74500

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Примерами ОС являются MS DOS практически не используется OS 2 семейство Unix семейство Windows. Операционные системы можно классифицировать по различным признакам: По числу параллельно решаемых на компьютере задач ОС разделяют: однозадачные например MS DOS; многозадачные OS 2 UNIX Windows Linux...

Русский

2014-12-31

112 KB

22 чел.

Компьютерные информационные технологии (КИТ)

Лекция 5

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

5.1 Общая классификация программного обеспечения

Программное обеспечение (англ. software) – это совокупность программ, обеспечивающих функционирование информационной системы  (ИС) и решение с их помощью задач предметных областей..

ПО современных ИС включает множество разнообразных программ, которое можно условно разделить на три группы (рис. 1):

  •  Системное программное обеспечение (системные программы);
  •  Прикладное программное обеспечение (прикладные программы);
  •  Инструментальное обеспечение (инструментальные системы).

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

В состав СПО входят операционные системы (ОС)  и сервисные систем  (СС).

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

К инструментальному программному обеспечению (ИПО) относят системы программирования  для разработки новых программ. К ИПО системы программирования (СП), такие как C++, Pascal, Basic   инструментальные среды (ИСР) для разработки приложений, такие как, С Bilder, Delphi, Visual Basic, Java, которые включают средства визуального программирования, а также системы моделирования, например, система имитационного моделирования MatLab, системы моделирования бизнес-процессов BpWin и баз данных ErWin и другие. Следует отметить, что в настоящее время в основном используются для разработки программ инструментальные среды.

5.2. Системное программное обеспечение. Операционные системы

Операционная система (ОС) – это комплекс программ, предназначенных для управления загрузкой, запуском и выполнением других пользовательских программ, а также для планирования и управления вычислительными ресурсами ИС. В более узком смысле ОС – это программа управления работой ЭВМ с момента включения до момента выключения питания.

ОС определяет производительность системы, степень защиты данных, выбор программ, с которыми можно работать на компьютере, требования к аппаратным средствам. Примерами ОС являются MS DOS (практически не используется),  OS/2, семейство Unix, семейство Windows.

Операционные системы можно классифицировать по различным признакам:

По числу параллельно решаемых на компьютере задач ОС разделяют:

  •  однозадачные (например, MS DOS);
  •  многозадачные (OS/2, UNIX, Windows, Linux  ).

Многозадачные ОС обеспечивают одновременное решение нескольких задач и управляют распределением совместно используемых ими ресурсов (процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства).

По числу одновременно работающих пользователей:

  •  однопользовательские (например, MS DOS, Windows 3.х);
  •  многопользовательские (сетевые ) (,Unix, Linux, Windows 2000).

Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является возможность работы в компьютерной сети.

По интерфейсам пользователей :

  •  командного интерфейса (например, MS DOS);
  •  графического интерфейса (например,Windows).

По числу разрядов адресной шины компьютеров, на которые ориентирована ОС,

  •  на 16-ти разрядные (MS DOS);
    •  32-х разрядные  (Windows 2000) и
    •  64-разрядные (Windows 2003).

На рынке операционных систем представлены разработки различных фирм, которые различаются ориентацией на аппаратные средства, решение определенного круга задач, потребности потребителя и пр. Можно выделить операционные системы, обладающие определенными общими чертами: один производитель, единый подход к организации и функционированию и пр., что позволяет классифицировать их по семействам и линейкам. Например, можно выделить такие семейства как Windows (Microsoft), Unix (различные разработчики), Solaris (Sun Microsystems) и другие.

5.2.1  Операционные системы семейства Windows

В настоящее время большинство персональных компьютеров в мире работают под управлением той или иной версии операционной системы Windows (фирма Microsoft). Программные продукты этого семейства обладают общими характерными чертами:

  •  единый графический пользовательский интерфейс;
  •  многозадачность;
  •  поддержка работы в сетевой среде;
  •  наличие универсальной системы средств обмена данными между приложениями (буфер обмена, динамический обмен данными – DDE, связывание и встраивание объектов – OLE).

В операционных системах семейства Windows реализована открытая архитектура (Windows Open Services Architecture – WOSA), которая предоставляет механизмы для решения задачи передачи информации независимо от ее местоположения и формата представления. С их помощью пользователь компьютера может легко подключиться к любой из информационных служб, располагающихся в различных сетях или операционных системах. В настоящее время обеспечивается стандартный доступ к базам данных, почте, телефонным сетям и системам лицензирования, сетевым службам и специализированным службам (финансовые системы и данные реального времени).

Первыми разработками Microsoft в области создания новых ОС для персональных компьютеров были программные среды Windows 3.x (Windows 3.0, Windows 3.1, Windows 3.11 for Workgroup), которые представляли собой графическую надстройку над операционной системой MS DOS.

Затем на рынок операционных систем корпорацией была представлена первая настоящая ОС семейства Windows – Windows 95. Она является многозадачной, 32-разрядной ОС с расширенными сетевыми функциями и обеспечивает широкие возможности работы с мультимедиа, обработки текстовой, графической, звуковой и видеоинформации, а также предоставляет встроенные средства поддержки обмена файлами и их защиты, возможность совместного использования принтеров, факсов и других общих ресурсов. Windows 95 позволяет отправлять сообщения электронной почтой, факсимильной связью, поддерживает удаленный доступ. Применяемый в ней защищенный режим не позволяет прикладной программе в случае сбоя нарушить работоспособность системы, надежно предохраняет приложения от случайного вмешательства одного процесса в другой, обеспечивает определенную устойчивость к вирусам.

Windows 98 отличается от Windows 95 интеграцией с браузером Internet Explorer, что обеспечивает отображение содержимого папок в виде окна браузера; улучшенной совместимостью с новыми аппаратными средствами компьютера; поддержкой стандарта plug-and-play. Может использоваться на настольных и портативных компьютерах.

Windows Millenium Edition (Windows ME) является очередной версией ОС линейки Windows 95, Windows 98 и Windows 98 SE. В ее основе лежит ядро Windows 98.

Параллельно с Windows 95 корпорация Microsoft представила на рынок принципиально новую операционную систему – Windows NT (New Technology), ставшую родоначальницей ряда ОС. Это 32-разрядная система со встроенной сетевой поддержкой и развитыми средствами многопользовательской работы. Она обеспечивает истинную многозадачность, многопроцессорную обработку, разграничение доступа к аппаратным и информационным ресурсам, защиту данных и многое другое.

Эта операционная система очень удобна для пользователей, работающих в локальной сети, а также для коллективных пользователей, особенно группы, выполняющей совместный проект и обменивающейся данными. Поставляется в двух вариантах Windows NT Server и Windows NT for Workstation.

Операционная система нового поколения Windows 2000 ориентирована на разнообразные компьютеры: портативные, настольные, серверы и кластерные системы, и обеспечивает тесную интеграцию с Internet. Она является развитием ОС Windows NT 4.0 и характеризуется следующими параметрами:

  •  имеет 32-разрядную файловую систему с открытой для дальнейшего развития архитектурой, работающую быстрее и реализующую множество новых возможностей;
  •  максимально упрощает установку и настройку оборудования за счет поддержки стандарта plug-and-play;
  •  имеет встроенные средства для работы со звуком, видео и компакт-дисками (CD-ROM); диагностики, оптимизации и исправления ошибок, которые помогают устранять конфликты между устройствами и повышают эффективность функционирования всей системы;
  •  включает эффективные инструменты для работы с Internet, которые ускоряют работу и поиск информации в World Wide Web.

Вследствие наличия эффективных средств обеспечения защиты (сохранение состояния системы для ее восстановления после сбоев, модифицированная файловая система, шифрование, управление доступом и прочее) Windows 2000 была признана одной из самых безопасных ОС.

В системе Windows 2000 реализованы многие решения, призванные уменьшить затраты на эксплуатацию системы в корпоративных сетях.

Семейство Windows 2000 включает: Windows 2000 Professional, Windows 2000 Server, Windows 2000 Advanced Server, Windows 2000 Datacenter Server. Каждая из них предназначена для своих целей и имеет соответствующие возможности и функции. Например, Windows 2000 Professional ориентирована на домашние компьютеры или рабочие станции.

Windows XP объединяет в себе лучшие качества предыдущих версий Windows: надежность, стабильность и управляемость – от Windows 2000, технологию plug-and-play – от Windows 98. В ней реализован более эффективный интерфейс пользователя, включающий новые возможности группировки и поиска документов, возможность быстрого переключения пользователей и т.д. Пользователь Windows XP может создавать компакт-диски в форматах, позволяющих осуществлять однократную или многократную запись (CD-R или CD-RW), применяя для этого обычный метод перетаскивания или соответствующих мастеров. Операционная система Windows XP реализована корпорацией Microsoft в двух версиях: для домашних пользователей Windows XP Home Edition, и для корпоративных клиентов – Windows XP Professional Edition.

ОС Windows NT, 2000, XP поддерживают файловые системы FAT, NTFS, CDFS. 

Дальнейшее развитие возможностей ОС Windows 2000 Server получили в 64-разрядной операционной системе Windows Server 2003, версии которой ориентированы на малый бизнес и рынок SOHO (Small Office/Home Office – малый офис/домашний офис), серверы крупных предприятий, построение Web-серверов.

Windows CE – операционная система для мобильных вычислительных устройств, таких, как карманные компьютеры, цифровые информационные пейджеры, сотовые телефоны, мультимедийные и развлекательные приставки, включая DVD проигрыватели и устройства доступа в Internet. Это 32-разрядная, многозадачная операционная система, имеющая открытую архитектуру. Windows CE позволяет устройствам различных категорий «говорить» и обмениваться информацией друг с другом, связываться с корпоративными сетями и с Internet, пользоваться электронной почтой. Она компактна и высоко производительна, функционирует на микропроцессорах различных марок и изготовителей.

5.2.1  Операционные системы семейства Unix, операционная система Linux

Cемейство Unix – это одна из самых первых ОС и в настоящее время является одной из альтернатив семейству ОС Windows . Unix была создана в Bell Telephone Laboratories в 70- е годы прошлого столетия. Основное отличие и преимущество этого семейства заключается в реализации для широкого круга аппаратных платформ – это первая действительно переносимая на различные аппаратные платформы операционная система. Unix ориентирована, прежде всего, на работу в больших локальных и глобальных сетях. В ней используются различные варианты графического интерфейса. Универсальность системы обеспечивается множеством прикладных программ.

В настоящее время существуют версии ОС Unix от различных производителей. Среди них наиболее известны коммерческие версии Sun и Solaris для компьютеров фирмы Sun, AIX для мини-компьютеров IBM, IRIX для компьютеров Silicon Graphics, свободно распространяемые FreeBSD и Linux для компьютеров платформы Intel.

Независимо от версии общими для Unix чертами являются:

  •  многопользовательский режим и наличие мощных средств защиты данных от несанкционированного доступа;
  •  многозадачность;
  •  переносимость системы за счет написания ее ядра на языке С;
  •  наличие простого пользовательского интерфейса;
  •  наличие встроенных средств поддержки компьютерных сетей, что делает систему одной из самых популярных серверных платформ в Internet.

В отличие от Windows ОС Unix предъявляет повышенные требования к компьютерам и стоит значительно дороже Windows.

В настоящее время все большую популярность приобретает ОС Linux, которая является многозадачной, многопользовательской операционной системой с поддержкой национальных и стандартных клавиатур, поддерживает различные типы файловых систем, в частности, MS DOS, обеспечивает поддержку полного семейства протоколов TCP/IP для работы в сети Интернет.

В 1991 году финский студент Линус Торвальдс писал для своей дипломной работы ядро Unix-подобной системы. Ядро получилось настолько удачным, что у Линуса возникла идея написания полностью бесплатной unix-системы. Система из-за своей доступности и открытости сразу приобрела множество поклонников, и многие люди включились в работу над ней, дописывая нужные им функции или программы. Благодаря этому система очень динамично развивается и совершенствуется.

Эта система распространяется бесплатно (англ. freeware), и ее программный код доступен всем желающим, поэтому многие программисты стали поддерживать Linux, добавляя к ней драйверы устройств, разрабатывая разные приложения и др.

В настоящее время ОС Linux в основном используется не ПК, а на компьютерах- серверах. В первую очередь это связано с тем, что Linux требует профессиональной установки, а Windows может установить на свой ПК любой пользователь.   

Основные тенденции развития  ОС:

  1.  Расширяемость – возможность внесения дополнительных функций без разрушения целостности системы;
  2.  Переносимость – возможность использования на различных аппаратных платформах;
  3.  Надежность и отказоустойчивость – защищенность от внутренних и внешних сбоев и ошибок, т.е. от некорректных действий прикладных программ, пользователей, оборудования и самой операционной системы;
  4.  Совместимость – поддержка выполнения прикладных программ, написанных для других операционных систем, а также взаимодействие между различными ОС, функционирующих в корпоративной среде;
  5.   Интеграция с Internet – поддержка соответствующих протоколов, сервисов и Web-серверов;
  6.  Безопасность – очень важное требование, особенно в сетевой среде и в условиях все более широкого использования Internet в корпоративной деятельности;
  7.  Производительность – соответствие быстродействия операционной системы возможностям современных аппаратных средств;

Что касается рынка ОС, то следует отметить, что несмотря на  развитие ОС Linux и других ОC,  Windows в ближайшие годы сохранит свое доминирующее положение на рынке ПК, а в классе серверных ОС доля Linux будет увеличиваться и в ближайшие годы составит конкуренцию Windows.

5.3. Системное программное обеспечение. Сервисные системы

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 программных  средств, 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).

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.

5.4. Прикладное программное обеспечение.

Прикладное программное обеспечение (ППО) предназначено для решения задач пользователя. Как уже указывалось выше, 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,);
    •  Табличные процессоры (например, MS Excel, Lotus 1-2-3, Quattro Pro);
    •  Системы динамических презентаций (например, MS Power Point, Freelance Graphics, Harvard Graphics);
    •  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 управления базами данных (например, MS Access, Oracle, MS SQL Server, Informix)

Системы общего назначения часто интегрируются в многокомпонентные пакеты для автоматизации офисной деятельности – офисные пакетыMicrosoft 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. Примером могут служить современные корпоративные системы ERP- системы (SAP R3).

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

PAGE  6


Рис. 1 Программное обеспечение информационной системы

нструментальные среды

Системы

моделирования

Интегрированные

Проблемно-ориентированные

Методо-ориентированные

Общего назначения

Пакеты прикладных программ (ППП)

Прикладные

программы

пользователя

Системы

программирования

Служебные

программы (утилиты)

Программные

оболочки и среды

Системы

технического

обслуживания

Сервисные

системы

Операционные

системы

Инструментальное

программное

обеспечение

Прикладное

программное

обеспечение

Системное

программное

обеспечение

программы

Программное обеспечение

(ПО)


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

82185. Киевская Русь при Ярославе Мудром 35 KB
  Цели: выявить и охарактеризовать основные направления внутренней и внешней политики Ярослава Мудрого. Воспитать интерес к истории и чувство патриотизма к своей родине. Развивать универсальные учебные действия: регулятивные – постановка цели, поиск путей её достижения; познавательные – извлечение...
82186. Государство. Конспект урока по обществознанию (9 класс) 28.08 KB
  План урока: Повторение домашнего задания 6 минут Вводно-мотивационный этап 3 минуты Этап изучения нового материала: государство как сложная политическая система 10 минут Динамическая пауза урока – 2 минута Этап изучения нового материала: государство как основной политический институт власти 12 минут...
82187. Как природа залечивает раны 703.5 KB
  На уроке рассматриваются вопросы: как природа приспособилась восстанавливать вызванные эрозией и другими внешними факторами нарушения экосистем; смена экосистем; правила поведения в природе. На уроке решаются задачи: общеобразовательные: расширение знаний о взаимосвязях в природе, формирование...
82188. Професії. Повторення вивчених лексичних одиниць 196 KB
  Мета: повторити вивчені лексичні одиниці з теми Професії; тренувати учнів у вживанні лексичних одиниць та структур вчити ставити запитання та давати коротку відповідь на нього; розвивати навички усного та писемного мовлення; розвивати фонематичний слух та правильну артикуляцію звуків...
82189. Проектна діяльність. Our Holidays 730 KB
  Мета. Навчати учнів основам соціологічного опитування, навчати використовувати вивчені англійські лексичні одиниці в конкретній ситуації мовлення, активізувати в мовленні структуру «I like doing something», тренувати використання часів Present Simple і Past Simple, розвивати навики проектної діяльності...
82190. Містечко дитячих мрій 41 KB
  Так розпочалося дитинство мого дідуся. Взимку коли за вікном хурделиця і сніг ласкаво проситься до хати в мого дідуся оживають спогади про далеке минуле. Але слухаючи сповідь мого дідуся я поринаю в ті далек незрозумілі для мене часи сповнені дитячого смутку та горя. Так продовжувалося дитинство мого дідуся.
82191. Ми роду козацького діти, землі української цвіт 4.39 MB
  Розширити знання учнів про славне минуле українського народу, ознайоми ти з одним із відомих гетьманів України І.Мазепою, боротьбою українсько го народу за волю, незалежність, віру і щастя, виховувати любов до Украї ни, інтерес до історичного минулого, почуття національної свідомості та громадянської активності.
82192. Алкоголь — ворог №1 24.5 KB
  Ворога потрібно знати в обличчя: а вплив алкоголю на стравохід; б дія алкоголю на шлунок; в вплив алкоголю на кишківник; г вплив алкоголю на печінку; д вплив алкоголю на кров; е вплив алкоголю на серце; є вплив алкоголю на підшлункову залозу; ж вплив алкоголю на мозок.
82193. Сучасні українці — жертви алкогольної реклами 2.99 MB
  Текст вірша: Всі ті, хто за тверезу Україну Підняти хочуть Україну із руїни. Що не дає тобі цвісти, Вкраїно-ненько? Ой, страшний є у мене, лютий вороженько. Найбільша цінність наша — хто? Це наші діти. Їх, молодих, найбільше хоче він споїти. Ой, як голівоньку їм нелюди морочать: Позбавить розуму всю нашу молодь хочуть!