ЭВМ и ПУ. Вычислительные машины, системы и сети - курс лекций. Вычислительные машины, системы и сети. Курс лекций

• Название: Вычислительные машины, системы и сети. Курс лекций
• Анкор: ЭВМ и ПУ
• Дата: 04.03.2021
• Размер: 1.45 Mb.
• Имя файла: Вычислительные машины, системы и сети - курс лекций.doc
• Тип: Курс лекций; #181794
• страница: 17 из 23

27. Системное программное обеспечение ЭВМ. Интерпретаторы, трансляторы, компиляторы.

Системное ПО (СПО) — это набор программ, которые управляют компонентами вычислительной системы, такими как процессор, коммуникационные и периферийные устройства, а также которые предназначены для обеспечения функционирования и работоспособности всей системы.



СПО включает в себя:

1. 
   операционную систему (ОС) – обязательную часть СПО, обеспечивающую эффективное функционирование ПК в различных режимах, организующую выполнение программ и взаимодействие пользователя и внешних устройств с компьютером;
   
2. 
   сервисные программы, расширяющие возможности ОС;
   
3. 
   инструментальные программные средства, предназначенные для эффективной разработки и отладки ПО;
   
4. 
   систему тех.обслуживания, которая облегчает диагностику, тестирование и поиск неисправностей в ПК.
   

Конкретные виды системного программного обеспечения включают загрузчики, операционные системы, драйверы устройств, инструментальные программные средства, компиляторы, ассемблеры, компоновщики, утилиты.

Программа, написанная на алгоритмическом языке, должна быть преобразована (переведена) в объектную программу (объектный модуль) на языке машины (двоичные коды). Подобное преобразование выполняется трансляторами: с языка ассемблер – ассемблером, с языков высокого уровня – компиляторами. Для некоторых алгоритмических языков используются интерпретаторы, не создающие объектный модуль, а при каждом очередном выполнении программы преобразующие каждую её отдельную строку или оператор на машинный язык (интерпретаторы существенно замедляют выполнение программы).

28: Операционные системы. Виртуальные программные машины. Графический интерфейс пользователя.

Операционная система, ОС (англ. operating system) — базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и утилит.

При включении компьютера операционная система загружается в память раньше остальных программ и затем служит платформой и средой для их работы. Помимо вышеуказанных функций ОС может осуществлять и другие, напр., предоставление пользовательского интерфейса, сетевое взаимодействие и т. п.

С 1990-х наиболее распространёнными операционными системами являются ОС семейства Microsoft Windows и системы класса UNIX (особенно Linux).

Основные функции (простейшие ОС):

• 
  Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение;
  
• 
  Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода);
  
• 
  Управление оперативной памятью (распределение между процессами, виртуальная память);
  
• 
  Управление энергонезависимой памятью (Жесткий диск, Компакт-диск и т.д.), как правило с помощью файловой системы;
  
• 
  Пользовательский интерфейс;
  

Дополнительные функции (развитые современные ОС):

• 
  Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность);
  
• 
  Взаимодействие между процессами;
  
• 
  Межмашинное взаимодействие (компьютерная сеть);
  
• 
  Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от зловредных действий пользователей или приложений;
  
• 
  Разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы (аутентификация, авторизация).
  

В составе ОС различают три группы компонентов:

• 
  ядро, содержащее планировщик; драйверы устройств, непосредственно управляющие оборудованием; сетевую подсистему, файловую систему;
  
• 
  системные библиотеки;
  
• 
  оболочку с утилитами.
  

Большинство программ, как системных (входящих в ОС), так и прикладных, исполняются в непривилегированном («пользовательском») режиме работы процессора и получают доступ к оборудованию (и, при необходимости, к другим ядерным ресурсам, а также ресурсам иных программ) только посредством системных вызовов. Ядро исполняется в привилегированном режиме: именно в этом смысле говорят, что ОС (точнее, её ядро) управляет оборудованием.

Виртуальная программная машина – это часть ПО, делающая возможным использование приложения в независимости от платформы компьютера. Программы, написанные для виртуальных машин, не нуждаются в создании различных версий для различных платформ, так как виртуальные машины пишутся для различных платформ. Приложение, написанное для виртуальной машины, во время запуска на компьютере интерпретируется или мгновенно компилируется (Just In Time compilation). Одна из самых известных виртуальных программных машин – это виртуальная машина Java (Java Virtual Machine) фирмы Sun Microsystem.

Графический интерфейс пользователя (ГИП) – система удобного общения пользователя с ПК, в основе которой лежит представление на экране монитора различных объектов (файлов, данных, оборудования и т.д.), часто сопровождаемое короткими пояснительными надписями, воздействуя на которые пользователь может управлять работой компьютера.

В графических ОС и оболочках существует стандарт на графический интерфейс пользователя, который включает в себя: системы меню, системы окон, панели инструментов, комбинации клавиш («горячих клавиш») для быстрого ввода с клавиатуры, шаблоны форм документов и системы контекстно-зависимой помощи.