Комплекс взаимосвязанных программ предназначенных для управления ресурсами компьютера и организации

Обновлено: 06.01.2025

Операционная система, сокр. ОС (англ. operating system, OS) — комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами вычислительного устройства и организации взаимодействия с пользователем.

Функции операционной системы

Основные функции:
- Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).
- Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.
- Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).
- Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).
- Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.
- Обеспечение пользовательского интерфейса.
- Сохранение информации об ошибках системы.
- Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).
- Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами.
- Разграничение доступа различных процессов к ресурсам.
- Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам.
- Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.
- Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.
- Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа (см.: аутентификация, авторизация).
Компоненты операционной системы
1. Загрузчик
2. Ядро
3. Командный процессор
4. Драйверы устройств
5. Встроенное программное обеспечение
Виды операционных систем

Существуют три наиболее популярных операционных систем для компьютеров: Microsoft Windows, Apple Mac OS X и Linux.

Microsoft Windows

Компания Microsoft создала операционную систему Windows в середине 1980-х годов. За последующие годы были выпущены много версий Windows, но наиболее популярными из них являются Windows 10 (выпущен в 2015 году), Windows 8 (2012), Windows 7 (2009), Windows Vista (2007), и Windows XP (2001). Windows поставляется предустановленной на большинстве новых компьютерах, и является самой популярной операционной системой в мире.

Apple Mac OS X

Mac OS представляет собой линейку операционных систем, созданных компанией Apple. Она поставляется предустановленной на всех новых компьютерах Macintosh или Mac. Последние версии этой операционной системы известны как OS X. А именно Yosetime (выпущенный в 2014 году), Mavericks (2013), Mountine Lion (2012), Lion (2011), и Show Leopard (2009). Также есть Mac OS X Server, который предназначен для работы на серверах.

Linux

Linux — семейка операционных систем с открытым исходным кодом. Это значит, они могут модифицироваться (изменяться) и распространятся любым человеком по всему миру. Это очень отличает эту ОС от других, таких как Windows, которая может изменяться и распространяться только самим владельцем (Microsoft). Преимущества Линукса в том, что он бесплатный, и есть много различных версий на выбор. Каждая версия имеет свой внешний вид, и самые популярные из них это Ubuntu, Mint и Fedora.

2. Системное программное обеспечение. Архитектура СПО.

СПО. Системное программное обеспечение – это программы и комплексы программ которые являются общими для всех кто использует технические средства компьютерных систем. И применяется для автоматизации (разработки новых программ) и для организации выполнения существующих программ.

СПО подразделяется на 5 пунктов:

· Операционные системы (ОС)

· Системы управления файлами

· Интерфейсные оболочки для взаимодействия пользователя с ОС и программные среды

3. Основные функции операционных систем

· прием от пользователя или оператора систем заданий или команд (на соответствующем языке);

· прием и исполнение программных запросов;

· загрузка в оперативную память подлежащих исполнению программ;

· обеспечение режима мультипрограммирования;

· обеспечение работы систем управления файлами и данными;

· обеспечении функций по организации и управлению всеми операциями ввода/вывода;

· распределение памяти и организация виртуальной памяти;

· планирование и диспетчеризация задач;

· защита одной программы от влияния другой и обеспечение сохранности данных;

· предоставление услуг на случай частичного сбоя;

· обеспечение работы систем программирования.

· аутентификация и авторизация пользователей

4. Обобщенная структура программного обеспечения ВС.

5. Понятие вычислительного процесса и ресурса.

Процесс — программа, которая выполняется в текущий момент. Стандарт ISO 9000:2000 определяет процесс как совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих действий, преобразующих входящие данные в исходящие.

Процесс- это минимальный программный объект, обладающий собственными системными ресурсами

Компьютерная программа сама по себе — это только пассивная последовательность инструкций, в то время как процесс — это непосредственное выполнение этих инструкций.

Также, процессом называют выполняющуюся программу и все её элементы: адресное пространство, глобальные переменные, регистры, стек, открытые файлы и т. д.

Процесс – некая последовательность действий, выполняемая процессором с привлечением необходимых ресурсов (памяти, внешних устройств и т. д.). Процесс определяется программой, соответствующей данной задаче.

Вычислительными ресурсами называются возможности, обеспечиваемые компонентами вычислительной системы, расходуемые (занимаемые) в процессе её работы.

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС (calculation process). Процесс решения задач на ЭВМ

6. ОС как диспетчер ресурсов вычислительной системы. Основные виды ресурсов ОС.

ОС как диспетчер ресурса;

С этой целью на каждый процесс заводится специальная информационная структура , называемая дескриптором. В общем случае дескриптор процесса, как правило, содержит следующую информацию:

· Информацию о ресурсах

o К основным ресурсам можно отнести:

· Устройства ввода- вывода

· Информационные ресурсы (данные)

· Управление ресурсами (согласовывает работу всех аппаратных средств)

· Управление процессами, т.е. выполнение программ, их взаимодействие с устройствами компа и с данными

· Пользовательский интерфейс, т.е. выполнение команд пользователя

· К числу основных ресурсов современных вычислительных систем могут быть отнесены такие ресурсы, как процессоры, основная память, устройства ввода- вывода, информационные ресурсы( данные)и программные ресурсы.

ОС управляет перемещением, хранением и обработкой данных и, управляя ресурсами компьютера, контролирует его основные функции. Однако это управление имеет следующие особенности:

· функции ОС работают точно так же, как и все остальное ПО;

· ОС часто передает управление другим процессам и должна ожидать, когда процессор снова позволит ей выполнять свои обязанности.

· ОС — это, по сути, набор компьютерных программ. Как и любая другая программа, она отдает процессору команды. Ключевым отличием является назначение этой программы. ОС указывает процессору, как использовать другие системные ресурсы и как распределять время при исполнении других программ.

7. Супервизоры операционной системы. Реализация последовательного процесса в ОС.

Супервизор – программа, многозадачной ОС, обеспечивающая наилучшее использование ресурсов ЭВМ, при одновременном выполнении нескольких задач. Супервизоры бывают: супервизор ввода/вывода, супервизор прерывания, супервизор задач и т.п.

Программное обеспечение (англ. software) – это совокупность программ, обеспечивающих функционирование компьютеров и решение с их помощью задач предметных областей. Программное обеспечение (ПО) представляет собой неотъемлемую часть компьютерной системы, является логическим продолжением технических средств и определяет сферу применения компьютера.

ПО современных компьютеров включает множество разнообразных программ, которое можно условно разделить на три группы (рис. 3.1):

1. Системное программное обеспечение (системные программы);

2. Прикладное программное обеспечение (прикладные программы);

3. Инструментальное обеспечение (инструментальные системы).

Системное программное обеспечение (СПО) – это программы, управляющие работой компьютера и выполняющие различные вспомогательные функции, например, управление ресурсами компьютера, создание копий информации, проверка работоспособности устройств компьютера, выдача справочной информации о компьютере и др. Они предназначены для всех категорий пользователей, используются для эффективной работы компьютера и пользователя, а также эффективного выполнения прикладных программ.

Центральное место среди системных программ занимают операционные системы (англ. operating systems). Операционная система (ОС) – это комплекс программ, предназначенных для управления загрузкой, запуском и выполнением других пользовательских программ, а также для планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ, т.е. управления работой ПЭВМ с момента включения до момента выключения питания. Она загружается автоматически при включении компьютера, ведет диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, дисковым пространством и т.д.), запускает другие программы на выполнение и обеспечивает пользователю и программам удобный способ общения – интерфейс – с устройствами компьютера. Другими словами, операционная система обеспечивает функционирование и взаимосвязь всех компонентов компьютера, а также предоставляет пользователю доступ к его аппаратным возможностям.

ОС определяет производительность системы, степень защиты данных, выбор программ, с которыми можно работать на компьютере, требования к аппаратным средствам. Примерами ОС являются MS DOS, OS/2, Unix, Windows 9х, Windows XP.

Сервисные системы расширяют возможности ОС по обслуживанию системы, обеспечивают удобство работы пользователя. К этой категории относят системы технического обслуживания, программные оболочки и среды ОС, а также служебные программы.

Системы технического обслуживания – это совокупность программно-аппаратных средств ПК, которые выполняют контроль, тестирование и диагностику и используются для проверки функционирования устройств компьютера и обнаружения неисправностей в процессе работы компьютера. Они являются инструментом специалистов по эксплуатации и ремонту технических средств компьютера.

Для организации более удобного и наглядного интерфейса пользователя с компьютером используются программные оболочки операционных систем – программы, которые позволяют пользователю отличными от предоставляемых ОС средствами (более понятными и эффективными) осуществлять действия по управлению ресурсами компьютера. К числу наиболее популярных оболочек относятся пакеты Norton Commander (Symantec), FAR (File and Archive manageR) (Е.Рошаль).

Служебные программы ( утилиты, лат. utilitas – польза) – это вспомогательные программы, предоставляющие пользователю ряд дополнительных услуг по реализации часто выполняемых работ или же повышающие удобство и комфортность работы. К ним относятся:

 программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют более плотно записывать информацию на дисках, а также объединять копии нескольких файлов в один, так называемый, архивный файл (архив);

 антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения;

 программы оптимизации и контроля качества дискового пространства;

 программы восстановления информации, форматирования, защиты данных;

 программы для записи компакт-дисков;

 драйверы – программы, расширяющие возможности операционной системы по управлению устройствами ввода/вывода, оперативной памятью и т.д. При подключении к компьютеру новых устройств необходимо установить соответствующие драйверы;

 коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами и др.

Некоторые утилиты входят в состав операционной системы, а некоторые поставляются на рынок как самостоятельные программные продукты, например, многофункциональный пакет сервисных утилит Norton Utilities (Symantec).

Прикладное программное обеспечение (ППО) предназначено для решения задач пользователя. В его состав входят прикладные программы пользователей и пакеты прикладных программ (ППП) различного назначения .

Прикладная программа пользователя – это любая программа, способствующая решению какой-либо задачи в пределах данной проблемной области. Прикладные программы могут использоваться либо автономно, либо в составе программных комплексов или пакетов.

Пакеты прикладных программ (ППП) – это специальным образом организованные программные комплексы, рассчитанные на общее применение в определенной проблемной области и дополненные соответствующей технической документацией. Различают следующие типы ППП:

 ППП общего назначения – универсальные программные продукты, предназначенные для автоматизации широкого класса задач пользователя. К ним относятся:

Текстовые редакторы (например, MS Word, Word Perfect, Лексикон);

Табличные процессоры (например, MS Excel, Lotus 1-2-3, Quattro Pro);

Системы динамических презентаций (например, MS Power Point, Freelance Graphics, Harvard Graphics);

Системы управления базами данных (например, MS Access, Oracle, MS SQL Server, Informix);

Графические редакторы (например, Сorel Draw, Adobe Photoshop);

Издательские системы (например, Page Maker, Venture Publisher);

Системы автоматизации проектирования (например, BPWin, ERWin);

Электронные словари и системы перевода (например, Prompt, Сократ, Лингво , Контекст);

Системы распознавания текста (например, Fine Reader, Cunei Form).

Системы общего назначения часто интегрируются в многокомпонентные пакеты для автоматизации офисной деятельности – офисные пакеты – Microsoft Office, StarOffice и др.

 методо-ориентированные ППП, в основе которых лежит реализация математических методов решения задач. К ним относятся, например, системы математической обработки данных (Mathematica, MathCad, Maple), системы статистической обработки данных (Statistica, Stat).;

 проблемно-ориентированные ППП предназначены для решения определенной задачи в конкретной предметной области. Например, информационно-правовые системы ЮрЭксперт, ЮрИнформ; пакеты бухгалтерского учета и контроля 1С: Бухгалтерия, Галактика, Анжелика; в области маркетинга –Касатка, Marketing Expert; банковская система СТБанк;

 интегрированные ППП представляют собой набор нескольких программных продуктов, объединенных в единый инструмент. Наиболее развитые из них включают в себя текстовый редактор, персональный менеджер (органайзер), электронную таблицу, систему управления базами данных, средства поддержки электронной почты, программу создания презентационной графики. Результаты, полученные отдельными подпрограммами, могут быть объединены в окончательный документ, содержащий табличный, графический и текстовый материал. К ним относят, например, MS Works. Интегрированные пакеты, как правило, содержат некоторое ядро, обеспечивающее возможность тесного взаимодействия между составляющими.

Обычно пакеты прикладных программ имеют средства настройки, что позволяет при эксплуатации адаптировать их к специфике предметной области.

К инструментальному программному обеспечению относят: системы программирования – для разработки новых программ, например, Паскаль, Бейсик. Обычно они включают: редактор текстов, обеспечивающий создание и редактирование программ на исходном языке программирования (исходных программ), транслятор, а также библиотеки подпрограмм; инструментальные среды для разработки приложений, например, C++, Delphi, Visual Basic, Java, которые включают средства визуального программирования; системы моделирования , например, система имитационного моделирования MatLab, системы моделирования бизнес-процессов BpWin и баз данных ErWin и другие.

Транслятор (англ. translator – переводчик) – это программа-переводчик, которая преобразует программу с языка высокого уровня в программу, состоящую из машинных команд. Трансляторы реализуются в виде компиляторов или интерпретаторов, которые существенно различаются по принципам работы.

Компилятор (англ. compiler – составитель, собиратель) читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется. После компилирования получается исполняемая программа, при выполнении которой не нужна ни исходная программа, ни компилятор.

Интерпретатор (англ. interpreter – истолкователь, устный переводчик) переводит и выполняет программу строка за строкой. Программа, обрабатываемая интерпретатором, должна заново переводиться на машинный язык при каждом очередном ее запуске.

Откомпилированные программы работают быстрее, но интерпретируемые проще исправлять и изменять.

В ст. 1261 ГК РФ содержится определение программы для ЭВМ (далее – программа), в качестве разновидности которой наряду с операционной системой упоминается и программный комплекс. Однако само это понятие в ГК РФ не раскрывается.

В отличие от аппаратно-программного комплекса (включающего, как это следует из самого его наименования, аппаратные средства – электронные и механические части устройств (hardware) и программное обеспечение (software)), программный комплекс могут составлять только программы (software).

Из содержания ст. 1261 ГК РФ вытекает, что всякая программа предназначена для выполнения конкретной функции (функций), ориентированной на достижение определенного результата.

При этом ГОСТ 19.101-77 "Виды программ и программных документов" предусматривает подразделение программ на два вида:

1) компонент (программа, рассматриваемая как единое целое, выполняющая законченную функцию и применяемая самостоятельно или в составе комплекса);

2) комплекс (программа, состоящая из двух или более компонентов и (или) комплексов, выполняющих взаимосвязанные функции, и применяемая самостоятельно или в составе другого комплекса).

Исходя из ст. 1261 ГК РФ и с учетом названного ГОСТа можно заключить, что программы образуют комплекс (т.е. программный комплекс) только при условии, что они нацелены на выполнение взаимосвязанных функций, приводящих к достижению искомого результата.

В зависимости от функций, на выполнение которых нацеливаются программы, они обычно подразделяются на:
– системные (выполняющие функции управлению ресурсами компьютера, осуществляющие поддержку работоспособности системы обработки информации или повышения эффективности ее использования, восстановление работы системы после выявления неисправностей в технических средствах);
– инструментальные (облегчающие процесс создания новых программ);
– прикладные (обеспечивающие выполнение необходимых пользователю функций, решение конкретных задач).

Например, под прикладными программами (application program) в силу положений ГОСТ 19781-90 "Обеспечение систем обработки информации программное. Термины и определения" понимают программы, предназначенные для решения задачи или класса задач в определенной области применения системы обработки информации. Иными словами, прикладные программы (называемые "приложениями под конкретную область применения" или кратко – приложениями) используются пользователями для достижения конкретного результата при решении задачи в соответствующей предметной области.

Таким образом, прикладные программы образуют программный комплекс в смысле ст. 1261 ГК только при условии, что они (1) выполняют взаимосвязанные функции и (2) нацелены на достижение искомого результата в одной предметной области. В качестве примера можно вспомнить программный комплекс ФНС РФ, используемый в целях осуществления налогового административного администрирования.

Как отличить программный комплекс от пакета программ?

В соответствии с положениями ГОСТ 15971-90 "Системы обработки информации программное. Термины и определения" термином "пакет прикладных программ" (application program package) обозначается система прикладных программ, предназначенная для решения задач определенного класса. То есть в отличие от программного комплекса, в котором объединены программы, нацеленные на решение задачи (задач) в одной предметной области, пакет прикладных программ (пакет приложений) объединяет программы ("компоненты" в терминологии ГОСТ 19.101-77), которые решают схожие задачи в разных предметных областях. К особенностям пакетов приложений обычно относят: стандартный пользовательский и программный интерфейс каждого компонента, облегченный перенос данных между компонентами, наличие базы данных для хранения данных и их передачи приложениям, возможность выбора самим пользователем состава пакета и т.д.

Одним из самых известных пакетов приложений является пакет Microsoft Office, в состав которого входят различные программы для работы с различными типами документов: таблицами, текстами, электронными таблицами, базами данных и т.д. (Microsoft Word, Microsoft Publisher, Microsoft Excel, Microsoft OneNote, Microsoft Outlook и т.д.).

Следовательно, можно говорить о принципиальных различиях между программным комплексом и пакетом приложений.

Необходимость разграничения данных понятий обусловлена тем, что по смыслу ст. 1261 ГК РФ программный комплекс признается единым объектом интеллектуальной собственности (по сути он приравнен к единичной программе для ЭВМ), тогда как пакет программ следует рассматривать как набор нескольких самостоятельных объектов интеллектуальной собственности (нескольких приложений).

Полная версия опубликована в белорусском издании: Рожкова М.А. Программные комплексы и пакет программ: характеристика юридического содержания // Проблемы гражданского права и процесса: сб. науч. ст. / Гродн. гос. ун-т им. Я. Купалы. Гродно: ГрГУ, 2016. С. 272-277.

Читайте также: