Системне програмування.

Тема 1. Вступ в СПЗ

1. Класифікація програмного забезпечення обчислювальних систем. Предмет та задачі СПЗ.

2. Еволюція СПЗ.

3. Призначення та склад операційних систем.

5. Основні принципи розробки системного програмного забезпечення.

1. Класифікація програмного забезпечення обчислювальних систем. Предмет та задачі СПЗ.

В загальному випадку обчислювальна система складається з двох взаємодоповнюючих і взаємодіючих елементів: апаратне й програмне забезпечення.

В склад апаратного середовища входять: мікропроцесор (який і загальному випадку складається з АЛП, регістрів та пристрою керування); ОЗП; периферійні пристрої.

ОЗП ділиться на комірки, кожна з яких має свій номер (адресу). Кожна комірка містить інформацію яка може інтерпретуватися мікропроцесором як команди або дані. Периферійні або зовнішні пристрої здійснюють ввід/вивід та зберігання інформації.

Прикладне програмне забезпечення – це сукупність програм призначених для вирішення конкретних задач користувача.

Системне програмне забезпечення – це сукупність програмних та мовних засобів призначених для підтримки функціонування обчислювальної системи та найбільш ефективного виконання поставленої задачі.

Операційна система – це комплекс керуючих програм які забезпечують технічне функціонування обчислювальної системи, діагностику несправностей, планування використання ресурсів системи та вирішення задач по завданню користувачів. Операційні системи здійснюють також ввід/вивід інформації та обмін даними між різними компонентами системи. Як правило, операційну систему розглядають як продовження апаратної частини комп’ютера. Тому ще однією задачею ОС є керування виконанням завдань користувачів з метою максимального підвищення продуктивності обчислювальної системи.

Системи програмування – це комплекс програм призначених для автоматизації процесу розробки програмного забезпечення.

Метою (предметом) вивчення дисципліни СПЗ є вивчення теорії та дослідження методів розробки та експлуатації операційних систем та систем програмування, а також їх елементів.

2. Еволюція СПЗ.

Операційні системи почали розроблятися для ЕОМ 2 покоління, тому що збільшувався об’єм інформації який потрібно було обробляти за короткий проміжок часу. Крім того ЕОМ ширше почали використовувати для наукових і економічних розрахунків. З іншої сторони розвиток електроніки давав змогу значно збільшувати швидкодію апаратного забезпечення. Тому актуальною була задача створювати програмні засоби які б дозволяли автоматизувати роботу обслуговуючого персоналу пов’язану з завантаженням ЕОМ завданнями користувачів. Таким чином в ЕОМ 2 покоління були розроблені окремі елементи системного програмного забезпечення які дозволяли вирішити такі задачі.

Перші повномасштабні операційні системи з’явилися в ЕОМ 3 покоління. Вони представляли собою повномасштабні пакети програм які постійно знаходилися в ОЗП машини. Окрема частина ОС яка постійно знаходиться в ОЗП називається ядром системи. Інша частина, як правило, зберігається на зовнішніх носіях зберігання інформації і тому називається транзитною.

Операційні системи в ЕОМ 3 покоління працювали в мультипрограмному режимі. При якому в ЕОМ поступала велика кількість задач користувача, що для своєї роботи вимагала ресурсів ЕОМ. До ресурсів відноситься все, що обчислювальна система може дати користувачу:

· час процесора;

· місце в ОЗП;

· зовнішня пам’ять пристроїв вводу/виводу;

· консоль;

· окремі системні програми, тощо.

В ЕОМ 4 покоління, зокрема в ПК, основним завданням ОС та СПЗ в цілому є забезпечення виконання задач одного користувача.

Операційні системи для ЕОМ 4 покоління (ПК) розділяються на 3 групи:

1) найпростіші ОС призначені для обслуговування тільки одного користувача. В кожний момент часу в пам’яті тільки одна програма. В склад ядра ОС входять декілька найпростіших програм;

2) інструментальні однокористувацькі ОС. Як правило, розрахований на роботу з ОЗП великої ємності. В склад ядра ОС входять програми керування периферійними пристроями та файловою системою. Для таких ОС розроблено великий комплекс системного програмного забезпечення;

3) багатокористувацькі і багатозадачні ОС. Для високопродуктивних комп’ютерів. Можуть виконувати багато задач одночасно та взаємодіяти з багатьма користувачами. На сьогодні мають розроблений великий фонд СПЗ.

Для виконання програми необхідно як мінімум два ресурси: оперативна пам’ять, для зберігання коду і даних команд та мікропроцесор, для її виконання.

Завдання ОС – розподіл ресурсів обчислювальної системи, керування апаратним забезпеченням та організація виконання програм.

Операційна система може працювати в одному з 3 режимів:

1) однопрограмний – всі ресурси обчислювальної системи надаються лише одній програмі, яка здійснює обробку даних;

2) багатопрограмний – в цьому режимі кілька незалежних одна від одної програм здійснюють обробку даних одночасно (паралельно). При цьому ці програми розділяють деякі ресурси обчислювальної між собою. Основою для такого режиму є суміщення в часі виконання програми мікропроцесором та звернення програми до периферійних пристроїв. Перевагою мультипрограмного режиму є більш ефективне використання ресурсів обчислювальної системи та збільшення її пропускної здатності (середня кількість програм виконаних за одиницю часу). В мультипрограмному режимі в оперативній пам’яті обчислювальної системи одночасно знаходяться декілька програм, однак в кожний момент часу процесор виконує тільки одну з них;

3) багатозадачний – виконання декількох задач є скоординованою з метою досягнення однієї спільної мети.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
ТЕМА 9. СОЦІАЛЬНО-ПОЛІТИЧНІ ІДЕЇ І ТЕЧІЇ У СУЧАСНОМУ СВІТІ	\|	Системне програмування.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.