Состав современного системного по: история развития и классификация

Основная  часть

 Состав современного системного по: история развития и классификация

 

Основные  этапы развития программного обеспечения:

1. Программирование для ЭВМ 1-го  поколения велось в кодах машины, и пользователь при решении  задачи получал в свое распоряжение все ресурсы, работая с ними напрямую.

2. Первые операционные системы  (ОС), появившиеся в конце 40-х  гг. XX века и представляющие собой  наборы программ ввода/вывода  суммарным объемом в несколько  сотен команд, не изменили сути  дела, так как пользователи для своих целей создавали собственные сервисные программные средства. Пользователи были хорошо знакомы с архитектурой ЭВМ, системой ее команд и режимами ее функционирования. Программирование и отладка программ велись в кодах ЭВМ, как правило, непосредственно за ее пультом, отображающим состояние всех основных компонент. Решаемые задачи в массе своей были сугубо научными и носили вычислительный характер.

3. В середине 50-х гг. XX века большинство  ЭВМ 2-го поколения работало  под управлением ОС, обеспечивающих пакетный режим обработки: система собирала программы, подготовленные разными пользователями, и выполняла их одну за другой, сокращая накладные издержки оператора и лучше планируя вычислительные ресурсы машины.

Таким образом, ОС уже в значительной мере осуществляли интерфейс между логическим уровнем пользователя и физическим уровнем аппаратуры. ОС этого периода назывались супервизорами или мониторами. Дополнительно к своей основной функции загрузки программ они распределяли оперативную память, обслуживали процессор и управляли вводом/выводом. Многие из ОС данного периода включали библиотеки стандартных и часто используемых процедур и программ, а также трансляторы с первых языков программирования высокого уровня.

На  данном этапе развития программного обеспечения пользователь отделяется от непосредственного интерфейса с ЭВМ посредством языков программирования высокого уровня с их трансляторами, ОС с пакетным режимом обслуживания и операторским обслуживанием. Прежде всего, появление более развитого системного программного обеспечения позволило автоматизировать многие функции по обеспечению работы пользователя с вычислительными системами, существенно снизив требования к его квалификации в области знания архитектурной организации аппаратной части вычислительных систем. Важным следствием этого явилась возможность существенного расширения круга пользователей ЭВМ за счет упрощения интерфейса с ними, освобождения от целого ряда специальных знаний по ЭВМ и снабжения его программными средствами (библиотеки стандартных программ, языки программирования высокого уровня с трансляторами), позволившими снизить требования к специальным знаниям по вычислительной технике.

4. В начале 60-х гг. XX века появились  первые ОС с разделением времени,  которые позволили центральному  процессору переключать обслуживание с одной задачи на другую, создавая иллюзию одновременной работы с ЭВМ многих пользователей. Наиболее бурное развитие ОС данного периода началось с появлением ЭВМ 3-го поколения, имеющих аппаратную поддержку основных элементов функционирования ОС: системы прерываний, средств защиты оперативной памяти от несанкционированного доступа, а также развитую систему ввода/вывода, развитые средства микропрограммирования. При создании подобных систем возникли и были решены проблемы, позволившие обеспечить разделение во времени основных ресурсов ЭВМ. Решение этих проблем привело к разработке механизмов синхронизации параллельных процессов, виртуальной памяти и системы ввода/вывода, а также интерактивных командных языков. Наряду с этим, ОС данного периода включали достаточно большое число различного назначения языков программирования высокого уровня (Фортран, Алгол, Бейсик, PL/1), позволяющих пользователю решать разнообразные задачи из различных областей.

5. В недрах 4-го поколения появилась  персональная компьютерная технология на базе ПК, позволившая приблизить массового пользователя к вычислительным ресурсам, но не к самой аппаратной среде. Первые ПК, имеющие простые операционные среды, позволяли пользователю брать на себя некоторые функции по управлению основными ресурсами. Но с ростом мощности ПК, превосходящими по возможностям ЭВМ общего назначения 3-го поколения, происходило усиление оболочки программного обеспечения не только за счет усложнения ОС, но и в связи с появлением оболочек для самих ОС. Такие оболочки и среды, например MS Windows, используя ОС в качестве программного ядра, существенно повысили уровень интеллектуальности интерфейса пользователь-ЭВМ, вместе с тем еще больше отдаляя его от аппаратной компоненты. Учитывая массово-персональный характер использования ПК, такое решение являлось единственно верным – физически максимально приблизив вычислительные ресурсы к пользователю, максимально удалив от него внутреннюю кухню ПК (аппаратную среду + программное обеспечение), повысив уровень логического интерфейса с ней.

При построении классификации программного обеспечения 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 программного обеспечения (операционные системы, трансляторы, пакеты прикладных программ), то сейчас ситуация коренным образом изменилась. Развитие программного обеспечения пошло как вглубь (появились новые подходы к построению операционных систем, языков программирования), 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.

Таким образом, возможна лишь самая  общая и приближенная классификация  программного обеспечения:

– системное программное обеспечение  – совокупность системных программ, входящих

в состав вычислительной системы. Это программное обеспечение, необходимое для эксплуатации и технического обслуживания ЭВМ, для организации вычислительных работ и автоматизации разработки прикладных программ. Важнейший компонент системного программного обеспечения – ОС, являющаяся необходимым дополнением аппаратных средств;

– прикладное программное обеспечение  – пакеты прикладных программ, предназначенные  для решения определенного круга  задач из различных проблемных областей, а также программы-утилиты, преследующие более узкие, но достаточно важные цели снижения трудоемкости и повышения эффективности работы проблемного пользователя (текстовые и табличные процессоры, СУБД и т.д.);

– инструментарий технологии программирования – инструментальные средства для  разработки программного обеспечения. Включает специализированное программное обеспечение, которое является инструментальным средством разработки. Программное обеспечение данного класса поддерживает все технологические этапы процесса проектирования, программирования, отладки и тестирования создаваемых программ.

Для установки программного обеспечения  компьютера необходимо знать его  аппаратные и программные (системные) требования, которые указываются  производителем в справочной документации по установке. В системных требованиях  указывается: модель процессора и его тактовая частота; необходимый объем оперативной памяти; объем, который займет программа на винчестере; дополнительные устройства, необходимые для функционирования программы; список поддерживаемых ОС; дополнительные необходимые программы.

Процесс установки программного обеспечения  для ОС Windows:

– находим установочный набор (дистрибутив) программы;

– проверяем на соответствие системным  требованиям;

– находим в установочном наборе файл, запускающий установку (обычно это файл setup.exe) и выполняем его. Запускается мастер установки;

– последовательно отвечаем на вопросы, которые задает мастер. В общем  случае нужно произвести такие действия:

– ознакомиться с лицензионным соглашением;

– если программа коммерческая, то ввести серийный номер или код программы, а также некоторые идентификационные сведения о компьютере и о пользователе;

– выбрать тип установки ОС (Typical (обычная) – рекомендуется для  большинства пользователей; Compact (минимальная) – минимальный набор устанавливаемых компонентов, необходимых для нормального функционирования системы; Custom (выборочная) – из списка компонентов нужно выбрать необходимые);

– выбрать место расположения программы  на жестком диске;

– запустить копирование необходимых  файлов и настройку системы.

Установка программ в Windows практически  аналогична для всех программ и проходит по вышеописанному алгоритму. В любом  случае необходимо руководствоваться  указаниями на экране во время установки.

Корректную установку и удаление программ в ОС обеспечивает специальный класс программ – инсталляторы, которые отслеживают информацию об установке и заносят ее в системные настройки. Например, в различных версиях Windows используются, как правило, инсталляторы InstallShield, Windows Installer, которые запускают мастер установки и позволяют удалить программу с помощью приложения Установка и удаление программ.

В составе системного программного обеспечения можно выделить две  составляющие:

– базовое программное обеспечение;

– сервисное программное обеспечение.

Базовое программное обеспечение – минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера.

Сервисное программное обеспечение  – программы и программные  комплексы, расширяющие возможности  базового программного обеспечения  и организующие более удобную работу пользователя.

В базовое программное обеспечение  входят:

– операционная система;

– операционные оболочки.

Расширением базового программного обеспечения  является набор сервисных, дополнительно  устанавливаемых программ, которые  можно классифицировать по функциональному признаку следующим образом:

– программы диагностики работоспособности  компьютера;

– антивирусные программы, обеспечивающие защиту компьютера, обнаружение и  восстановление зараженных файлов;

– программы обслуживания дисков, обеспечивающие проверку качества поверхности магнитного диска, контроль сохранности файловой системы на логическом и физическом уровнях, сжатие дисков, резервное копирование данных на внешние носители;

– программы архивирования данных, которые обеспечивают процесс сжатия информации с целью уменьшения объема памяти для ее хранения;

– программы обслуживания сети.

Эти программы часто называют утилитами.

Утилиты – программы в составе  вычислительной системы, служащие для  выполнения вспомогательных операций обработки данных или обслуживания компьютеров.