Системное программное обеспечение

Систе́мное програ́ммное обеспе́чение в это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой - приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.д.

Схема, иллюстрирующая место системного ПО в многоуровневой структуре компьютера

Содержание

1 Операционные системы
2 Встроенные программы
3 Утилиты
- 3.1 Утилиты используются для
- 3.2 Типы утилит
4 Системы программирования
5 Системы управления базами данных
- 5.1 Основные функции СУБД
  - 5.1.1 Классификация СУБД по способу доступа к БД
6 См. также
7 Литература
8 Ссылки

[править] Операционные системы

Основная статья: Операционная система

Операционная система - комплекс системных программ, расширяющий возможности вычислительной системы, а также обеспечивающий управление её ресурсами, загрузку и выполнение прикладных программ, взаимодействие с пользователями. В большинстве вычислительных систем ОС являются основной, наиболее важной (а иногда единственной) частью системного ПО.

[править] Функции ОС

Основные функции (простейшие ОС):

Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение.
Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).
Управление оперативной памятью (распределение между процессами, виртуальная память).
Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, компакт-диск и т. д.), организованным в той или иной файловой системе.
Пользовательский интерфейс.
Сетевые операции, поддержка стека протоколов.

Дополнительные функции:

Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).
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.
Разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы (аутентификация, авторизация).

[править] Понятие операционной системы

Существуют две группы определений ОС: «совокупность программ, управляющих оборудованием» и «совокупность программ, управляющих другими программами». Обе они имеют свой точный технический смысл, который, однако, становится ясен только при более детальном рассмотрении вопроса о том, зачем вообще нужны операционные системы.

Есть приложения вычислительной техники, для которых ОС излишни. Например, встроенные микрокомпьютеры содержатся сегодня во многих бытовых приборах, автомобилях (иногда по десятку в каждом), сотовых телефонах и т. п. Зачастую такой компьютер постоянно исполняет лишь одну программу, запускающуюся по включении. И простые игровые приставки в также представляющие собой специализированные микрокомпьютеры в могут обходиться без ОС, запуская при включении программу, записанную на вставленном в устройство «картридже» или компакт-диске. Тем не менее, некоторые микрокомпьютеры и игровые приставки всё же работают под управлением особых собственных ОС. В большинстве случаев, это UNIX-подобные системы (последнее особенно верно в отношении программируемого коммутационного оборудования: файрволов, маршрутизаторов).

[править] Основные идеи ОС

Предшественником ОС следует считать служебные программы (загрузчики и мониторы), а также библиотеки часто используемых подпрограмм, начавшие разрабатываться с появлением универсальных компьютеров 1-го поколения (конец 1940-х годов). Служебные программы минимизировали физические манипуляции оператора с оборудованием, а библиотеки позволяли избежать многократного программирования одних и тех же действий (осуществления операций ввода-вывода, вычисления математических функций и т. п.).

В 1950-60-х годах сформировались и были реализованы основные идеи, определяющие функциональность ОС: пакетный режим, разделение времени и многозадачность, разделение полномочий, реальный масштаб времени, файловые структуры и файловые системы.

[править] Встроенные программы

Встроенные программы или firmware - это программы, "зашитые" в цифровые электронные устройства. В ряде случаев (например, BIOS IBM-PC совместимых компьютеров) являются по сути частью операционной системы, хранящейся в постоянной памяти. В достаточно простых устройствах вся операционная система может быть встроенной. Многие устройства современных компьютеров имеют собственные "прошивки", осуществляющие управление этими устройствами и упрощающие взаимодействие с ними.

[править] Утилиты

Основная статья: Утилита

Утилиты (англ. utility или tool) в программы, предназначенные для решения узкого круга вспомогательных задач.

Иногда утилиты относят к классу сервисного программного обеспечения

[править] Утилиты используются для

Мониторинга показателей датчиков и производительности оборудования в мониторинг температур процессора, видеоадаптера; чтение S.M.A.R.T. жёстких дисков;

Управления параметрами оборудования в ограничение максимальной скорости вращения CD-привода; изменение скорости вращения вентиляторов.

Контроля показателей в проверка ссылочной целостности; правильности записи данных.

Расширения возможностей в форматирование и/или переразметка диска с сохранением данных, удаление без возможности восстановления.

[править] Типы утилит

Дисковые утилиты
- Дефрагментаторы
- Проверка диска в поиск неправильно записанных либо повреждённых различным путём файлов и участков диска и их последующее удаление для эффективного использования дискового пространства.
- Очистка диска в удаление временных файлов, ненужных файлов, чистка «корзины».
- Разметка диска в деление диска на логические диски, которые могут иметь различные файловые системы и восприниматься операционной системой как несколько различных дисков.
- Резервное копирование в создание резервных копий целых дисков и отдельных файлов, а также восстановление из этих копий.
- Сжатие дисков в сжатие информации на дисках для увеличения вместимости жёстких дисков.
Утилиты работы с реестром
Утилиты мониторинга оборудования
Тесты оборудования

[править] Системы программирования

К этой категории относятся системные программы, предназначенные для разработки программного обеспечения:

ассемблеры в компьютерные программы, осуществляющие преобразование программы в форме исходного текста на языке ассемблера в машинные команды в виде объектного кода.
трансляторы - программы или технические средства, выполняющее трансляцию программы.
- компиляторы в Программы, переводящие текст программы на языке высокого уровня, в эквивалентную программу на машинном языке.
- интерпретаторы в Программы (иногда аппаратные средства), анализирующие команды или операторы программы и тут же выполняющие их
компоновщики (редакторы связей) в программы, которые производят компоновку в принимают на вход один или несколько объектных модулей и собирают по ним исполнимый модуль.
препроцессоры исходных текстов в это компьютерные программы, принимающие данные на входе, и выдающие данные, предназначенные для входа другой программы, например, такой, как компилятор
Отла́дчик (debugger)- является модулем среды разработки или отдельным приложением, предназначенным для поиска ошибок в программе.
текстовые редакторы в компьютерные программы, предназначенные для создания и изменения текстовых файлов, а также их просмотра на экране, вывода на печать, поиска фрагментов текста и т. п.
- специализированные редакторы исходных текстов в текстовые редакторы для создания и редактирования исходного кода программ. Специализированный редактор исходных текстов может быть отдельным приложением, или быть встроен в интегрированную среду разработки (IDE).
библиотеки подпрограмм в сборники подпрограмм или объектов, используемых для разработки программного обеспечения.
Редакторы графического интерфейса

[править] Системы управления базами данных

Основная статья: СУБД

Систе́ма управле́ния ба́зами да́нных (СУБД) в специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных.

Так как системы управления базами данных не являются обязательным компонентом вычислительной системы, зачастую их не относят к системному программному обеспечению. Часто СУБД осуществляют лишь служебную функцию при работе других видов программ (веб-серверы, серверы приложений), поэтому их не всегда можно отнести к прикладному программному обеспечению. Поэтому СУБД иногда относят к промежуточному программному обеспечению (Middleware)

[править] Основные функции СУБД

управление данными во внешней памяти (на дисках);
управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

[править] Классификация СУБД по способу доступа к БД

Файл-серверные

В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. Ядро СУБД располагается на каждом клиентском компьютере. Доступ к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на ЦП сервера, а недостатком в высокая загрузка локальной сети.

На данный момент файл-серверные СУБД считаются устаревшими.

Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase.

Клиент-серверные

Такие СУБД состоят из клиентской части (которая входит в состав прикладной программы) и сервера (см. Клиент-сервер).

Примеры: Firebird, Interbase, IBM DB2, MS SQL Server, Sybase, Oracle, PostgreSQL, MySQL, ЛИНТЕР, MDBS.

Встраиваемые

Встраиваемая СУБД в библиотека, которая позволяет унифицированным образом хранить большие объёмы данных на локальной машине.

Примеры: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, один из вариантов Firebird, один из вариантов MySQL, Sav Zigzag, Microsoft SQL Server Compact, ЛИНТЕР.

[править] См. также

[править] Литература

Васильев В.Г. Системное программное обеспечение

[править] Ссылки

Системное программное обеспечение

Содержание

[править] Операционные системы

[править] Функции ОС

[править] Понятие операционной системы

[править] Основные идеи ОС

[править] Встроенные программы

[править] Утилиты

[править] Утилиты используются для

[править] Типы утилит

[править] Системы программирования

[править] Системы управления базами данных

[править] Основные функции СУБД

[править] Классификация СУБД по способу доступа к БД

[править] См. также

[править] Литература

[править] Ссылки

Личные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Действия

Поиск

Навигация

Участие

Печать/экспорт

Инструменты

На других языках