ТИРАСПОЛЬСКИЙ ЮРИДИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра оперативно-розыскной деятельности

по дисциплине «Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности»

специальность 031001.65 - «Правоохранительная деятельность»

ТЕМА №3: «Программное обеспечение информационных технологий»

3. Семейства и хронология операционных систем

1. Информатика и математика для юристов: учебник / под ред. С. Я. Казанцева, Н. М. Дубининой – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2012.

2. Информатика базовый курс. 2-е изд. / Под ред. С.В. Симоновича СПб.: Питер, 2011

3. Информационные технологии в юридической деятельности. / Под редакцией профессора П.У. Кузнецова – М.: Юрайт, 2013.

4. Информационные технологии: учебник для вузов. Б.Я. Советов, В.В. Целиховский. – М.: Высшая школа, 2009.

5. Основы правовой информатики (юридические и математические основы информатики): учебное пособие / С. Г. Чубукова, В. Д. Элькин; под ред. М. М. Рассолова. - Изд. 2-е, испр. и доп. - М.: Контракт: ИНФРА-М, 2009.

6. Могилев, А. В. Практикум по информатике: (учебное пособие) / А. В. Могилев, Н. И. Пак, Е.К. Хеннер; под ред. Е. К. Хеннера.- 4-е изд., стер. — М.: Академия, 2008.

7. Информационные технологии в юридической деятельности. / Згадзай О.Э. и др. - М.: Юнити-Дана, 2014.

В отличие от телефона, телевизора или магнитофона, осуществляющих только заранее заложенные в них функции, компьютер может выполнять любые действия по обработке информации. Для этого необходимо составить на понятном ему языке точную и подробную последовательность инструкций (т.е. программу), как надо обрабатывать информацию. Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области своего применения, они сосредоточены в выполняемых в нем программах. Поэтому выражение "компьютер сделал" (подсчитал, нарисовал) означает то, что на нем была выполнена программа, которая позволила осуществить соответствующее действие. При этом, меняя программы для компьютера, можно превратить его в рабочее место бухгалтера или конструктора, редактировать тексты или играть в различные игры.

Стремительное развитие вычислительной техники и входящих в нее дисциплин, с одной стороны, и расширение сферы приложения компьютеров - с другой, привели к интенсивному развитию программного обеспечения. Если совсем недавно можно было по пальцам пересчитать основные категории программного обеспечения, такие как операционные системы, трансляторы, системы управления базами данных, пакеты прикладных программ, то сейчас ситуация коренным образом изменилась. Развитие программного обеспечения пошло как в глубь (появились новые концепции операционных систем, языки программирования и т.д.), так и в ширь (прикладные программы перестали быть прикладными и приобрели самостоятельную ценность).

Хотя аппаратное обеспечение и определяет его возможности в отношении хранения и обработки информации, пользователю нечасто приходится иметь дело непосредственно с аппаратурой. Связующим звеном между аппаратным обеспечением и человеком-оператором выступают программы самого различного уровня сложности.

Становится понятным, что создание электронного устройства - компьютера - является только первым шагом на пути компьютеризации общества. Вся тяжесть поставленной задачи ложится на плечи программистов и математиков, основная задача которых - разработать комплекс взаимосвязанных и разнообразных по своим функциям программ, т.е. так называемое программное обеспечение. Итак, компьютер представляет их себя симбиоз двух компонент: комплекс аппаратных (иначе технических) и программных средств.

Компьютер работает в соответствии с некоторой программой (определенная последовательность команд, инструкций, которое обеспечивает выполнение задачи). Оно является интеллектом компьютера, поскольку определяет его возможности по решению задач обработки той или иной информации.

Программное обеспечение ЭВМ – это набор программ, процедур, правил и соответствующей документации системы по обработки информации.

В компьютерном жаргоне часто используется слово «софт» от английского software.

Программное обеспечение — неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера применения конкретного компьютера определяется созданным для него ПО.

Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ — от игровых до научных.

До недавнего времени программное обеспечение отождествлялось с понятием математического обеспечения. Программное обеспечение - это программы, а математическое - это математические методы, алгоритмы, обеспечивающие решение поставленной задачи.

По назначению ПО подразделяется на три класса: системное программное обеспечение, инструментальное и прикладное программное обеспечение (см. рис.).

- операционная система - языки программирования

- текстовые - обработка - автоматизированные

редакторы статистической информационные системы

- электронные информации - автоматизированные

Системное программное обеспечение организует процесс обработки информации в компьютере, служат для управления ресурсами компьютера — центральным процессором, памятью, вводом-выводом и выполняет различные вспомогательные функции (например, создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.д.).

Оно включает в себя: Операционные системы и оболочки, утилиты, программы диагностики, драйвера.

Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям компьютеров, особое место занимают операционные системы или среды. Это связано с тем, что для управления вычислительными машинами необходимы общие правила запуска программ и управления данными.

Операционная система — это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого — организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.

Таким образом, операционная система управляет компьютером, запускает программы, обеспечивает защиту данных, т.е. предназначена для управления всем процессом обработки информации и организации связи пользователя с ЭВМ.

Для расширения возможностей ОС создаются программы обслуживания устройств компьютера (драйверы, driver). Это, например, драйверы клавиатуры, принтеров и т. д. Для удобства выполнения команд ОС создаются операционные оболочки (файловые менеджеры). Одной из первых операционных оболочек, получивших широкое распространение, была программа Norton Commander. Современным аналогом данной программы являются оболочки FAR, Windows Commander, Total Commander и т. д.

Средства диагностики и контроля (программы - утилиты) обеспечивают автоматический поиск ошибок и проверку функционирования отдельных узлов ЭВМ. Эти функции могут реализовываться различными способами. Программы диагностики и контроля обеспечивают автоматический поиск ошибки с указанием неисправного блока, а программы тестового контроля после включения компьютера проверяют функционирование отдельных его узлов.

По существу — это программы-инструменты, позволяющие производить необходимые работы по обслуживанию компьютера (восстановление испорченных или потерянных данных, исправление работоспособности устройств компьютера, уборка накапливающегося "мусора" - записей, возникающий при непрофессиональной работе с программами). Утилиты имеют определенную классификацию (программы резервирования, антивирусные, упаковщики, ограничения доступа, восстанавливать испорченные дискеты и т.д.).

Прикладное программное обеспечение составляют те программы, ради которых существует компьютер. Они осуществляет непосредственное выполнение необходимых пользователям работ (например, редактирование текстов, рисование картинок, обработка информационных массивов и т.д.). Основное назначение - дать средство обработки информации, которое не требует знаний языков программирования.

Прикладное программное обеспечение включает три больших группы: пакет прикладных программ (общего назначения), методо-ориентированные, проблемно-ориентированные.

Программы общего назначения обеспечивают автоматизацию решения достаточно широкого круга задач, связанных с обработкой информации. При этом они дают пользователю средство обработки информации, которое не требует знания языков программирования. Они просты в управлении и понятны пользователю. Например, на персональном компьютере имеется пакет прикладных программ, с помощь которых пользователь может редактировать текст, убирать и вставлять слова, переносить кусок текста с одного места на другое и т.д. Программа так организует работу, что создается традиционная обстановка работы редактора с текстом. К этой группе можно отнести текстовые редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных, издательские системы и др.

Проблемно-ориентированное программное обеспечение предназначено для решения конкретных задач пользователя и вследствие того имеет ограниченную область применения. Такие задачи разрабатываются обычно самим пользователем или выполняются профессиональными программистами по его заказу (дежурная часть, кадры, учет транспортных средств и др.).

Методо-ориентированные программы применяются для решения специальных задач в различных областях деятельности человека (программы вычисления функций, решения дифференциальных и алгебраических уравненной, обработка статистических данных и т.д.). К этой группе можно отнести программы для инженерных расчетов, обработка статистической информации и т.д.

Такая классификация программного обеспечения не является достаточно строгой. На самом деле, трудно порой отнести некоторые программы к одной из категорий. Например, к какой группе следует отнести программы-вирусы. Их назначение - незаметно и бесконтрольно распространяться в компьютерном мире и вредить всему и всем. Поэтому, с одной стороны, это не системная программа, но и не прикладная, поскольку рядовой пользователь компьютера в ней никогда не нуждается и на свой компьютер сознательно никогда не устанавливает. С некоторой натяжкой программы-вирусы все-таки можно отнести к категории прикладных, но только по отношению к разработчикам, которые их создают и сознательно распространяют в компьютерном мире.

Инструментальное программное обеспечение — это программы, которые используются в ходе разработки, корректировки или развития других прикладных или системных программ.

Инструментарий технологии программирования состоит из двух частей:

Языки и системы – это продукты, позволяющие создавать программные коды (программы на алгоритмических языках высокого уровня). К ним относятся:

· средства редактирования, отладки и тестирования программ.

Язык программирования — формализованный язык для описания алгоритма решения задачи на компьютере.

Средства для создания приложений — совокупность языков и систем программирования, а также различные программные комплексы для отладки и поддержки создаваемых программ.

Языки программирования, если в качестве признака классификации взять синтаксис образования его конструкций, можно условно разделить на классы:

· машинные языки (computer language) — языки программирования, воспринимаемые аппаратной частью компьютера (машинные коды);

· машинно-ориентированные языки (computer-oriented language) — языки программирования, которые отражают структуру конкретного типа компьютера (ассемблеры);

· алгоритмические языки (algorithmic language) — не зависящие от архитектуры компьютера языки программирования для отражения структуры алгоритма (Паскаль, Фортран, Бейсик и др.);

· процедурно-ориентированные языки (procedure-oriented language) — языки программирования, где имеется возможность описания программы как совокупности процедур (подпрограмм);

· проблемно-ориентированные языки (universal programming language) — языки программирования, предназначенные для решения задач определенного класса (Лисп, РПГ, Симула и др.);

Транслятор (translation – перевод, преобразование) - это специальная программа, которая производит преобразование записи алгоритма с языка программирования в последовательность машинных команд.

Трансляторы бывают двух типов: компиляторы (переводят программу в машинные коды целиком) и интерпретаторы, которые переводят программу в машинные коды построчно. Например, транслятор встроенного языка 1С является интерпретатором.

Компиляция эффективна в том смысле, что перевод делается довольно быстро, машинную программу можно сохранить и пользоваться ею неоднократно. Компиляцию применяют в тех случаях, когда необходимо быстрое и неоднократное исполнение программы, что типично для задач математики, физики, бухучета и т.п.

Интерпретация. Каждый оператор исходной программы переводится и немедленно исполняется. Программы будут исполняться медленнее. Интерпретация позволяет решать более сложные задачи, связанные, например, с созданием искусственного интеллекта.

CASE – технологии – ( Computer Aid Software Engineering) – в переводе с английского языка означает “конструирование программного продукта”. CASE технология - это совокупность методов проектирования и разработки сложных систем ПО и комплекс средств автоматизации этих процессов. CASE средства автоматизируют сам процесс программирования. Примеры CASE средств – пакеты ERWIN BPWIN.

Операционные системы (ОС) в настоящее время являются обязательной составляющей системного ПО ЭВМ. Без ОС функционирование ЭВМ и выполнение ею пользовательских задач невозможны.

Операционная система — это комплекс взаимосвязанных программ, обеспечивающих интерфейс между приложениями и пользователями, с одной стороны, и аппаратурой компьютера — с другой, и реализующих рациональное управление ресурсами компьютера (в соответствии с некоторыми критериями).

Таким образом, с точки зрения обычного пользователя (не являющегося профессионалом в области информационных технологий), ОС выполняет две основные функции:

· предоставляет пользователю дружественный интерфейс;

· обеспечивает эффективное использование аппаратно-программных ресурсов ЭВМ.

Интерфейс, предоставляемый пользователю, действует как интерфейс между приложениями и пользователем, с одной стороны, и аппаратурой ЭВМ — с другой.

Типичными объектами, с которыми манипулирует обычный пользователь, работая в среде той или иной ОС, являются диски, папки и файлы, окна и различные графические (если используется графический интерфейс пользователя) элементы окон (кнопки и т. п.). ОС обеспечивает для манипуляций с этими объектами интерфейс пользователя — UI (user interface). Задача ОС — обеспечить максимально дружественный, т. е. требующий в минимальном объеме специальных знаний, интуитивно понятный пользовательский интерфейс. В настоящее время для решения этой задачи в UI широко используется графика. Такой интерфейс получил название графического интерфейса пользователя — GUI (graphical user interface).

Программисту ОС предоставляет программный интерфейс (интерфейс прикладного программирования) — API (application programming interface). Он представляет собой стандартизированный набор функций, процедур, других программных компонентов, который освобождает программиста от выполнения рутинных операций. При помощи указанного набора функций приложение запрашивает функции нижнего уровня (как правило, функции операционной системы). Чем богаче этот набор, чем шире возможности той или иной функции из этого набора, тем проще программисту реализовать рутинные, типичные функции приложения при взаимодействии его с ОС.

Пользователь и приложения (программы), согласно схеме операционной системы, взаимодействуют между собой не непосредственно, а через ОС. Сами приложения также взаимодействуют между собой только через «посредника» — ОС.

Решение любой задачи на ЭВМ требует определенных информационных, программных и аппаратных средств, которые выступают по отношению к решаемой задачи как ресурсы. В общем случае какой-либо процесс (процедура) решаемой программы либо другая программа (при выполнении на ЭВМ нескольких программ одновременно) могут потребовать доступа к ресурсу, который уже занят другой процедурой (программой). Возникает проблема оптимального, исходя из определенных критериев, распределения ограниченных ресурсов между процессами (программами). Именно эту проблему и должна решать ОС.

Наряду с указанными выше двумя основными функциями ОС выполняет и ряд других, в том числе сервисных, основными из которых являются:

· обработка нештатных (аварийных) ситуаций, возникающих при решении задач;

· диагностика и сервисное обслуживание дисков — исправление ошибок в адресации данных, расположенных на дисках, оптимизация расположения данных на диске;

· конфигурирование аппаратных средств ЭВМ под нужды пользователя.

В настоящее время специфика той или иной ОС во многом определяется типом аппаратуры (аппаратной платформы), на которую она ориентирована. Поэтому по типу аппаратных средств, для которых предназначена ОС, различают ОС мейнфреймов (больших ЭВМ) и ОС персональных ЭВМ.

· однозадачные и многозадачные (в зависимости от допустимого числа одновременно решаемых задач);

· однопользовательские и многопользовательские (в зависимости от допустимого числа одновременно обслуживаемых пользователей);

· одно- и многопроцессорные (в зависимости от допустимого количества процессоров в аппаратуре компьютера);

· локальные и сетевые (по ориентации на возможность работы в локальных вычислительных сетях; локальные ОС предназначены для автономного компьютера; сетевые ОС ориентированы на обеспечение работы компьютеров в локальной сети).

Следует отметить, что современные ОС, как правило, являются в той или иной степени сетевыми. Если в локальной сети выделен специальный компьютер (называемый сервером) для обслуживания сетевого взаимодействия, то ОС, ориентированная на такое обслуживание всей сети, называется серверной. В таком случае ОС, установленные на других компьютерах (клиентах), называют клиентскими (или ОС рабочей станции).

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: