Системное программное обеспечение — Википедия

Систе́мное програ́ммное обеспе́чение — комплекс программ, которые обеспечивают управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой — приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные практические задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, предоставляя им сервисные функции, абстрагирующие детали аппаратной и микропрограммной реализации вычислительной системы, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы.

Системное программирование — создание системного программного обеспечения.

Системный программист — программист, специализирующийся на системном программировании.

Отнесение того или иного программного обеспечения к системному условно, и зависит от соглашений, используемых в конкретном контексте. Как правило, к системному программному обеспечению относятся операционные системы

[⇨], утилиты^[⇨], системы программирования^[⇨], системы управления базами данных^[⇨], широкий класс связующего программного обеспечения.

Место системного программного обеспечения (выделено зелёным) в многоуровневой схеме вычислительной системы

Операционная система — комплекс системных программ, расширяющий возможности вычислительной системы, а также обеспечивающий управление её ресурсами, загрузку и выполнение прикладных программ, взаимодействие с пользователями. В большинстве вычислительных систем операционные системы являются основной, наиболее важной (а иногда единственной) частью системного программного обеспечения.

Функции операционных систем[править | править код]

Основные функции (простейшие операционные системы):

• 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 доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, компакт-диск и т. д.), организованным в той или иной файловой системе.
• Пользовательский интерфейс.
• Сетевые операции, поддержка стека протоколов.

Понятие операционной системы[править | править код]

Существуют две группы определений операционных систем: «совокупность программ, управляющих оборудованием» и «совокупность программ, управляющих другими программами». Обе они имеют свой точный технический смысл, который, однако, становится ясен только при более детальном рассмотрении вопроса о том, зачем вообще нужны операционные системы.

Есть приложения вычислительной техники, для которых операционные системы излишни. Например, встроенные микрокомпьютеры содержатся сегодня во многих бытовых приборах, автомобилях (иногда по десятку в каждом), сотовых телефонах и т. п. Зачастую такой компьютер постоянно исполняет лишь одну программу, запускающуюся по включении. И простые игровые приставки — также представляющие собой специализированные микрокомпьютеры — могут обходиться без операционной системы, запуская при включении программу, записанную на вставленном в устройство «картридже» или компакт-диске. Тем не менее некоторые микрокомпьютеры и игровые приставки всё же работают под управлением особых собственных операционных систем. В большинстве случаев, это UNIX-подобные системы (последнее особенно верно в отношении программируемого коммутационного оборудования: файрволов, маршрутизаторов).

Основные идеи операционных систем[править | править код]

Предшественником операционных систем следует считать служебные программы (загрузчики и мониторы), а также библиотеки часто используемых подпрограмм, начавшие разрабатываться с появлением универсальных компьютеров 1-го поколения (конец 1940-х годов). Служебные программы минимизировали физические манипуляции оператора с оборудованием, а библиотеки позволяли избежать многократного программирования одних и тех же действий (осуществления операций ввода-вывода, вычисления математических функций и т. п.).

В 1950—1960-х годах сформировались и были реализованы основные идеи, определяющие функциональные возможности операционных систем: пакетный режим, разделение времени и многозадачность, разделение полномочий, реальный масштаб времени, файловые структуры файловые системы.

Встроенные программы или firmware — это программы, «зашитые» в цифровые электронные устройства. В ряде случаев (например, BIOS IBM-PC совместимых компьютеров) являются по сути частью операционной системы, хранящейся в постоянной памяти. В достаточно простых устройствах вся операционная система может быть встроенной. Многие устройства современных компьютеров имеют собственные «прошивки», осуществляющие управление этими устройствами и упрощающие взаимодействие с ними.

Утилиты (англ. utility или tool) — программы, предназначенные для решения узкого круга вспомогательных задач. Иногда утилиты относят к классу сервисного программного обеспечения.

Утилиты используются для мониторинга показателей датчиков и производительности оборудования (например, мониторинга температур процессора или видеоадаптера), управления параметрами оборудования (ограничение максимальной скорости вращения CD-привода; изменение скорости вращения вентиляторов), контроля показателей (проверка ссылочной целостности; правильности записи данных), расширения возможностей (форматирование или переразметка диска с сохранением данных, удаление без возможности восстановления).

Типы утилит[править | править код]

• Дисковые утилиты
  • Дефрагментаторы
  • Проверка диска — поиск неправильно записанных либо повреждённых различным путём файлов и участков диска и их последующее удаление для эффективного использования дискового пространства.
  • Очистка диска — удаление временных файлов, ненужных файлов, чистка «корзины».
  • Разметка диска — деление диска на логические диски, которые могут иметь различные файловые системы и восприниматься операционной системой как несколько различных дисков.
  • Резервное копирование — создание резервных копий целых дисков и отдельных файлов, а также восстановление из этих копий.
  • Сжатие дисков — сжатие информации на дисках для увеличения вместимости жёстких дисков.
• Утилиты работы с реестром
• Утилиты мониторинга оборудования
• Тесты оборудования

К этой категории относятся системные программы, предназначенные для разработки программного обеспечения:

• ассемблеры — компьютерные программы, осуществляющие преобразование программы в форме исходного текста на языке ассемблера в машинные команды в виде объектного кода;
• трансляторы — программы или технические средства, выполняющее трансляцию программы;
  • компиляторы — Программы, переводящие текст программы на языке высокого уровня, в эквивалентную программу на машинном языке.
  • интерпретаторы — Программы (иногда аппаратные средства), анализирующие команды или операторы программы и тут же выполняющие их;
• компоновщики (редакторы связей) — программы, которые производят компоновку — принимают на вход один или несколько объектных модулей и собирают по ним исполнимый модуль;
• препроцессоры исходных текстов — это компьютерные программы, принимающие данные на входе, и выдающие данные, предназначенные для входа другой программы, например, такой, как компилятор;
• отла́дчики (англ. debugger) — модули среды разработки или отдельные программы, предназначенные для поиска ошибок в программах;
• текстовые редакторы — компьютерные программы, предназначенные для создания и изменения текстовых файлов, а также их просмотра на экране, вывода на печать, поиска фрагментов текста и т. п.;
• библиотеки подпрограмм — сборники подпрограмм или объектов, используемых для разработки программного обеспечения;
• редакторы графического интерфейса.

Система управления базами данных (СУБД) — специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных.

Так как системы управления базами данных не являются обязательным компонентом вычислительной системы, зачастую их не относят к системному программному обеспечению. Часто СУБД осуществляют лишь служебную функцию при работе других видов программ (веб-серверы, серверы приложений), поэтому их не всегда можно отнести к прикладному программному обеспечению. Поэтому СУБД иногда относят к промежуточному программному обеспечению (Middleware).

Основные функции СУБД[править | править код]

Классификация СУБД по способу доступа к базе данных[править | править код]

• Файл-серверные, в которых файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере, а программная реализация СУБД располагается на каждом клиентском компьютере целиком. Доступ к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Всплеск популярности файл-серверных систем управления базами данных относится к концу 1980-х — началу 1990-х годов.
• Клиент-серверные СУБД состоят из клиентской части (которая входит в состав прикладной программы) и сервера (см. Клиент-сервер).
• Встраиваемые — программные библиотеки, которые позволяют унифицированным образом хранить большие объёмы данных на локальной машине.

• Васильев В. Г. Системное программное обеспечение

Виды программного обеспечения. Инсталляция и удаление программ

Что же такое программное обеспечение компьютера? Рассмотрим этот термин подробнее.

Программное обеспечение (ПО) – это все компьютерные программы, процедуры и соответствующая документация и данные, относящиеся к функционированию данной компьютерной системы.

Всё программное обеспечение можно разделить на следующие типы

1. Системное программное обеспечение. Это такие программы, которые входят в состав операционной системы и являются составной ее частью. Обычно они обеспечивают управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода а также сетевое оборудование. Типичным примером для системной программы является драйвер. Драйвер– это компьютерная программа, при помощи которой другие программы получают доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства (например, к принтеру, сканеру, видеокарте и т. д.). Драйверы являются неотъемлемой составляющей операционной системы – совокупность программ, организующих согласованную работу всех модулей компьютера.

2. Обслуживающие программы.К ним относятся те программы, которые выполняют вспомогательные, обслуживающие либо сервисные функции, например архиваторы, антивирусы и программы для обслуживания жесткого диска компьютера. Программы такого типа также называют утилитами (от англ. utilize – «использовать»).

3. Прикладные программы –это обширный класс программ, предназначенный для решения отдельных определенных пользователем задач, связанных с обработкой данных в определенной области деятельности. К ним можно отнести, например, текстовые, графические, аудио, видео-редакторы, средства управления базами данных, обучающие, тестовые, игровые программы и т. д.

Большинство программ на сегодняшний день создаются с привязкой к конкретной операционной системе (например, Windows, Linux, Android, MacOS) и т. д. Этот факт необходимо обязательно учитывать при выборе той или иной программы.

Перед запуском программы ее нужно правильным образом инсталлировать, то есть установить на данный компьютер. Существуют специальные программы-инсталляторы, например Rpm для ОС Linux или Windows Installer для Windows. Очень часто программы-инсталляторы входят в состав операционной системы по умолчанию. Инсталлировать программу – означает установить (распаковать) все ее значимые файлы в соответствующие директории операционной системы. Для того чтобы программа инсталлировалась верно, она должна содержать так называемый дистрибутив. Дистрибутив программы (от англ. distribute – распределять) – это совокупность компонентов, необходимых для ее установки (инсталляции). Дистрибутив операционной системы обычно содержит в себе программы для начальной инициализации системы.

Для того чтобы установить программы на компьютер, необходимо выполнить следующие действия.

1. В первую очередь необходимо найти установочный файл setup.exe или install.exe и запустить их двойным щелчком мыши.

2. В открывшемся диалоговом окне необходимо выбрать язык программы. Это можно сделать, например, в выпадающем списке. Далее необходимо нажать кнопку ОК.

3. После выполненных действий появится окно, в котором можно пройти все этапы инсталляции программы. Вначале пользователю обычно предлагается прочесть пользовательское соглашение и согласиться с ним (нажать на кнопку «Я согласен»).

4. После этого обычно предлагается выбрать устанавливаемые компоненты программы. Необходимо выбрать нужные (поставить напротив необходимого компонента галочку) и нажать «Далее».

5. Далее появится окно выбора пути установки программы. Необходимо указать точный путь директории, в которую будет установлена папка. После этого нажать «Далее». По умолчанию в системе Windows это обычно папка C:\\Program Files.

6. После того как мы выбрали все нюансы установки программы, необходимо нажать кнопку Install. Программа автоматически начнет процесс инсталляции.

7. После завершения инсталляции для выхода из установщика необходимо нажать Finish.

Часто при инсталляции программы требуется ввести серийный номер продукта. Обычно его можно найти на лицензионной наклейке на обложке диска с программой, либо, если программа была куплена в сети Интернет, код приходит вам на электронную почту. Используя серийной номер, производитель пытается воспрепятствовать нелегальному использованию этой программы. На бесплатные программы (freeware) необходимость ввода серийного номера не распространяется.

Если пользователь более не нуждается в программе, ее можно удалить. Для того чтобы удалить программу из операционной системы компьютера, нужно проделать следующие действия.

1. В меню «Пуск» нужно выбрать Панель управления и в появившемся окне выбрать «Программы». Далее нажать на «удаление программ». Появится список всех установленных на этом компьютере программ.

2. Выберем ненужную нам программу и нажмем наверху кнопку «Удалить/изменить».

3. В открывшемся окне нажмем на кнопку «Удалить».

4. Процесс удаления завершен, в списке установленных программ ее больше нет.

Существуют как полностью бесплатные, так и частично бесплатные программы. Частично бесплатные программы обычно можно установить и запустить без ввода серийного ключа, однако через некоторое время использования (обычно месяц либо меньше), программа потребует активации, то есть ввода серийного ключа. За предлагаемый срок пользователь может оценить программу, ее функционал и возможности и затем принять решение, приобретать ли такую программу или нет. Также можно встретить частично бесплатные программы, в которых недоступны некоторые ключевые компоненты. После ввода серийного ключа эти компоненты разблокируются.

Среди существующих на сегодняшний день лицензий программного обеспечения можно выделить следующие.

· Free – бесплатная программа. Не требует активации и ввода серийного номера.

· Adware – бесплатная программа, устанавливающая в процессе инсталляции на компьютер пользователя дополнительные модули. Чаще всего это рекламное ПО, которое автор использует для своего дополнительного дохода без согласия на то пользователя.

· Shareware – условно бесплатная программа. Может иметь ограничения в функциональности и ограниченный срок работы без активации.

· Trial – условно-бесплатная программа, обычно не имеющая ограничений в функциональности, но имеющая ограниченный срок работы.

· Demo – демонстрационная версия программы.

Также существуют так называемые бесплатные лицензии для программ (например, GPL). GPL означает GeneralPublicLicence(c англ. «универсальная общественная лицензия»). Ее основной принцип – это распространение программного обеспечения с открытым для всех программным кодом, что позволяет изменять и дополнять программу.

В процессе написания кода программного обеспечения разработчик сам должен решить, применимы ли к его изобретению условия лицензии GPL или же он хочет следовать традиционным правилам авторского права.

В законодательствах некоторых стран существуют определенные законы, регламентирующие права на использование программного обеспечения. Например, в России до 2008 года существовал такой закон. Однако затем он утратил свою силу и был заменен частью 4-й Гражданского кодекса РФ, статьями 1225-й и последующими. 

Если пользователь имеет желание написать свою собственную программу, то в этом ему помогут языки программирования, которых на сегодняшний день существует очень много. Например, языки программирования, C++, Java, C#, PHP, Delphi являются очень популярными, а их функционал является широким. Об этих средах мы будем говорить на последующих уроках.

 

Список литературы

1. Соловьева Л.Ф. Учебник: Информатика и ИКТ. Учебник для 8 класса. – Спб: БХВ-Петербург, 2011.

2. Босова Л.Л. Информатика и ИКТ: Учебник для 8 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.

3. Босова Л.Л. Информатика: Рабочая тетрадь для 8 класса. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.

4. Голицына О. Л., Партыка Т. Л., Попов И. И., Программное обеспечение. – М.: ФОРУМ.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Интернет портал «mepavel.narod.ru» (Источник)

2. Интернет портал «chaynikam.info» (Источник)

3. Интернет портал «Producing Open Source Software» (Источник)

 

Домашнее задание

1. Какие виды программного обеспечения вам известны?

2. Что означает термин «инсталляция программы?»

3. Каким образом можно удалить программу из системы Windows?

4. Перечислите виды лицензий для программного обеспечения и опишите вкратце каждую из них.

2. Общая схема компьютера

По своему назначению компьютер — это универсальный прибор для работы с информацией. По принципам своего устройства компьютер — это модель человека, работающего с информацией.

Персональный компьютер (ПК) — это компьютер, предназначенный для обслуживания одного рабочего места. По своим характеристикам он может отличаться от больших ЭВМ, но функционально способен выполнять аналогичные операции. По способу эксплуатации различают настольные (desktop), портативные (laptop и notebook) и карманные (palmtop) модели ПК. Аппаратное обеспечение. Поскольку компьютер предоставляет все три класса информационных методов для работы с данными (аппаратные, программные и естественные), принято говорить о компьютерной системе как о состоящей из аппаратных и программных средств, работающих совместно. Узлы, составляющие аппаратные средства компьютера, называют аппаратным обеспечением. Они выполняют всю физическую работу с данными: регистрацию, хранение, транспортировку и преобразование как по форме, так и по содержанию, а также представляют их в виде, удобном для взаимодействия с естественными информационными методами человека.

Совокупность аппаратных средств компьютера называют его аппаратной конфигурацией.

Программное обеспечение. Программы могут находиться в двух состояниях: активном и пассивном. В пассивном состоянии программа не работает и выглядит как данные, содержательная часть которых — сведения. В этом состоянии содержимое программы можно «читать» с помощью других программ, как читают книги, и изменять. Из него можно узнать назначение программы и принцип ее работы. В пассивном состоянии программы создаются, редактируются, хранятся и транспортируются. Процесс создания и редактирования программ называется программированием.

Когда программа находится в активном состоянии, содержательная часть ее данных рассматривается как команды, согласно которым работают аппаратные средства компьютера. Чтобы изменить порядок их работы, достаточно прервать исполнение одной программы и начать исполнение другой, содержащей иной набор команд.

Совокупность программ, хранящихся на компьютере, образует его программное обеспечение. Совокупность программ, подготовленных к работе, называют установленным программным обеспечением. Совокупность программ, работающих в тот или иной момент времени, называют программной конфигурацией.

Устройство компьютера. Любой компьютер (даже самый большой) состоит из четырех частей:

• устройства ввода информации

• устройства обработки информации

• устройства хранения

• устройства вывода информации.

 Конструктивно эти части могут быть объединены в одном корпусе размером с книгу или же каждая часть может состоять из нескольких достаточно громоздких устройств

Базовая аппаратная конфигурация ПК. Базовой аппаратной конфигурацией персонального компьютера называют минимальный комплект аппаратных средств, достаточный для начала работы с компьютером. С течением времени понятие базовой конфигурации постепенно меняется. 

Чаще всего персональный компьютер состоит из следующих устройств:

Дополнительно могут подключатся другие устройства ввода и вывода информации, например звуковые колонки, принтер, сканер…

Системный блок — основной блок компьютерной системы. В нем располагаются устройства, считающиеся внутренними. Устройства, подключаемые к системному блоку снаружи, считаются внешними. Для внешних устройств используют также термин периферийное оборудование. Монитор — устройство для визуального воспроизведения символьной и графической информации. Служит в качестве устройства вывода. Для настольных ПК в настоящее время наиболее распространены мониторы, основанные на электронно-лучевых трубках. Они отдаленно напоминают бытовые телевизоры. Их вытесняют более качественные ЖК мониторы. Клавиатура — клавишное устройство, предназначенное для управления работой компьютера и ввода в него информации. Информация вводится в виде алфавитно-цифровых символьных данных. Мышь — устройство «графического» управления.

Внутренние устройства персонального компьютера. Внутренними считаются устройства, располагающиеся в системном блоке. Доступ к некоторым из них имеется на лицевой панели, что удобно для быстрой смены информационных носителей, например гибких магнитных дисков. Разъемы некоторых устройств выведены на заднюю стенку — они служат для подключения периферийного оборудования. К некоторым устройствам системного блока доступ не предусмотрен — для обычной работы он не требуется. Процессор. Микропроцессор — основная микросхема персонального компьютера. Все вычисления выполняются в ней. Основная характеристика процессора — тактовая частота (измеряется в мегагерцах, МГц). Чем выше тактовая частота, тем выше производительность процессора. Так, например, при тактовой частоте 500 МГц процессор может за одну секунду изменить свое состояние 500 миллионов раз. Для большинства операций одного такта недостаточно, поэтому количество операций, которые процессор может выполнить в секунду, зависит не только от тактовой частоты, но и от сложности операций.

Единственное устройство, о существовании которого процессор «знает от рождения», — оперативная память — с нею он работает совместно. Оттуда поступают данные и команды. Данные копируются в ячейки процессора (они называются регистрами), а потом преобразуются в соответствии с содержанием команд. Более полную картину того, как процессор взаимодействует с оперативной памятью, вы получите в главах, посвященных основам программирования.

Оперативная память. Оперативную память можно представить как обширный массив ячеек, в которых хранятся числовые данные и команды в то время, когда компьютер включен. Объем оперативной памяти измеряется в миллионах байтов — мегабайтах (Мбайт).

Процессор может обратиться к любой ячейке оперативной памяти (байту), поскольку она имеет неповторимый числовой адрес. Обратиться к индивидуальному биту оперативной памяти процессор не может, так как у бита нет адреса. В то же время, процессор может изменить состояние любого бита, но для этого требуется несколько действий.

Материнская плата. Материнская плата — это самая большая плата персонального компьютера. На ней располагаются магистрали, связывающие процессор с оперативной памятью, — так называемые шины. Различают шину данных, по которой процессор копирует данные из ячеек памяти, адресную шину, по которой он подключается к конкретным ячейкам памяти, и шину команд, по которой в процессор поступают команды из программ. К шинам материнской платы подключаются также все прочие внутренние устройства компьютера. Управляет работой материнской платы микропроцессорный набор микросхем — так называемый чипсет.

Видеоадаптер. Видеоадаптер — внутреннее устройство, устанавливаемое в один из разъемов материнской платы. В первых персональных компьютерах видеоадаптеров не было. Вместо них в оперативной памяти отводилась небольшая область для хранения видеоданных. Специальная микросхема (видеоконтроллер) считывала данные из ячеек видеопамяти и в соответствии с ними управляла монитором.

По мере улучшения графических возможностей компьютеров область видеопамяти отделили от основной оперативной памяти и вместе с видеоконтроллером выделили в отдельный прибор, который назвали видеоадаптером. Современные видеоадаптеры имеют собственный вычислительный процессор (видеопроцессор), который снизил нагрузку на основной процессор при построении сложных изображений. Особенно большую роль видеопроцессор играет при построении на плоском экране трехмерных изображений. В ходе таких операций ему приходится выполнять особенно много математических расчетов.

В некоторых моделях материнских плат функции видеоадаптера выполняют микросхемы чипсета — в этом случае говорят, что видеоадаптер интегрирован с материнской платой. Если же видеоадаптер выполнен в виде отдельного устройства, его называют видеокартой. Разъем видеокарты выведен на заднюю стенку. К нему подключается монитор.

Звуковой адаптер. Для компьютеров IBM PC работа со звуком изначально не была предусмотрена. Первые десять лет существования компьютеры этой платформы считались офисной техникой и обходились без звуковых устройств. В настоящее время средства для работы со звуком считаются стандартными. Для этого на материнской плате устанавливается звуковой адаптер. Он может быть интегрирован в чипсете материнской платы или выполнен как отдельная подключаемая плата, которая называется звуковой картой. Разъемы звуковой карты выведены на заднюю стенку компьютера. Для воспроизведения звука к ним подключают звуковые колонки или наушники. Отдельный разъем предназначен для подключения микрофона. При наличии специальной программы это позволяет записывать звук. Имеется также разъем (линейный выход) для подключения к внешней звукозаписывающей или звуковоспроизводящей аппаратуре (магнитофонам, усилителям и т.п.). Жесткий диск. Поскольку оперативная память компьютера очищается при отключении питания, необходимо устройство для длительного хранения данных и программ. В настоящее время для этих целей широко применяют так называемые жесткие диски. Принцип действия жесткого диска основан на регистрации изменений магнитного поля вблизи записывающей головки.

Основным параметром жесткого диска является емкость, измеряемая в гигабайтах (миллиардах байтов), Гбайт. Средний размер современного жесткого диска составляет 80 — 160 Гбайт, причем этот параметр неуклонно растет.

Дисковод гибких дисков. Для транспортировки данных между удаленными компьютерами используют так называемые гибкие диски. Стандартный гибкий диск (дискета) имеет сравнительно небольшую емкость 1,44 Мбайт. По современным меркам этого совершенно недостаточно для большинства задач хранения и транспортировки данных, но низкая стоимость носителей и высокая степень готовности к работе сделали гибкие диски самыми распространенными носителями данных.

Для записи и чтения данных, размещенных на гибких дисках, служит специальное устройство — дисковод. Приемное отверстие дисковода выведено на лицевую панель системного блока.

Дисковод CD-ROM. Для транспортировки больших объемов данных удобно использовать компакт-диски CD-ROM. Эти диски позволяют только читать ранее записанные данные — производить запись на них нельзя. Емкость одного диска составляет порядка 650-700 Мбайт.

Для чтения компакт-дисков служат дисководы CD-ROM. Существуют также устройства CD-RW, позволяющие осуществлять многократную запись.

Принцип хранения данных на компакт-дисках не магнитный, как у гибких дисков, а оптический. 

Коммуникационные порты. Для связи с другими устройствами, например принтером, сканером, клавиатурой, мышью и т. п., компьютер оснащается так называемыми портами. Порт — это не просто разъем для подключения внешнего оборудования, хотя порт и заканчивается разъемом. Порт — более сложное устройство, чем просто разъем, имеющее свои микросхемы и управляемое программно.

Сетевой адаптер. Сетевые адаптеры необходимы компьютерам, чтобы они могли обмениваться данными между собой.

Сетевые адаптеры могут быть встроены в материнскую плату, но чаще устанавливаются отдельно, в виде дополнительных плат, называемых сетевыми картами.

Программное направление информатики. Программное обеспечение компьютера

На прошлых занятиях мы рассмотрели аппаратную часть компьютера и его логическую структуру. Единственное направление, которому мы пока не уделили должного внимания – это программное.

Нормальное функционирование компьютера не возможно без установки программного обеспечения. Не зря говорят, что логически компьютер состоит из двух частей – hardware(жесткая одежда или аппаратная часть) и software(мягкая одежда или программное обеспечение).

Программное обеспечение – это совокупность программ, обеспечивающих возможность использования компьютера для решения любых задач. Все множество программ, используемых компьютером, делят на две части:

1. программы, управляющие действиями устройств аппаратной части компьютера. Совокупность таких программ называют операционной системой.

2. программы, управляющие действиями компьютера при решении с его помощью конкретных задач. Такие программы называют прикладным программным обеспечением.

Та или иная задача разбивается на несколько подзадач, и каждая подзадача решается с помощью той или иной программы, совокупность которых называют пакетом прикладных программ.

По типу решаемых задач прикладные программы делят на:

1. текстовые редакторы

2. графические редакторы

3. электронные таблицы

4. базы данных

5. компьютерные игры и системы мультимедиа

6. языки программирования

7. обучающие программы

8. системы искусственного интеллекта и экспертные системы

9. коммуникационное(системное) программное обеспечение

Схема работы ПК.

Ну а теперь рассмотрим подробнее первую группу программ.

При включении компьютера, пользователь попадает в среду, созданную операционной системой. Без неё не будет функционировать ни одно устройство на компьютере и будет не возможен нормальный «диалог» между компьютером и пользователем.

Первая операционная система была разработана компанией Microsoft – дисковая операционная система(загружалась с дискеты). MS-DOS (Microsoft Disk Operating System)

В дальнейшем появляются новые версии MS-DOS 2.0, MS-DOS 2.1, … 6.0.

В 1985 г. на базе MS-DOS было выпущено графическое расширение этой операционной системы – Windows 3.0 (характеризуется улучшенным по сравнению с MS-DOS графическим интерфейсом)

В 1993 г. Появилась абсолютно новая операционная система, уже не как расширение MS-DOS, а ОС для обслуживания сетей — Windows NT.

Параллельно с веткой операционных сетей Windows, развивается и операционная система, обслуживающая не только IBM/PC совместимые компьютеры – операционная система UNIX.

На основе UNIX появилась LINUX. И сейчас распространяется бесплатно, чтобы подавить конкуренцию Windows.

Задачи, которые выполняет ОС:

1. распознает и обрабатывает нажатие клавиш на клавиатуре

2. управляет работой дисковых накопителей

3. организует хранение данных на носителях

4. выводит изображение на экран

5. управляет работой периферийных устройств

6. обеспечивает взаимодействие компьютера с пользователем (интерфейс)

7. управляет выполнением ППП

8. осуществляет слежение за временем.

Если бы не было ОС, то каждой прикладной программе необходимо было бы иметь раздел, управляющий аппаратной частью ПК. Тогда пакет получается громоздким. Более удобно наличие одной программы, в которой собрано управление аппаратной частью для всех программ.

На практике мы познакомимся с ОС Windows.

Все знают, что название эта операционная система получила от организации работы. Организована она посредством окон. Выделяют три вида окон:

• окно диалога – с уточняющей информацией (альтернативные и безальтернативные)

• окно приложения – интерфейс конкретной программы

• окно документа

Документ – объект, созданный в приложении.

Приложение – одна или несколько программ, которые используются для создания компьютерных объектов: текст, графика, ….

Windows – многозадачная ОС. Т.е. позволяет работать с несколькими задачами (приложениями) одновременно.

Все, с чем пользователь имеет дело в ОС Windows – это объекты. Каждый объект характеризуется параметрами и действиями.

Объекты ОС Windows :

Пользовательский графический интерфейс – комплекс программ, в которых для взаимосвязи компьютера и человека используются графические средства.

Дружественность пользовательского интерфейса ОС Windows обеспечивается посредством окон и других вспомогательных графических элементов, помогающих вести диалог между компьютером и пользователем.

Файл – объект в виде совокупности данных, хранящихся во внешней памяти компьютера.

Параметры:

• имя файла(в имени не должно быть \ / * ? : « < > |)

• тип – отражает тип и назначение хранящихся данных.

• расширение – показывает в каком приложении был создан файл

текстовые – doc, dot, rtf, txt

графика — bmp, jpg, gif

видео — avi, mpeg, mpg, vob(dvd)

звук – wav, mp3

исполняемые файлы, позволяющие зайти в какую-либо среду — exe

Каждый файл имеет свои характеристики – значок, дата создания, и размер.

Папки существуют только на экране компьютера. Служат для логического объединения файлов и папок в группы.

Каждая папка имеет следующие характеристики: имя, размер, значок и дату создания.

Разберем дополнительные виды программного обеспечения, устанавливаемого на ПК.

Драйвера – программы, управляющие работой периферийных устройств.

Утилиты – это обслуживающие или сервисные программы. Они помогают выявить и устранить причины неполадок(DirectX)

Архиваторы – программы, предназначенные для сжатия данных.

Вирусы – это программа в машинных кодах, которая добавляет свои коды к кодам других программ, готовых к выполнению.

Основная цель – изменить действия зараженных программ. Вирус быстро распространяется при запуске программы.

Существует несколько видов вирусов

• загрузочные – заражают загрузочные сектора дискет и винчестеров

• файловые – заражают исполняемые файлы

• загрузочно-файловые

Антивирус – программа, предназначенная для обнаружения и обезвреживания вирусов. Требует постоянного обновления.

Урок информатики на тему «Программное обеспечение компьютера. Системное ПО и системы программирования». 8-й класс

Цель: 

объяснить, что такое программное обеспечение и зачем оно существует;

научить различать системное, прикладное ПО.

Задачи:
Образовательные – познакомить учащихся с понятиями «программное обеспечение», «операционная система», «системное ПО», «прикладное ПО», закрепить полученные знания.

Развивающие – развивать творческую и мыслительную деятельность учащихся на уроке посредством анализа демонстрационных примеров, способность к обобщению, быстрому переключению, способствовать формированию навыков коллективной и самостоятельной работы, умения чётко и ясно излагать свои мысли.

Воспитательные – способствовать развитию смысловой памяти, умений анализировать, сравнивать, отбирать материал, формированию поисковой самостоятельности и коммуникативных качеств учащихся.

Тип урока: урок формирования  знаний.

Методы:

• по источнику знаний: словесные, наглядные, практические;
• по характеру познавательной деятельности: репродуктивный, проблемный, частично-поисковый;
• по характеру движения мысли от незнания  к знанию:  дедуктивный, традуктивный;
• по степени взаимодействия учителя и ученика:  беседа,  самостоятельная работа;
• по принципу расчленения или соединения знания: аналитический, системный, сравнительный, обобщающий.

Каналы общения_____  учитель – ученик, ученик – учитель, класс – учитель, ученик – ученик, ученик – ПК.

Психологический аспект –  восприятие – осмысление – запоминание, воспроизведение, обобщение –  систематизация – практическое применение.

Оборудование:  ПК, проектор, раздаточный материал.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

Организация рабочих мест.

II. Постановка целей и задач урока

Сегодня на уроке мы рассмотрим следующие вопросы:

• Что такое программное обеспечение?
• Типы и состав программного обеспечения.

III. Актуализация знаний

1. Повторение материала по теме «Устройства компьютера».

Задание 1: Определите, устройством ввода или вывода информации является каждое из устройств, названия которых приведены ниже (соедините стрелками).

Задание 2: «Что это за устройство и для чего предназначено?»

1) Трекбол — указательное устройство ввода информации об относительном перемещении для компьютера. Аналогично мыши по принципу действия и по функциям. Трекбол функционально представляет собой перевернутую механическую (шариковую) мышь.
2) Графопостроитель, плоттер — устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации. Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока).
3) Тачпад, сенсорная панель — указательное устройство ввода, применяемое чаще всего в ноутбуках. Как и другие указательные устройства, тачпад обычно используется для управления «указателем» путем перемещения пальца по поверхности устройства.
4) Графический планшет — это устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера. Также может прилагаться специальная мышь.

IV. Формирование новых знаний

Вы уже знаете, из каких частей состоит компьютер. Но не сможет работать , если на нем не установлены программы.
Для этого используются презентация по теме урока, практические задания на компьютере, цифровые образовательные ресурсы (Презентация 1).
Слайд 1
Вначале рассматривается теоретический материал по теме:
А) дается понятие – программа, программное обеспечение. Слайд 2
Б) классификация компьютерных программ. Слайд 3
В) понятие, классификация, примеры системного программного обеспечения. Слайды 4, 5, 6
Г)основные понятия программирование, язык программирования, система программирования, назначение и режим работы систем программирования. Слайды 7, 8
Д) понятие прикладных программ, классификация приложений, примеры. Слайды 9, 10, 11

V. Совершенствование новых знаний, работа в паре

Задание 1

Найдите лишнее.

А) Текстовый редактор, Microsoft Access, графический редактор, переводчик, проверка диска на фрагментацию. 
Ответ: проверка диска на фрагментацию
Б) операционная система, архиваторы, табличный процессор, антивирусная программа.
Ответ: табличный процессор
В) отладчик, транслятор, языки-программирования, программа-оболочка
Ответ: программа-оболочка

Задание 2

Сравните, чего больше:

А) Графических редакторов или прикладных программ?
Ответ: прикладных программ
Б) Антивирусных программ или системных программ?
Ответ: системных программ

Задание 3: Определите, разновидностью системного или прикладного ПО является вид программного обеспечения.

Физкультминутка (Презентация 2)

Задание 4 (работа в группе)

Укажите, какое ПО необходимо людям в следующих ситуациях (заполните таблицу)

1 группа

Ситуация	Системное ПО	Прикладное ПО	Системы программирования
Ландшафтные дизайнеры создают проект нового городского ландшафта
Профессиональный программист пишет компьютерную программу по заказу крупной фирмы
Ученые научно-исследовательского института расшифровывают записи, переданные марсоходом

2 группа

Ситуация	Системное ПО	Прикладное ПО	Системы программирования
Выпускной, 11 класс, готовит фотоальбом и собирает воспоминания о школьной жизни
Web – дизайнер создает сайт известной фирмы
Школьник играет в компьютерную игру

3 группа

Ситуация	Системное ПО	Прикладное ПО	Системы программирования
Создатели нового мобильного телефона пробуют различные варианты дизайна
Учитель пишет компьютерный тест по своему предмету
Конструкторы исследуют модель новой подводной лодки

Задание 5 (Индивидуальная работа за компьютером)

Открыть готовый текстовый документ, заполните следующую таблицу, определив ПО на данном компьютере. 

Программное обеспечение	Пример
Операционная система
Архиватор
Антивирусная программа
Коммуникационная программа
Система программирования
Текстовые редакторы
Графические редакторы
Редактор презентаций
Электронные таблицы
Электронное учебное издание
Игра
Редакторы работы со звуком
Редакторы работы с видеоинформацией

VI. Подведение итогов урока

1) повторить пройденный материал, используя конспект урока  (Слайд 12)

2) рассмотреть основные вопросы к уроку (Слайд 13)

3) оценивание работы учащихся на уроке.

VII. Домашнее задание

§9.10
Постройте схему, описывающую состав программного обеспечения компьютера, прислать по электронной почте. В схеме вставить логотипы программ.

Системные программы — урок. Информатика, 7 класс.

Cреди десятков тысяч системных программ особое место занимают операционные системы, которые обеспечивают управление ресурсами компьютера с целью их эффективного использования.

 

                    

 

 

Важными классами системных программ являются также программы вспомогательного назначения — утилиты. Они либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные важные задачи. Кратко опишем некоторые разновидности утилит.  

 

1.  Программы контроля, тестирования и диагностики, которые используются для проверки правильности функционирования устройств компьютера и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации; указывают причину и место неисправности;

2.  Программы-драйверы, которые расширяют возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т.д.; с помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся;

3.  Программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;

 

 

  

4.  Антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусами;

 

 

 

 

 

 

5.  Программы оптимизации и контроля качества дискового пространства;

6.  Программы восстановления информации, форматирования, защиты данных;

7.  Коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами;

 

8.  Программы для управления памятью, обеспечивающие более гибкое использование оперативной памяти;

 

9.  Программы для записи CD-ROM, CD-R.

 

Обрати внимание!

Часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует независимо от неё.

Программное обеспечение компьютера Структурная схема программного обеспечения

Программное обеспечение компьютера

Структурная схема программного обеспечения Программное обеспечение компьютера Системное ПО Прикладное ПО Инструментальное ПО Операционные системы Прикладные программы Языки программирования Утилиты Пакеты прикладных программ Системы программирования Программыоболочки Операционные оболочки

1 Системное программное обеспечение

Операционная система — это комплекс взаимосвязанных система программ, назначение которого — организация взаимодействия пользователя с компьютером и выполнение всех других программ. Операционная система обеспечивает совместное функционирование система всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам. Операционные системы распространяются в форме дистрибутивов на системы лазерных дисках. В первую очередь, необходимо провести установку ОС, в процессе которой файлы ОС копируются с лазерного диска дистрибутива на жёсткий диск компьютера.

Процесс загрузки операционной системы 1 этап. BIOS тестирует оборудование. Обычно при благополучном завершении тестов подаётся короткий звуковой сигнал. 2 этап. BIOS ищет загрузчик ОС на внешних носителях информации (флешка, жёсткий диск, компакт-диск). Загрузчик ОС – небольшая программа, находящаяся в нулевом (загрузочном) секторе диска. В её задачу входит загрузка модулей ОС в оперативную память. 3 этап. Управление передаётся загрузчику, который начинает считывать с носителя модули ОС и загружать их в оперативную память. 4 этап. После загрузки ядра, загружаются драйверы периферийных устройств и графическая оболочка. 5 этап. Управление передаётся командному процессору.

Программы-оболочки – весьма популярный класс системных программ. Они обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с ПК.

Состав операционной системы Базовый модуль (ядро ОС) – управляет работой программы и файловой системой, обеспечивает доступ к ней и обмен файлами между периферийными устройствами. Командный процессор – расшифровывает и исполняет команды пользователя, поступающие прежде всего через клавиатуру. Драйверы периферийных устройств – программно обеспечивают согласованность работы этих устройств с процессором (каждое периферийное устройство обрабатывает информацию по разному и в различном темпе). Дополнительные сервисные программы (утилиты).

Некоторые стандартные утилиты Windows • cipher. exe — утилита для обслуживания EFS (шифрованная файловая система (EFS) — это компонент Windows, позволяющий сохранять сведения на жестком диске в зашифрованном формате). Так же с помощью этой утилиты можно удалить файл, папку или данные с диска без возможности восстановления. • cleanmgr — Очистка диска. Чтобы уменьшить количество неиспользуемых файлов на жестком диске для освобождения места на диске и повышения быстродействия компьютера. Она удаляет временные файлы, очищает корзину и удаляет множество системных файлов и других неиспользуемых элементов. • credwiz — Сохранение имен пользователей и паролей. Если имена пользователей и пароли будут повреждены или уничтожены, то можно будет использовать архивную копию для их восстановления. • taskschd. msc — Планировщик заданий. Если определенная программа используется регулярно, то при помощи мастера планировщика заданий можно создать задание, благодаря которому эта программа будет запускаться автоматически в соответствии с установленным расписанием. • dxdiag — Пакет мультимедийных технологий Direct. X используется многими играми ОС Windows. • regedit — Редактор реестра. • netplwiz – управление учётными записями пользователей.

Операционные оболочки обеспечивают возможность работы с компьютером в основном тогда, когда возникают проблемы с установленной ОС. Эти оболочки можно записать на болванку или на флеш-карту и осуществить загрузку с этих устройств. Чаще всего используются специалистами для решения тех или иных задач. На основе имеющейся ОО (так называемые PE) можно сделать свою сборку, добавив нужные программы. Примеры операционных оболочек: • Acronis True Image; • Kaspersky rescue disk;

2 Прикладное ПО

Прикладное ПО Пакеты прикладных программ Комплект офисных приложений Бухгалтерские системы Финансовые аналитические системы CAD – системы (системы автоматизированного проектирования) . . . Рабочие программы пользователя и информационные системы Редакторы HTML или Web – редакторы Браузеры – средства просмотра Webстраниц Графические редакторы Текстовые редакторы Электронные таблицы Базы данных. . .

Пакеты прикладных программ – это система программ, которые по сфере применения делятся на проблемно-ориентированные, пакеты общего назначения и интегрированные пакеты. Современные интегрированные пакеты содержат до пяти функциональных компонентов: тестовый и табличный процессор, СУБД, графический редактор, телекоммуникационные средства.

Прикладная программа или приложение ‒ программа, программа предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем. В большинстве операционных систем прикладные программы не могут обращаться к ресурсам компьютера напрямую, а взаимодействуют с оборудованием посредством операционной системы.

3 Инструментальное ПО

Инструментальное ПО Системы программирования Языки программирования Microsoft Visual Studio Basic C++ Builder Fortran Symantec Cafe Assembler . . . Кумир. . .

Системой программирования называется комплекс программ, предназначенный для автоматизации программирования задач на компьютере. Система программирования освобождает проблемного пользователя или прикладного программиста от необходимости написания программ решения своих задач на неудобном для него языке машинных команд, и предоставляют им возможность использовать специальные языки более высокого уровня. Язык программирования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под её управлением.

Источники 1. http: //www. referatbank. ru/referat/preview/6854/kur sovaya-sistemy-programmirovaniya. html 2. http: //philosophy. ru/library/logic_math/library/nepei voda_prog. pdf 3. http: //otherreferats. allbest. ru/programming/001172 41_0. html 4. http: //www. coolreferat. com 5. ru. wikipedia. org 6. http: //images. yandex. ru