§ 6. Програмне забезпечення ЕОМ та його класифікація.  Операційні системи.  Зовнішні пристрої.  Файли та папки.
Химия

§ 6. Програмне забезпечення ЕОМ та його класифікація. Операційні системи. Зовнішні пристрої. Файли та папки.


З початку вивчення інформатики ми звертали увагу, що ЕОМ може працювати лише з програмі. Взагалі все, на що здатна ЕОМ — це виконувати якусь програму. Тому особливе місце у курсі інформатики займає вивчення програмного забезпечення ЕОМ.

Програмне забезпечення (ПЗ) та його класифікація.

Усі існуючі програми можна розділити на три види. Для наочності такого поділу зобразимо класифікацію у вигляді схеми

clip_image002

Системне ПЗ служить забезпечення працездатності ЕОМ, загального управління ресурсами тощо. До системного ПЗ належать:

Ø Операційні системи (ОС) — сукупність програм, призначених для управління ресурсами ЕОМ, організації діалогу користувача з ЕОМ, виконання програм користувача.

Ø Засоби контролю та діагностики — Тестові програми, служать для контролю працездатності апаратної частини ЕОМ. Ці програми виявляють несправності та місце їх виникнення.

Ø Сервісні програми (Утиліти) розширюють можливості ОС (програми оболонки, архіватори, антивірусні програми, програми відновлення стертих файлів і т.д.).

Інструментальне ПЗ сукупність програм розробки інших програм. Вони є основою роботи програмістів. До них відносяться:

Ø Системи програмування — Набір програмних засобів, які забезпечують потреби при розробці програм (редактори текстів програм, інтегровані середовища). Прикладом такої програми може бути Turbo Pascal.

Ø Транслятори — Програми перекладу програм в машинну мову. Програма-транслятор входить до складу інтегрованого середовища Turbo Pascal. Існує багато інших (окремих) програм-трансляторів.

Прикладне ПЗ — Програми для вирішення конкретних завдань користувача. Ці програми звернені до людини, яка не складає програм, а лише використовує їх для вирішення своїх завдань. При спілкуванні з прикладною програмою користувачеві доводиться виконувати деякі прості операції — вводити числа та тексти, виводити графіки, переглядати дані. Прикладні програми орієнтовані створення максимального комфорту для користувача. Він може знати про комп’ютер мінімальний набір відомостей. Таким чином, ці програми доступні широкому запровадження серед людей, не знайомих з комп’ютером.

Класифікація прикладного програмного забезпечення дуже велика. Існують проблемно- та методо-орієнтовані пакети програм. Але більшу його частину займають програми загального призначення:

Ø текстові процесори,

Ø табличні процесори,

Ø бази даних та системи управління базами даних (СУБД),

Ø програми обробки графічних зображень тощо.

Ø музичні редактори, …

Концепція операційної системи.

ОС — сукупність програм, призначених для управління ресурсами ЕОМ, виконання програм користувача та організації діалогу користувача та ЕОМ. ОС управляє роботою інших програм, і виділяє їм ресурси ЕОМ — пам’ять, час тощо. Вона забезпечує роботу машини як єдиного цілого зв’язок між пристроями. У той самий час ОС виступає посередником між людиною та ЕОМ і приховує від користувача багато важких елементарних операцій, створює зручний інтерфейс. Тобто як би обволікає апаратуру комп’ютера, щоб користувачеві не доводилося спілкуватися з цією апаратурою.

Класифікація операційних систем:

  • за кількістю одночасно оброблюваної інформації — 16- та 32-розрядні;
  • за кількістю одночасно працюючих користувачів — однокористувацькі та розраховані на багато користувачів;
  • за кількістю одночасно виконуваних програм — однозадачні та багатозадачні.

Поняття багатозадачності.

Залежно від працюючої ОС на ЕОМ можна одночасно виконувати одну або кілька програм. Наприклад, набираючи текст, користувач може одночасно запустити друк документа на принтері, чекати з’єднання через мережу тощо.

У однозадачной ОС кожний час може виконуватися лише одне програма, крім резидентних програм, які завжди присутні у пам’яті і входять у роботу за необхідності.

У багатозадачній одночасно активними може бути більше однієї програми. Багатозадачність буває кооперативною та витісняючою. При витісняючої багатозадачності система відводить кожному завданню суворо певний час — режим розподілу часу.

При кооперативної програми отримують стільки часу, скільки вони попросять у ОС і ділять його між собою, обмінюючись повідомленнями.

Історія розвитку ОС

Розглянемо два основних напрямки розвитку ОС, які пов’язані відповідно з фірмами-розробниками Microsoft (MS) та IBM.

У 1981 році фірма MS випустила першу ОС MS DOS 1.0 (дискова операційна система). Робота з ОС здійснювалася за допомогою командного рядка в символьному режимі. ОС обслуговувала 64 Кб пам’яті, могла використовувати дискети 5,25″ ємністю 160 Кб.

У тому року фірма IBM розробила свою ОС PC DOS — повний аналог MS DOS.

У 1983 році побачила світ MS DOS 2.0. Вона працювала з дискетами 360 Кб та жорсткими дисками 10 Мб. З’явилася деревоподібна система каталогів дисків, а також можливість завантажувати драйвери.

Перераховані ОС мали низку важливих недоліків: примітивний інтерфейс (у вигляді командного рядка і символьного режиму), однозадачність, обмеженість обсягу адресованої пам’яті. Від версії до версії ці ОС удосконалилися, але важливі вади залишалися.

З 1984 року почалася робота над графічною ОС, яка мала б можливість повного використання пам’яті, була багатозадачною. До 1985 фірма MS розробила графічну оболонку Windows 2.0 до MS DOS. З’явився графічний інтерфейс, але обмеження прямої адресації лише 640 Кб пам’яті залишалося. Решта пам’ять вважалася розширеною, і з нею здійснювалася з допомогою драйверів розширеної пам’яті.

У 1987 році фірма IBM розробила ОС OS/2 1.0, яка могла адресувати до 16 Мб пам’яті, мала багатозадачність до 12 програм.

1990 року фірма MS випустила оболонку Windows 3.x. Для неї характерне використання всього адресного простору та віртуальної пам’яті, кооперативна багатозадачність. Однак це була не ОС, а лише графічна програмна оболонка для MS-DOS.

До 1992 року фірмою IBM була розроблена OS/2 2.0 — 32-розрядна, багатозадачна, однокористувацька ОС. Підтримувалися багатопотокові програми, сумісність із продуктами фірми MS. Але вона найвибагливіша до ресурсів — 386 процесор, 8Мб пам’яті, 50Мб вільного місця на диску. Але надалі розробники цієї лінії ОС відмовилися підтримки програмного забезпечення фірми MS.

У 1993 році з’явилася Windows NT — 32-розрядна, розрахована на багато користувачів, багатозадачна ОС з мережевими можливостями і графічним інтерфейсом.

У 1995 році побачила світ 32-розрядна, однокористувацька ОС Windows 95. Вона має витісняючу багатозадачність для 32-розрядних додатків і кооперативну — для 16 розрядних.

Необхідні ресурси: 386 процесор та 4 Мб пам’яті, 40 Мб вільного місця на диску.

У 1998 року з’явилася Windows 98, а 2000 року — WindowsMillenniumEdition — ОС за характеристиками аналогічні попередньої версії 1995 року, але внутрішньо досконаліші.

У 2000 році випущені дві версії Windows 2000: Professional і Server, які є 32-розрядними багатозадачними, а Server ще й розрахованої на багато користувачів ОС. Ці дві ОС засновані на технології NT є ​​прямими нащадками WindowsNT.

Окремо від перерахованих ОС розвивалася ще одна лінія ОС — UNIХ, створена фірмою BellLaboratories. Вона розроблялася за егідою перенесення програм між комп’ютерами з різною архітектурою. У результаті з’явилися багато UNIXоподібних ОС — розраховані на багато користувачів, багатозадачні, 32-розрядні.

Файли та каталоги.

У комп’ютері зазвичай є кілька накопичувачів магнітних дисках. Усі вони мають свої імена як латинських букв. Літери А та В — імена дисководів. Починаючи з З називаються жорсткі диски, та був CD–ROM.

Вся інформація на дисках зберігається як файлів. Файл — Сукупність логічно пов’язаних даних. Це може бути текст книги, програма, коди графічного зображення тощо. Кожен файл має ім’я, яке складається з двох частин: власне імені та розширення. Правила побудови імені залежить від використовуваної ОС.

Для ОС MS-DOS довжина файлу може бути від 1 до 8 латинських знаків і цифр. Крім того, в ім’я можна включати деякі спецсимволи (!%$# і т.д.) Розширення починається з точки, за якою слідують від 0 до 3 символів, тобто розширення може бути відсутнім.

Для Windows ім’я може складатися з 1-255 будь-яких символів. Розширенням вважається частина імені після останньої точки. Регістр букв не відрізняється.

Розширення зазвичай визначає зміст файла. Згодом склалися стандартні розширення файлів:

txt, doc — текстові документи,

exe, com — виконувані файли,

bat — командний файл,

bmp, jpg – файли графічних зображень тощо.

Для зручного розташування багатьох файлів їх зручно розсортувати за папками (каталогами). Ім’я каталогу будується за тими самими принципами, як і ім’я файлу, але розширення використовується рідко. Папки можуть містити внутрішні папки до великої вкладеності. Намалювати на дошці малюнок та підкреслити деревоподібну систему папок.

Найвищий каталог називається кореневим. На кожному диску є один кореневий каталог. У ньому реєструються файли та каталоги першого рівня. У каталогах 1-го рівня реєструються каталоги 2-го рівня тощо. Щоб вказати розташування файлу на диску, необхідно написати шлях до файлу через дерево каталогів.

Підготовка носіїв для роботи.

Весь простір будь-якого диска розбитий на концентричні доріжки, які поділяються на сектори. Для створення доріжок та секторів використовується програма, диск потрібно відформатувати спеціальною програмою. При цьому на диск записуються електронні мітки доріжок та секторів, та виділяється службове місце на диску. Програма також перевіряє його працездатність та позначає погані блоки.

Процес форматування ділиться на 2 етапи: низького (фізичного) та високого (логічного) рівня. При фізичному форматуванні на диск наносяться електронні мітки для вказівки місць доріжок та секторів. Логічне форматування розбиває весь простір диска на кластери та забезпечує виділення службових місць на диску.

Кластер — Група суміжних секторів, що має унікальний номер. Кластери розміщуються так, щоб мінімізувати

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *