С. Л. Гольдштейн А. В. Кибардин информатика для физиков часть Введение Учебное пособие

Программное обеспечение информатики

Термин “программное обеспечение” относится ко всем программам, составленным для выполнения на ЭВМ. Объем программ может составлять от нескольких десятков операторов (студенческие программы) до нескольких тысяч (прикладные системы общего назначения). Данные программы образуют класс прикладного программного обеспечения, предназначенных для решения конкретных задач пользователей.

Другой класс программного обеспечения – это программы системного назначения, образующие класс системного программного обеспечения. К ним относятся:

• 
  операционные системы;
  
• 
  алгоритмические языки и системы программирования на их основе.
  

Операционные системы дополняют аппаратные средства любого компьютера, позволяя прикладным программам обращаться к внешним устройствам, а пользователю ЭВМ – управлять работой системы с помощью соответствующих команд.
Инструментальные языки и системы программирования – это особая категория программных средств. С их помощью создаются все другие программы, включая программы системного назначения. Существует широкая номенклатура языков программирования, каждый из которых характеризуется определенными свойствами, предназначенными для решения определенных классов задач.

Операционные системы (ОС)

ОС является неотъемлемой частью ЭВМ, обеспечивая управление всеми аппаратными компонентами ЭВМ. Число ОС невелико – не более десятка, но их роль чрезвычайно важна. Наиболее распространены операционные системы семейства Windows, Unix, ОС Mac, Linux.

Назначение ОС. ОС решает две главные задачи. Первое – поддержка работы всех программ, обеспечение их взаимодействия с аппаратурой. Второе – предоставление пользователю возможности общего управления машиной.
В рамках первой задачи ОС обеспечивает взаимодействие программ с внешними устройствами и друг с другом, распределение оперативной памяти, выявление различных событий в процессе работы и реакцию на них и др. Общее управление машиной осуществляется на основе командного языка ОС (языка директив).
Состав ОС. Основные компоненты любой ОС:

• 
  файловая система;
  
• 
  процессор командного языка (командный процессор);
  
• 
  драйверы внешних устройств.
  

Файловая система. Одна из важнейших функций ОС – организация файловой системы. Файл – это место постоянного хранения информации – программ и данных. Реализуются файлы как участки памяти ЭВМ на внешних носителях информации. Каждый файл имеет свое имя, зарегистрированное в оглавлении файлов – каталоге. Каталоги доступны пользователю либо через командный язык ОС, либо через “программы-оболочки”. Эти средства позволяют выполнять операции с файлами: просматривать их, переносить, копировать, удалять. Каталог может также иметь собственное имя и храниться в другом каталоге наряду с обычными файлами. Такой каталог называется подкаталогом (подчиненным) либо вложенным. Совокупность каталогов и файлов файловой системы образуют иерархическую структуру, называемую деревом каталогов.
К файловой системе имеет доступ любая прикладная программа – для этого в языках программирования имеются специальные процедуры.
Драйверы. ЭВМ может иметь большой набор внешних устройств (ВУ). Помимо стандартных (дисплей, клавиатура, мышь, дисководы, принтер) к ЭВМ подключаются дополнительные: модем, графопостроитель, сканер, котроллер локальной сети и пр. Поддержка широкого набора ВУ – одна из важнейших функций ОС. Для ее осуществления используются специальные программы, ориентированные на управление конкретным ВУ– драйверы.
Командный процессор. Всякая ОС имеет командный язык. Анализ и исполнение команд осуществляется командным процессором ОС. Кроме ввода отдельных команд имеется возможность составления программ на командном языке, которые обеспечивают выполнение ЭВМ ряда сложных действий. Эти программы оформляются в виде командных файлов.