Системное ПО – совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютеров и сетей ЭВМ.

Системное ПО направлено на:

• создание операционной среды функционирования других программ;
• обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;
• проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;
• выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление и др.).

Системное ПО связано с типом компьютера, ориентировано на квалифицированных пользователей-профессионалов, носит общий характер применения (независимо от предметной области).

Базовое программное обеспечение – минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера.

Сервисное ПО – программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового ПО и организуют более удобную среду работы пользователя.

Операционная система (ОС) предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ.

ОС (для ПЭВМ) делятся на:

• одно- и многозадачные (в зависимости от числа параллельно выполняемых прикладных процессов);
• одно- и многопользовательские (в зависимости от числа пользователей, одновременно работающих с ОС);
• переносимые и непереносимые (на другие типы компьютеров);
• несетевые и сетевые, обеспечивающие работу в ЛВС ЭВМ.

ОС MS DOS. (Microsoft).

Появилась в 1981 г. Предназначалась для поставки с компьютерами IBM.

ОС семейства DOS являются однозадачными, но имеют и некоторые элементы многозадачности. В частности, можно организовать фоновую печать на принтере, а также разместить в ОЗУ несколько резидентных программ и активизировать их при необходимости.

Все версии DOS совместимы снизу вверх (т.е. программа, разработанная для младшей версии, в подавляющем большинстве случаев будет работать и под управлением более старшей версии ОС).

ОС семейства DOS могут работать па всех классах IBM-совместимых ПЭВМ. Однако зги системы позволяют полностью использовать ресурсы только компьютеров класса XT.

На DOS заметное влияние оказали концепции, заложенные в систему UNIX. ОС семейства DOS обладают нижеприведенными характерными чертами и достоинствами:

1. возможностью задания в качестве имен файлов образных имен, что позволяет специфицировать при выполнении тех или иных действий множества файлов вместо одного;
2. простым пользовательским интерфейсом, а также поддержкой командных файлов, то обеспечивает возможность создания пользовательских макрокоманд,
3. поддержкой иерархической (древовидной) файловой структуры;
4. возможностью не только последовательного, но и прямого доступа к содержимому файлов;
5. трактовкой на логическом уровне устройств ввода-вывода как файлов, что унифицирует средства обмена информацией с любыми ПУ и файлами;
6. наличием конвейеров (средств передачи вывода одной программы или команды на вход ругой) и возможностью перенаправления ввода-вывода на уровне командного языка;
7. некоторыми средствами поддержки сетей ЭВМ;
8. модульностью структуры, упрощающей перенос системы на другие типы ПЭВМ;
9. небольшим потребным объемом оперативной памяти для работы (около 60 Кбайт) и вешней памяти для хранения системных файлов;
10. возможностью создания в памяти виртуальных дисков, что ускоряет обмен информацией;
11. возможностью запуска фоновых задач,
12. поддержкой ряда национальных алфавитов и соглашений.

Главным уязвимым местом DOS является работа с оперативной памятью. Дело в том, что в эпоху создания MS DOS оперативная память большинства компьютеров не превышала 256 кбайт. DOS могла работать с 640 Кбайт оперативной памяти. Когда появились программы, которым требовался для работы весь объем оперативной памяти, возникли проблемы. Стандартный сервис DOS не предоставлял возможности работать с большим объемом ОП. Поэтому приходилось использовать специальные программы — менеджеры памяти. Но и они не могли заставить упрямую DOS размещать загружаемые при включении компьютера программы вне «области 640 кбайт». Возникал парадокс: сколько бы оперативной памяти ни имел ваш компьютер, вы не могли запустить программу, если у вас не имелось достаточно свободного пространства в стандартной памяти — той самой области 640 кбайт...

Вторым недостатком DOS была невозможность работы в полноценном графическом режиме, хотя «железо» тогдашних компьютеров уже могло бы обеспечить его поддержку. Дело в том, что DOS практически не позволяла работать с загружаемыми драйверами для различных видеокарт.

Третьим препятствием на пути MS DOS стала однозадачность. Все больше и больше людей желало запускать на своем компьютере сразу несколько программ с возможностями переключения между ними — а DOS этого обеспечить не могла, в отличие от ОС тех же компьютеров Мacintosh. В результате с появлением Windows95 DOS практически сошла со сцены, хотя до сих пор установлена на наших компьютерах в качестве составляющей ядра Windows95 и Windows 98, а в 2000 году IВМ даже выпустила новую версию — DOS 2000.

ОС WINDOWS.

Начиная с Win95, эта ОС – 32-разрядная, многозадачная, многопоточная ОС с графическим интерфейсом. Windows превратилась из графической надстройки для MS DOS в полноценную ОС. Windows 95 могла автоматически распознать большое число комплектующих и обладала значительно более совершенным механизмом настройки и конфигурации.

Недостатки – нестабильность работы (особенно в многозадачном «режиме»).

ОС OS/2. Многозадачная, однопользовательская, высоконадежная ОС (IBM и Microsoft).

Ее достоинства — полноценная многозадачность, обеспечивающая каждой программе возможность работы в отдельной, изолированной «виртуальной машине», высокая надежность, более привлекательный интерфейс, расширенные возможности работы с мультимедиа, многопоточная обработка нескольких задач одного приложения.

Особенность – высокопроизводительная файловая система HPFS.

Главный недостаток: повышенные требования к ресурсам компьютера (для своего времени).

ОСUnix.( Bell Laboratory ). Реализует принцип открытых систем и широкие возможности по комплексированию в составе одной вычислительной системы разнородных технических и программных средств.

Достоинства:

• переносимость прикладных программ;
• поддержка распределенной обработки данных в сети ЭВМ;
• сочетаемость с процессорами RISC.

ОСLinux. Операционная система Linux, создана в 1991 году и официально выпущена в 1994 г. Линусом Торвальдсом. Linux — единственная популярная ОС, созданная любителем (Торвальдс написал ее в качестве дипломного проекта). Свое происхождение многозадачная многопользовательская 32-разрядная система Linux ведет от класса универсальных ОС UNIX, которые в течение многих лет (еще с 60-х годов!) обслуживали «большие» промышленные компьютеры. Проект UNIX объединяет десятки (!) различных ОС, созданных для своих компьютеров раз­личными фирмами. В создании одной из них — Xenix — принимала на заре своей карьеры участие и Microsoft.

Ядро Linux открыто для изменения, и любой мало-мальски образованный программист (на которых, собственно, и рассчитывалась эта ОС) может легко и быстро < подогнать> ее к любому конкретному компьютеру. Бич Windows - аппаратные конфликты - в Linux явление архиредкое: по стабильности она давно и уверенно занимает первое место.

Недостатки. До недавнего времени для того, чтобы работать с Linux, нужно было как минимум разбираться в программировании. А в идеале — переписывать ядро ОС для своей машины и создавать нужные драйверы. Основное применение этой ОС – сети.

Функции и характеристики сетевых операционных систем (ОС). Различают ОС со встроенными сетевыми функциями и оболочки над локальными ОС. По другому признаку классификации различают сетевые ОС одноранговые и функционально несимметричные (для систем " клиент/сервер").

Основные функции сетевой ОС:

- управление каталогами и файлами;

- управление ресурсами;

- коммуникационные функции;

- защита от несанкционированного доступа;

- обеспечение отказоустойчивости;

- управление сетью.

Управление каталогами и файлами является одной из первоочередных функций сетевой операционной системы, обслуживаемых специальной сетевой файловой подсистемой. Пользователь получает от этой подсистемы возможность обращаться к файлам, физически расположенным в сервере или в другой станции данных, применяя привычные для локальной работы языковые средства. При обмене файлами должен быть обеспечен необходимый уровень конфиденциальности обмена (секретности данных).

Управление ресурсами включает запросы и предоставление ресурсов.

Коммуникационные функции обеспечивают адресацию, буферизацию, маршрутизацию.

Защита от несанкционированного доступа возможна на любом из следующих уровней: ограничение доступа в определенное время, и (или) для определенных станций, и (или) определенное число раз; ограничение совокупности доступных конкретному пользователю директорий; ограничение для конкретного пользователя списка возможных действий (например, только чтение файлов); пометка файлов символами типа " только чтение", " скрытность при просмотре списка файлов".

Отказоустойчивость определяется наличием в сети автономного источника питания, отображением или дублированием информации в дисковых накопителях. Отображение заключается в хранении двух копий данных на двух дисках, подключенных к одному контроллеру, а дублирование означает подключение каждого из этих двух дисков к разным контроллерам. Сетевая ОС, реализующая дублирование дисков, обеспечивает более высокий уровень отказоустойчивости.

Дальнейшее повышение отказоустойчивости связано с дублированием серверов.

Чем сложнее сеть, тем острее встают вопросы управления сетью. Управляющее ПО представлено менеджерами и агентами. Менеджер - прикладная программа, выдающая сетевые команды. Агенты доводят эти команды до исполнительных устройств и сигнализируют о событиях в состоянии устройств, они следят за трафиком и фиксируют аномалии, помогают восстановлению информации после сбоев, борются с вирусами и т.п.

В сетевых ОС обычно выделяют ядро, реализующее большинство из перечисленных функций и ряд дополнительных программ (служб), ориентированных на реализацию протоколов верхних уровней, организацию распределенных вычислений и т.п. К сетевому программному обеспечению относятся также драйверы сетевых плат, различные для разных типов ЛВС. Но и внутри одного типа ЛВС имеется много плат с разными характеристиками интеллектуальности, скорости, объема буферной памяти.

Выбор среди ОС происходит преимущественно между тремя основными системами - UNIX, Windows NT, Novell Netware.

Областью применения ОС UNIX остаются крупные TCP/IP корпоративные сети. Отличительные свойства UNIX - высокая надежность, возможность легкого масштабирования сети.

Windows NT предназначена для работы в сетях " клиент/сервер", ориентируется преимущественно на рабочие группы и средние по своим масштабам сети, популярность этой ОС быстро растет. ОС асимметрична - включает серверную (Windows NT Server) и клиентскую (Windows NT Workstation) части.

Novell Netware пока сохраняет свои позиции в небольших сетях. Состоит из серверной части и оболочек Shell, размещаемых в клиентских узлах.
Операционные оболочки.

Операционные оболочки – специальные программы, предназначенные для облегчения работы пользователя с командами ОС. Имеют текстовый и графический интерфейсы конечного пользователя. Эти программы упрощают задание управляющей информации для выполнения команд ОС, уменьшают напряженность и сложность работы конечного пользователя.