Программное обеспечение ПК

   Возможности современного  ПК столь велики, что все большее  число людей находят  ему применение  в своей работе, учебе, быту. Общение  человека с компьютером  стало простым,  наглядным, понятным. Компьютер сам  подсказывает пользователю, что нужно делать  в той или иной  ситуации, помогает  выходить из затруднительных  положений. Это  возможно благодаря  программному обеспечению  компьютера.

   Персональный компьютер  является универсальным  устройством для  обработки информации. Персональные компьютеры  могут выполнять  любые действия  по обработке информации. Для этого необходимо  составить для  компьютера  точную  и подробную последовательность  инструкций –  программу, как  надо обрабатывать  информацию. Тенденция  понижения стоимости  компьютерной техники  при одновременном  росте ее производительности  привела к тому, что компьютеры  становятся предметом  домашнего обихода,  что расширяет  сферу применения  ПК еще больше. Соответственно, требуется  все более разнообразное  программное обеспечение  для решения задач  в новых областях  применения ПК. Непрерывное  повышение мощности  персональных компьютеров,  периферийных устройств,  а также развитие  средств связи  дает разработчикам  программного обеспечения  все больше возможностей  для максимально  полного удовлетворения  запросов конечных  потребителей. При  своем выполнении  программы могут  использовать различные  устройства для  ввода и вывода  данных. Сам по  себе ПК не обладает  знаниями ни в  одной области  своего применения, все эти знания  сосредоточены в  выполняемых на  нем программах.

   Вся совокупность  программ, хранящихся  на всех устройствах  долговременной памяти  компьютера, составляет  его программное  обеспечение (ПО). Программное обеспечение  компьютера постоянно  пополняется, развивается,  совершенствуется. Стоимость  установленных программ  на современном  ПК зачастую превышает  стоимость его  технических устройств.  Разработка современного  ПО требует очень  высокой квалификации  от программистов.

   Программное обеспе́чение  наряду с аппаратными средствами, важнейшая составляющая информационных технологий, включающая компьютерные программы и данные, предназначенные для решения определённого круга задач и хранящиеся на машинных носителях.  

   К программному  обеспечению (ПО) относится также  вся область деятельности  по проектированию  и разработке ПО:

• технология проектирования программ (например, нисходящее проектирование, структурное и объектно-ориентированное проектирование и др.);

• методы тестирования программ [ссылка, ссылка];

• методы доказательства правильности программ;

• анализ качества работы программ;

• документирование программ;

• разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования программного обеспечения, и многое другое.  
 

2.

По  функциональному  признаку различают  следующие виды ПО:

• Системное;

• Общее;

• Специальное.

   Под системным  (базовым) понимается  ПО, включающее в  себя операционные  системы, сетевое  ПО, сервисные программы,  а также средства  разработки программ (трансляторы,  редакторы связей, отладчики и пр.).

   Основные функции  операционных систем (ОС) заключаются в  управлении ресурсами  (физическими и  логическими) и  процессами вычислительных  систем. Физическими  ресурсами являются: оперативная память, процессор, монитор,  печатающее устройство, магнитные и оптические  диски. К логическим  ресурсам можно  отнести программы,  файлы, события  и т.д, под процессом  понимается некоторая  последовательность  действий, предписанная  соответствующей  программой и используемыми  ею данными.

   Сетевое ПО предназначено  для управления  общими ресурсами  в распределенных  вычислительных системах: сетевыми накопителями  на магнитных дисках, принтерами, сканерами,  передаваемыми сообщениями  и т.д. К сетевому  ПО относят ОС, поддерживающие работу  ПК в сетевых  конфигурациях (сетевые  ОС), а также отдельные  сетевые программы  (пакеты), используемые  совместно с обычными, не сетевыми ОС.

   Оболочки операционных  систем предоставляют  пользователю качественно  новый интерфейс  по сравнению с  реализуемой операционной  системой. Такие системы  существенно упрощают  выполнение часто  запрашиваемых функций,  например, операций  с файлами. В  целом, программы-оболочки  заметно повышают  уровень пользовательского  интерфейса, наиболее  полно удовлетворяя  потребностям пользователя.

   Программное обеспечение  общего назначения  используется для  решения определенной  целевой задачи  из проблемной  области. Часто  такие программы  называют приложениями, а программное  обеспечение - прикладным. Прикладное ПО  может использоваться  в промышленном  производстве, инженерной  практике, научных  исследованиях, медицине, управление, делопроизводстве, издательской деятельности, образовании и  т.д. 

3. Системное программное  обеспечение. Этот  класс программного  обеспечения является  необходимой принадлежностью  компьютера, так как  обеспечивает взаимодействие  человека, всех устройств и программ компьютера. Этот комплекс программ определяет на компьютере системную среду и правила работы в ней. Чем более совершенно системное программное обеспечение, тем комфортнее мы чувствуем себя в системной среде. 

   Самой важной системной  программой является  операционная система,  которая обычно  хранится  на жестком  диске. При включении  компьютера ее  основная часть  переписывается с  жесткого диска  во внутреннюю  память и там  находится на протяжении  всего сеанса работы  компьютера.

   3.1. Операционная система  - это набор программ, управляющих оперативной  памятью, процессором,  внешними устройствами  и файлами, ведущих  диалог с пользователем.      Важной частью  операционной системой  является файловая  система ОС.

   В файлах хранится  все: и программное  обеспечение, и  информация, необходимая  для пользователя.

  С файлами постоянно  приходится что-то  делать: создавать,  удалять, копировать, перемещать, искать  и переименовывать.  За все эти действия  и отвечает файловая  система.

   Если  выключить  компьютер и при  этом на экране  не происходит  никаких изменений,  хотя все устройства  находятся в рабочем  состоянии, то  это говорит об  отсутствии в нем  операционной системы.

   Операционная система  обеспечивает:

   - выполнение прикладных  программ;

    -управление  ресурсами компьютера  — памятью, процессором  и всеми внешними  устройствами;

    -контакт  человека с компьютером.

   К наиболее известным  операционным системам  относятся: MS-DOS, Windows, Unix, OS/2. 

Операционная  система MS DOS имеет  развитые средства доступа  ко всем аппаратным компонентам, обладает достаточно гибкой файловой системой, основанной на иерархической  структуре каталогов, удобным командным  языком.

Основными компонентами MS DOS являются:

• Базовая система ввода-вывода (БСВВ) – BIOS (BasicInput/OutputSystem);

• Системный загрузчик SB (SystemBootstrap) – размещается в блоке начальной загрузки (BootRecord);

• Модуль расширения BIOS – располагается в скрытом файле io.sys;

• Модуль обработки прерываний – скрытый файл msdos.sys;

• Командный процессор – файл command.com;

• Утилиты, реализующие выполнение внешних команд MS DOS – файлы с расширением COM, например format.com;

• Драйверы устройств – размещаются в виде файлов на диске;

• Информация о желательных параметрах настройки MS DOS – при необходимости задается в файле конфигурации config.sys;

• Командный файл, при необходимости выполняемый для настройки параметров и конфигурирования MS DOS называется autoexec.bat.

   БСВВ находится  в ПЗУ ПК и  устанавливает связь  между обладающими  некоторыми особенностями  техническими средствами  и стандартизированным  ПО, а именно с  ОС. Ее назначение  состоит в выполнении  наиболее простых  и универсальных  функций ОС, связанных  с вводом-выводом. BIOS в ПЗУ содержит  также тест функционирования  ПК, проверяющий работу  памяти и устройств  при включении  питания. Кроме  того, он содержит  программу вызова  загрузчика ОС. БСВВ  в ПЗУ является  общей и неизменяемой  частью всех возможных  ОС для данной  модели ПЭВМ. Системный  загрузчик предназначен  для считывания  в оперативную  память модуля  расширения БСВВ  и модуля обработки  прерываний. Модуль  расширения БСВВ  придает гибкость  ОС, позволяет управлять  с ее помощью  набором аппаратных  средств ПК, наиболее  точно удовлетворяющим  замыслу разработчиков  ОС. Этот модуль  сравнительно легко  позволяет перекрыть  функции БСВВ в  ПЗУ и обеспечивает  возможность подключения  дополнительных драйверов  (программ обслуживания  внешних устройств).

   Модуль обработки  прерываний образует  верхний уровень  ОС, с которым взаимодействует  большинство ПП. Компонентами  данного модуля  являются программы,  обеспечивающие работу  файловой системы,  устройств ввода/вывода, обслуживания некоторых  ситуаций, связанных  с завершением  программ, их принудительным  прерыванием и  обработкой ошибок.

Командный процессор представляет собой выполнимую программу. Командный  процессор выполняет  функции:

• Прием и разбор команд, полученных с клавиатуры или из командного файла;

• Выполнение встроенных команд MS DOS, находящихся внутри файла COMMAND.COM;

• Загрузка и выполнение внешних команд MS DOS (утилит) и прикладных программ, хранящихся в виде файлов типа com и exe.

   Утилиты, или внешние  команды MS DOS, представляют  собой программы,  поставляемые вместе  с ОС в виде  файлов. Они выполняют  различные обслуживающие  действия, например, форматирование дискет, проверку дисков  и т.д.

   Драйверы устройств  представляют собой  программы, дополняющие  систему ввода/вывода  ОС и обеспечивающие  обслуживание новых  устройств или  нестандартное использование  имеющихся устройств. В частности, с помощью драйверов, например драйвера ansi.sys, обеспечивается требуемый способ формирования символов и вывода их на принтер. Драйверы загружаются в ОЗУ при загрузке ОС, а их имена указываются в файле конфигурации config.sys.

3.2. Внутренние команды  MS DOS содержатся внутри  файла command.com и  выполняются командным  процессором. К  основным внутренним  командам можно  отнести следующие  команды для работы  с файлами и  каталогами:

• CD – смены и показ имени текущего каталога;

• COPY – копирование файлов;

• DEL – удаление файлов;

• DIR – выдача списка имен файлов и подкаталогов текущего каталога;

• MD – создание каталога.

3.3.

Внешние команды (утилиты) поставляются вместе с ОС в виде отдельных файлов. К ним относятся  такие важные команды:

• DISKCOMP – сравнение дискет;

• DISKCOPY – копирование дискет;

• FDISK – разметка жесткого диска;

• FORMAT – форматирование дисков и дискет;

• SYS – создание системной дискеты путем копирования системных файлов.

4.1.

   Программа Нортон  коммандер (НК), разработанная  фирмой PeterNortonComputing является  программой-оболочкой  для работы с  ОС MS DOS. Широкое распространение  НК получил благодаря  заметному облегчению  взаимодействия пользователя  с ПК. Как правило,  с ее помощью  пользователи просматривают  каталоги, копируют, переименовывают,  удаляют файлы,  запускают программы  и т.д.

   Запуск НК выполняется  заданием в командной  строке имени nc.exe. Для этого нужно  установить текущим  каталог NC, в котором  размещены все  файлы оболочки. Можно  этого не делать, но тогда в файле  автозапуска следует  прописать путь  доступа к запускающему  файлу nc.exe.

   Интерфейс оболочки  НК имеет вид  двух панельного  диалогового окна. Каждая из панелей  (левая и правая) связана с одним  внешним накопителем  и обычно отображает  перечень файлов, подкаталогов текущего  каталога этого  накопителя. В любой  момент времени  одна из панелей  является активной, а другая панель  – пассивной.