Структура программного обеспечения персонального компьютера.
Компьютерная система состоит из:
- аппаратуры (hardware)
- системных программ (system programms) – для обеспечения удобства выполнения приклидных программ
-- ОС
-- Оболочки ОС (командный интерпретатор)
-- Системные программы (сюда входят средства разработки ПО)
- компилятор
- редактор
- интерпретатор команд
- компоновщик
- отладчик
- прикладных программ (application programms)
Понятие операционной системы персонального компьютера. Основные интерфейсы компьютерной системы.
Определение ОС:
ОС – это набор программных средств, выполняющих функции
- обеспечения интерфейса пользователя-программиста с оборудованием (Hardware) и
- повышения эффективности функционирования вычислительной системы путем рационального управления ее ресурсами.
Операционная система как виртуальная машина
Интерфейс между пользователем и компьютером
Скрывает особенности устройств внешней памяти
Скрываются детали обработки прерываний, управления памятью и т.д.
Создается иллюзия неограниченного размера оперативной памяти и числа процессоров
С виртуальной машиной проще иметь дело
Операционная система как менеджер ресурсов
Буферизация на диске данных, предназначенных для печати, и организации очереди на печать
Управление ресурсами и их защита для многопользовательских компьютеров
Упорядоченное и контролируемое распределение процессоров, памяти и других ресурсов между различными программами
Интерфейсы ПО:
- Сначала пользователь взаимодействовал напрямую с железом с помощью коммутационных шнуров (пользователи были учеными), потом начали появляться тумблеры, съемные панели. Это длилось долго, вплоть до 70-80 годов
Было неудобно, медленно, нерационально выполнялись повторяющиеся операции
- Потом появилась память (магнитные реле, системы задержки на трубках) и вслед за ней – библиотеки программ ввода-вывода
- Потом появилось FirmWare – ПО от разработчика железа, встроенное в это железо. Это программы базового ввода –вывода BIOS.
Оно выполняет простейшие действия:
- прием символа с клавы
- вывод на экран
- чтение с жесткого диска
Программы работали, обращаясь к БИОС, а БИОС работал одинаково на всех видах железа.
- Потом стали появляться первые Оси. Они были удобнее и предоставляли прикладной АПИ интерфейс, набор системных вызовов, которые были доступны прикладной программе.
На сегодня роль FirmWare – осталась только на этапе загрузки системы. ОС общается напрямую с железом. Пользователь не общается с железом, приложение уже не общается с FirmWare, ОС после загрузки тоже не общается с FirmWare.
И вообще, для универсальности ОС вместо общения с БИОС общается со специальным HAL (Hardware abstraction layer) – виртуальная оболочка общения с аппаратными средствами, а она уже общается с аппаратурой.
- Для унификации общения ОС с разными аппаратными средствами существуют специальные проги – драйвера. Драйвер реализует IO driver interface, предоставляя универсальный набор функций для данного устройства, с которыми может работать Ось или ПО.
- Для общения пользователя и ПО существует специальный слой – оболочка, который (и не один) есть у любой ОС.
Существуют два типа оболочек: CUI и GUI.
Оболочка для CUI – cmd.exe – только символьная информация
Для GUI – Windows Explorer.
3 ступени развития:
- виндовс 2 – почти ничего
- виндовс 3
- 95 и НТ
- 8 – MetroStyle
В 8.1 – не функциональные вызовы уже, а обращение к компонентам.