نرم افزار سیستمی است طبقه بندی نرم افزار سیستم عامل شبکه

سیستم نرم افزار (سیستم نرم افزار) برنامه ها و سیستم های نرم افزاری برای عملکرد یک کامپیوتر و تجهیزات مخابراتی هستند. نرم افزار سیستم به عنوان یک "مترجم همزمان" بین برنامه کاربر و مستقیماً با سخت افزار عمل می کند. طبق یکی از طبقه بندی ها، نرم افزار سیستم فقط شامل نرم افزارهای خدماتی (خدماتی) می شود، طبق طبقه بندی دیگر، نرم افزار منبع باز نرم افزاری دو سطحی است که از نرم افزارهای پایه و نرم افزارهای خدماتی تشکیل شده است.

اینکه آیا می توان این یا آن نرم افزار را به عنوان نرم افزار سیستمی طبقه بندی کرد، بستگی به توافقاتی دارد که در زمینه خاصی نوشته شده است. ما به دیدگاه دوم (متداول تر) پایبند خواهیم بود، زمانی که هر دو نرم افزار اصلی (با بایوس اشتباه نشود) و نرم افزار خدمات به عنوان نرم افزار سیستم (SSW) شناخته می شوند. اینها سیستم عامل ها، پوسته ها، ابزارها، درایورها، سیستم های برنامه نویسی، سیستم های مدیریت پایگاه داده، میان افزارها هستند.

SPO خدمات می دهد:

• ایجاد یک محیط عملیاتی برای عملکرد سایر برنامه ها؛
• برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد و کارآمد یک کامپیوتر و یک شبکه مخابراتی؛
• برای تشخیص سخت افزار و شبکه های کامپیوتری؛
• برای بایگانی داده ها، کپی کردن، بازیابی فایل های برنامه و پایگاه داده و غیره.

نرم افزار سیستم کار تمام اجزای کامپیوتر و همچنین دستگاه های جانبی متصل به آن را "سازماندهی" می کند.

تبصره 1

نرم افزار سیستم باید قابل اعتماد، از نظر فناوری پیشرفته، راحت و کارآمد برای استفاده باشد. محصولات نرم افزاری این گروه عمدتاً برای افراد حرفه ای در زمینه کامپیوتر طراحی شده است: مدیر شبکه، برنامه نویس سیستم، برنامه نویس برنامه، اپراتور. با این وجود، دانش فناوری اساسی کار با نرم افزار منبع باز برای کاربران واجد شرایط رایانه شخصی نیز لازم است، کسانی که به طور معمول به طور مستقل برنامه ها، داده ها و در واقع یک رایانه و نه تنها نگهداری می کنند. با برنامه های آنها کار کنند.

معمولا نرم افزارهای متن باز به پایه و سرویس تقسیم می شوند.

نرم افزار پایه. این شامل:

• سیستم عامل (OS) و درایورها در ترکیب آن؛
• پوسته های متنی و گرافیکی (رابط) عملیاتی برای تعامل کاربر با سیستم عامل و همچنین سیستم های مدیریت فایل.
• سیستم عامل شبکه ای که انواع مختلفی از خدمات شبکه (ایمیل، مدیریت فایل، فرآیندهای مدیریت شبکه و غیره) را در اختیار کاربران قرار می دهد.

نرم افزار خدمات - برنامه‌ها و بسته‌های نرم‌افزاری که فرصت‌های بیشتری را به نرم‌افزار پایه می‌دهند و محیط راحت‌تری را برای کار کاربر سازماندهی می‌کنند. چنین برنامه هایی اغلب ابزارهای کمکی نامیده می شوند (به جز آنتی ویروس ها، این اصطلاح در مورد آنها صدق نمی کند).

تصویر 1.

تعریف 1

خدمات رفاهی- برنامه هایی که برای نگهداری رایانه ها یا انجام عملیات پردازش داده های کمکی، مانند تشخیص سخت افزار و نرم افزار، بهینه سازی استفاده از فضای دیسک، بازیابی اطلاعات آسیب دیده روی یک دیسک مغناطیسی و غیره خدمت می کنند.

هدف اصلی آب و برق- اتوماسیون کار بر روی بررسی، تنظیم و راه اندازی یک سیستم کامپیوتری.

این مجموعه از خدمات، برنامه های نصب شده اضافی را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد (بر اساس عملکرد):

• درایورهای دستگاه های خاص و ویژه (که به عنوان بخشی از سیستم عامل ارائه نمی شود)؛
• مانیتورهای نصب، آنها برای کنترل نصب نرم افزار طراحی شده اند.
• ابزارهای کنترل (نظارت) که به شما امکان نظارت بر فرآیندهای انجام شده در سیستم را می دهد.
• ابزارهای تشخیص کامپیوتری؛ آنها هم برای بهینه سازی سیستم کامپیوتری و هم برای عیب یابی استفاده می شوند، به عنوان مثال، ابزار Defragmenter دیسک اجازه می دهد تا داده هایی که متعلق به یک فایل هستند و در بخش های مختلف دیسک قرار دارند در یک ناحیه داده پیوسته ترکیب شوند.
• ابزارهای تضمین امنیت رایانه، اینها ابزارهای محافظت فعال و غیرفعال از داده ها در برابر هرگونه آسیب، دسترسی غیرمجاز، مشاهده و / یا تغییر داده ها هستند:
  • o ابزارهای حفاظت فعال - برنامه های ضد ویروس، آنها برای اطمینان از حفاظت رایانه، شناسایی و بازیابی فایل های آلوده ضروری هستند.
  • o ابزارهای حفاظت غیرفعال - برنامه های نگهداری دیسک، کنترل ایمنی سیستم فایل را در سطوح منطقی و فیزیکی، بررسی کیفیت سطح دیسک مغناطیسی، ایجاد کپی بیمه از دیسک ها، تهیه نسخه پشتیبان از داده ها در رسانه های خارجی، فشرده سازی دیسک و غیره را انجام دهید.
• برنامه های بایگانی داده ها برای ایجاد آرشیو طراحی شده اند که با کاهش مقدار حافظه، ذخیره سازی فایل ها را ساده می کند. معروف ترین آرشیوها WinZip، WinRAR، 7Zip هستند.
• مدیریت فایل، که برای انجام بیشتر عملیات مربوط به نگهداری سیستم فایل مورد نیاز است: پیمایش در ساختار فایل، ایجاد دایرکتوری ها (پوشه ها)، حذف فایل ها و دایرکتوری ها، کپی، انتقال و تغییر نام فایل ها، جستجوی فایل ها. محبوب ترین ها برای ویندوز Total Commander (قبلاً Windows Commander) و FAR Manager برای لینوکس - Midnight Commander هستند.
• برنامه های نگهداری شبکه اینها ابزارهای ارتباطی هستند که به شما امکان می دهند با رایانه های راه دور ارتباط برقرار کنید، در کنفرانس های تلفنی شرکت کنید، انتقال پیام های ایمیل و غیره را ارائه دهید. نرم افزار اصلی معمولاً با رایانه خریداری می شود، در حالی که نرم افزار خدمات را می توان جداگانه خریداری کرد.

سایر طبقه بندی نرم افزارهای سیستمی

SPO به طور سنتی شامل:

• برنامه های مدیریت سیستم،
• برنامه های پردازش سیستم

برنامه های مدیریت سیستم، عملکرد صحیح همه دستگاه های موجود در سیستم را سازماندهی می کند. اینها معمولاً برنامه های مقیم (واقع در حافظه اصلی) هستند که هسته سیستم عامل را تشکیل می دهند. برنامه های کنترلی که بلافاصله قبل از اجرا در حافظه بارگذاری می شوند، گذرا نامیده می شوند.

توابع اصلی برنامه های کنترل سیستم- مدیریت سیستم های کامپیوتری، مدیریت فرآیندهای محاسباتی و کار با داده های داخلی سیستم عامل.

برنامه های کنترل سیستم توسط توسعه دهندگان و توزیع کنندگان در قالب بسته های نصب سیستم عامل و درایورهای دستگاه خاص عرضه می شوند.

برنامه های پردازش سیستم به عنوان وظایف کاربردی خاص یا برنامه های کاربردی اجرا می شوند. آنها اغلب در قالب بسته های توزیعی که شامل نرم افزار هستند، تحویل داده می شوند.

07.02.03, 08.02.03, 10.02.03, 15.02.03, 16.02.03, 19.02.03

سیستم عامل- پایه ای02. نرم افزار کاربردی و سیستمی. معماری سیستم عامل

نرم افزار کاربردی و سیستمی. سیستم عامل، سیستم های مدیریت فایل، پوسته های رابط کاربر، سیستم های برنامه نویسی، ابزارهای کمکی. معماری سیستم عامل هسته و ماژول های سیستم عامل کمکی. هسته در حالت ممتاز است. معماری میکرونوکلئوس پشتیبانی سخت افزاری سیستم عامل پشتیبانی از حالت ممتاز، ابزارهای ترجمه آدرس، ابزارهای تغییر فرآیند، تایمر سیستم، سیستم وقفه، ابزارهای حفاظت از ناحیه حافظه. محیط برنامه

2.1 سیستم و نرم افزار کاربردی

کلیه نرم افزارهای کامپیوتری (نرم افزار) را می توان به دو گروه نرم افزار کاربردی و سیستمی تقسیم کرد.

نرم افزار کاربردی- نرم افزار متشکل از برنامه های کاربردی جداگانه و بسته های نرم افزار کاربردی که برای حل وظایف مختلف کاربر و سیستم های خودکار ایجاد شده بر اساس آنها طراحی شده اند.

برنامه کاربردی- برنامه ای که برای حل هر گونه مشکل کاربران در یک حوزه کاربردی خاص (حسابداری، حقوقی، پزشکی و غیره) طراحی شده است.

بسته برنامه- مجموعه ای از برنامه های طراحی شده برای حل مشکلات از یک منطقه مشکل خاص. معمولاً استفاده از بسته نرم افزاری کاربردی مستلزم در دسترس بودن اسناد خاص است: گواهی مجوز، گذرنامه، دفترچه راهنمای کاربر و غیره.

سیستم نرم افزاربه معنی برنامه ها و مجتمع های نرم افزاری است که برای استفاده از سخت افزار رایانه طراحی شده اند و هم برای خودکارسازی توسعه (ایجاد) برنامه های جدید و هم برای سازماندهی اجرای برنامه های موجود استفاده می شوند. از این منظر نرم افزارهای سیستم را می توان به پنج گروه زیر تقسیم کرد:

1. سیستم عامل.

2. سیستم های مدیریت فایل.

3. پوسته های رابط برای تعامل کاربر با سیستم عامل.

4. سیستم های برنامه نویسی.

5. آب و برق.

اجازه دهید به طور خلاصه این گروه از برنامه های سیستم را در نظر بگیریم.

زیر سیستم عامل(OS) معمولاً به عنوان مجموعه ای از برنامه های کنترل و پردازش درک می شود که از یک طرف به عنوان رابط بین سخت افزار رایانه و کاربر با وظایف خود عمل می کند و از طرف دیگر برای کارآمدترین استفاده طراحی شده است. منابع سیستم محاسباتی و سازماندهی محاسبات قابل اعتماد. هر یک از اجزای نرم افزار کاربردی لزوماً تحت کنترل سیستم عامل کار می کند. روی انجیر 2.1 ساختار تعمیم یافته نرم افزار سیستم کامپیوتری را نشان می دهد. مشاهده می شود که هیچ یک از اجزای نرم افزار، به استثنای خود سیستم عامل، دسترسی مستقیم به سخت افزار کامپیوتر ندارند. حتی کاربران از طریق رابط سیستم عامل با برنامه های خود تعامل دارند. هر یک از دستورات آنها، قبل از ورود به برنامه کاربردی، ابتدا از طریق سیستم عامل عبور می کند.

وظایف اصلی که سیستم عامل انجام می دهد به شرح زیر است:

دریافت وظایف یا دستورات از کاربر (یا از اپراتور سیستم) که به زبان مناسب فرموله شده است - در قالب دستورات (دستورات) اپراتور یا در قالب دستورالعمل (فرمان های خاص) با استفاده از دستکاری کننده مناسب (به عنوان مثال، با استفاده از ماوس) - و پردازش آنها؛

دریافت و اجرای درخواست های سایر برنامه ها برای شروع، توقف، توقف؛

شروع برنامه (انتقال کنترل به آن، که در نتیجه پردازنده برنامه را اجرا می کند).

شناسایی همه برنامه ها و داده ها؛

برنج. 2.1 ساختار تعمیم یافته نرم افزار سیستم کامپیوتری

اطمینان از عملکرد سیستم های مدیریت فایل (FM) و / یا سیستم های مدیریت پایگاه داده (DBMS)، که می تواند کارایی همه نرم افزارها را به طور چشمگیری افزایش دهد.

ارائه یک حالت چندبرنامه‌نویسی، یعنی اجرای دو یا چند برنامه در یک پردازنده، ایجاد ظاهر اجرای همزمان آنها.

ارائه عملکردهایی برای سازماندهی و مدیریت کلیه عملیات ورودی / خروجی؛

تخصیص حافظه، و در اکثر سیستم های مدرن، سازماندهی حافظه مجازی.

برنامه ریزی و اعزام وظایف مطابق با استراتژی داده شده و رشته های خدماتی؛

محافظت از یک برنامه در برابر نفوذ برنامه دیگر، تضمین ایمنی داده ها.

2. قرار ملاقات سیستم های مدیریت فایل -سازماندهی دسترسی راحت تر به داده های سازماندهی شده به صورت فایل.

به عنوان یک قاعده، همه سیستم عامل های مدرن مناسب هستند سیستم های مدیریت فایلتعدادی از سیستم عامل ها به شما این امکان را می دهند که با چندین سیستم فایل (یا با یکی از چندین یا چند سیستم در یک زمان) کار کنید. باید بین سیستم فایل و سیستم مدیریت فایل تمایز قائل شد.

برای راحتی تعامل با سیستم عامل، اضافی پوسته های رابط. هدف اصلی آنها یا گسترش امکانات برای مدیریت سیستم عامل یا تغییر قابلیت های تعبیه شده در سیستم است. به عنوان نمونه‌های کلاسیک پوسته‌های رابط و محیط‌های عملیاتی مربوطه برای اجرای برنامه، می‌توان انواع مختلفی از رابط گرافیکی X Window را در سیستم‌های خانواده یونیکس (به عنوان مثال، محیط دسکتاپ K در لینوکس)، انواع رابط‌های مختلف برای ویندوز مایکروسافت نام برد. خانواده سیستم عاملی که جایگزین Explorer می شوند.

با کار با رابط گرافیکی سیستم عامل، کاربر ساختار دایرکتوری ها و فایل ها را می بیند و می تواند تقریباً تمام اقدامات را با ماوس انجام دهد. قبل از ظهور سیستم عامل با رابط های گرافیکی، کاربر مجبور به صدور دستورات از خط فرمان بود. نمونه ای از چنین سیستم عاملی MS DOS است. در آن، به عنوان مثال، برای کپی کردن یک فایل، باید دستور copy filename1 filename2 را تایپ کنید

برای مشاهده محتویات یک فایل در خط فرمان، نوع دستور filename را تایپ کنید

این برای کاربر ناخوشایند بود، زیرا اولاً تایپ دستورالعمل و همه عملوندهای آن زمان زیادی را صرف می کرد و ثانیاً کاربر را مجبور می کرد تقریباً کورکورانه کار کند، زیرا. او نمی‌توانست ساختار فایل‌ها و دایرکتوری‌هایی را که با آن‌ها کار می‌کرد دائماً جلوی چشمانش نگه دارد.

برای ساده‌تر شدن کار کاربر، قبل از ظهور پوسته‌های گرافیکی، پوسته‌های کاربری الفبایی (متن) ایجاد می‌شد که کاربر می‌توانست به جای تایپ دستور پس از دستور، با فشار دادن ۱ تا ۲ کلید، کار را کنترل کند. نمونه هایی از چنین پوسته های کاربر عبارتند از Norton Commander، Far (با ویژگی های پیشرفته)، Windows Commander (برای ویندوز). در آنها، کاربر می تواند وظایف خود را با استفاده از منوی فرمان یا به اصطلاح "کلیدهای داغ" انجام دهد.

در حال حاضر، تمام پوسته ها، از جمله پوسته های گرافیکی، قابلیت کار با کاربر در حالت تعاملی، صدور اخطار، پیغام خطا در کادر محاوره ای را دارند.

کل رابطی که برنامه ها برای دسترسی به سیستم عامل برای دریافت یک سرویس خاص نیاز دارند - انجام یک عملیات I / O، دریافت یا آزاد کردن یک قطعه حافظه و غیره، با عبارت مشخص می شود. محیط عملیاتی.

3. سیستم برنامه نویسیدر درجه اول شامل مولفه هایی مانند مترجم از زبان مربوطه، کتابخانه های زیر روال ها، ویرایشگرها، پیوند دهنده ها و اشکال زداها است. هیچ سیستم برنامه نویسی مستقل (جدا از سیستم عامل) وجود ندارد. هر سیستم برنامه نویسی فقط می تواند در سیستم عامل مربوطه ای که برای آن ایجاد شده است کار کند، با این حال، می تواند اجازه توسعه نرم افزار برای سایر سیستم عامل ها را نیز بدهد. سیستم برنامه نویسی مجموعه کاملی از ابزارهای نرم افزاری است که برای کدنویسی، تست و اشکال زدایی نرم افزار طراحی شده اند. نمونه هایی از سیستم های برنامه نویسی: Borland Delphi، Microsoft Visual Basic، Turbo Pascal و غیره.

4. در نهایت، تحت خدمات رفاهیبرنامه‌های سیستمی ویژه‌ای را درک کنید که می‌توانند هم برای حفظ خود سیستم عامل و هم برای آماده‌سازی حامل‌های داده برای عملیات، انجام رمزگذاری داده‌ها، بهینه‌سازی قرار دادن داده‌ها بر روی رسانه، و انجام برخی کارهای دیگر مرتبط با سرویس‌دهی سیستم کامپیوتری استفاده شوند. این ابزارها شامل برنامه پارتیشن بندی برای درایو دیسک مغناطیسی، برنامه قالب بندی و برنامه انتقال فایل های اصلی سیستم خود سیستم عامل هستند. به طور طبیعی، ابزارهای برقی تنها می توانند در محیط عملیاتی مناسب کار کنند.

این سیستم مشکلات عملی خاصی را حل نمی کند، بلکه تنها عملکرد سایر برنامه ها را تضمین می کند و عملکردهای خدماتی را به آنها ارائه می دهد که جزئیات اجرای سخت افزار و سیستم عامل سیستم محاسباتی را انتزاعی می کند و منابع سخت افزاری سیستم محاسباتی را مدیریت می کند.

برنامه نویسی سیستم- ایجاد نرم افزار سیستم

برنامه نویس سیستم- یک برنامه نویس متخصص در برنامه نویسی سیستم ها.

انتساب این یا آن نرم افزار به سیستم مشروط است و به قراردادهای مورد استفاده در یک زمینه خاص بستگی دارد. به عنوان یک قاعده، نرم افزار سیستم شامل سیستم عامل ها، ابزارهای کمکی، سیستم های برنامه نویسی، سیستم های مدیریت پایگاه داده، کلاس وسیعی از میان افزارها است.

یوتیوب دایره المعارفی

1 / 5

✪ مورد نیازترین برنامه ها برای ویندوز 7

✪ چه چیزی را می توان در درایو C حذف کرد؟ چه چیزی را نمی توان حذف کرد؟ راهنمای کاربر کامپیوتر

✪ 5 برنامه رایگان (بهترین برنامه های ضروری)

✪ همه خطاهای ویندوز را پیدا و برطرف کنید. چگونه خطا را برطرف کنیم؟

✪ حذف برنامه ها از رایانه شخصی با تمیز کردن کامل ♻️ ابزار حذف نصب

زیرنویس

سیستم عامل

ایده های اساسی سیستم عامل ها

پیشرو سیستم عامل ها را باید برنامه های کاربردی (لودرها و مانیتورها) و همچنین کتابخانه های زیر روال های پرکاربرد که با ظهور رایانه های جهانی نسل اول (اواخر دهه 1940) شروع به توسعه کردند در نظر گرفت. برنامه های کاربردی دستکاری فیزیکی اپراتور با تجهیزات را به حداقل رساندند و کتابخانه ها امکان جلوگیری از برنامه ریزی مکرر اقدامات مشابه (انجام عملیات I / O، محاسبه توابع ریاضی و غیره) را فراهم کردند.

برنامه های داخلی

برنامه‌های جاسازی شده یا میان‌افزار برنامه‌هایی هستند که به دستگاه‌های الکترونیکی دیجیتال «سیم سخت» متصل می‌شوند. در برخی موارد (به عنوان مثال، BIOS کامپیوترهای سازگار با IBM-PC) در واقع بخشی از سیستم عامل ذخیره شده در حافظه دائمی است. در دستگاه های نسبتاً ساده، کل سیستم عامل را می توان تعبیه کرد. بسیاری از دستگاه‌های رایانه‌های مدرن «سیستم‌افزار» مخصوص به خود را دارند که این دستگاه‌ها را کنترل می‌کند و تعامل با آنها را ساده می‌کند.

خدمات رفاهی

Utilities (eng. utility یا tool) - برنامه هایی که برای حل طیف محدودی از وظایف کمکی طراحی شده اند. گاهی اوقات از ابزارهای کمکی به عنوان نرم افزارهای کاربردی یاد می شود.

ابزارهای کمکی برای نظارت بر عملکرد سنسور و عملکرد سخت افزار (به عنوان مثال، دمای پردازنده مانیتور یا آداپتور ویدئو)، مدیریت پارامترهای سخت افزاری (محدود کردن حداکثر سرعت چرخش درایو CD، تغییر سرعت فن)، نشانگرهای مانیتور (بررسی یکپارچگی ارجاع، داده های صحیح) استفاده می شود. ضبط)، گسترش ویژگی ها (فرمت بندی یا پارتیشن بندی مجدد دیسک با حفظ داده ها، حذف بدون امکان بازیابی).

انواع ابزار

• ابزارهای دیسک
  • بررسی دیسک - جستجوی فایل‌ها و بخش‌هایی از دیسک که به روش‌های مختلف به اشتباه ضبط شده یا آسیب دیده‌اند و حذف بعدی آنها برای استفاده کارآمد از فضای دیسک.
  • پاکسازی دیسک - فایل های موقت، فایل های غیر ضروری را حذف کنید، "سطل بازیافت" را خالی کنید.
  • پارتیشن بندی دیسک - تقسیم یک دیسک به دیسک های منطقی، که می توانند سیستم های فایل مختلفی داشته باشند و توسط سیستم عامل به عنوان چندین دیسک مختلف درک می شوند.
  • پشتیبان‌گیری - کپی کردن - ایجاد نسخه‌های پشتیبان از کل دیسک‌ها و فایل‌های جداگانه، و همچنین بازیابی از این کپی‌ها.
  • فشرده سازی دیسک - فشرده سازی اطلاعات روی دیسک ها برای افزایش ظرفیت هارد دیسک.
• ابزارهای رجیستری
• ابزارهای نظارت بر سخت افزار
• تست های تجهیزات

سیستم های برنامه نویسی

• اسمبلرها - برنامه های کامپیوتری که یک برنامه را به شکل متن منبع در زبان اسمبلی به دستورالعمل های ماشین در قالب کد شی تبدیل می کنند.
• مترجمان - برنامه ها یا وسایل فنی که ترجمه برنامه را انجام می دهند.
  • کامپایلرها - برنامه هایی که متن یک برنامه را در یک زبان سطح بالا به یک برنامه معادل در زبان ماشین ترجمه می کنند.
  • مفسرها - برنامه هایی (گاهی اوقات سخت افزار) که دستورات یا دستورات برنامه را تجزیه و تحلیل می کنند و بلافاصله آنها را اجرا می کنند.
• پیوند دهنده ها (لینکرها) - برنامه هایی که پیوند را انجام می دهند - یک یا چند ماژول شی را به عنوان ورودی می گیرند و یک ماژول اجرایی را از آنها جمع می کنند.
• پیش پردازنده‌های کد منبع برنامه‌های کامپیوتری هستند که ورودی را برای برنامه دیگری تولید می‌کنند، مثلاً یک کامپایلر.
• اشکال زدا (eng. debugger) - ماژول های محیط توسعه یا برنامه های جداگانه ای که برای یافتن خطاها در برنامه ها طراحی شده اند.
• ویرایشگرهای متن - برنامه های رایانه ای طراحی شده برای ایجاد و اصلاح فایل های متنی، و همچنین مشاهده آنها بر روی صفحه، چاپ، جستجوی قطعات متن و غیره؛
  • ویرایشگرهای تخصصی-منبع-متن - ویرایشگرهای متن برای ایجاد و ویرایش کد منبع برنامه ها. یک ویرایشگر منبع تخصصی می تواند یک برنامه مستقل یا داخلی باشد

نرم افزار سیستم برای کار با فایل ها و برنامه هایی که سیستم عامل کامپیوتر را تشکیل می دهند طراحی شده است. فایل‌های سیستم شامل کتابخانه‌های عملکرد، خدمات سیستم، درایورهای چاپگر، تنظیمات و فایل‌های پیکربندی است. برنامه هایی که در سیستم گنجانده شده اند عبارتند از اسمبلرها، کامپایلرها، ابزارهای مدیریت فایل، ابزارهای کمکی و دیباگرها.

معرفی

هنگام نصب سیستم عامل، نرم افزار سیستم ویندوز بر روی رایانه شما نصب می شود. می توانید با اجرای برنامه هایی مانند Windows Update یا Software Update برای Mac OS X نرم افزار را به روز کنید. با این حال، بر خلاف برنامه های کاربردی، نرم افزار سیستم برای کاربر نهایی در نظر گرفته نشده است و توسعه دهندگان حرفه ای را هدف قرار داده است.

از آنجایی که نرم افزار سیستم در سطح پایه یک کامپیوتر اجرا می شود، به آن "سطح پایین" می گویند. این قابلیت یک رابط کاربری ایجاد می کند و به سیستم عامل اجازه می دهد تا با سخت افزار تعامل داشته باشد. در پس زمینه کار می کند.

مفهوم نرم افزار سیستمی

نرم افزار سیستم و برنامه های کاربردی دو نوع اصلی تعامل ماشین و انسان هستند. بر خلاف نرم افزار منبع باز، یک برنامه کاربردی که اغلب به عنوان یک برنامه کاربردی شناخته می شود، عملکرد خاصی را برای کاربر انجام می دهد. نمونه هایی از راه حل های نرم افزاری مشابه:

مرورگرها؛

مشتریان پست الکترونیکی؛

واژه پرداز؛

صفحات گسترده

نرم افزار سیستم برای اجرای سخت افزار و برنامه های کاربردی کامپیوتر طراحی شده است. اگر یک سیستم کامپیوتری را به عنوان یک مدل چندسطحی در نظر بگیریم، نرم افزار منبع باز رابطی برای تعامل بین سخت افزار و برنامه های کاربردی کاربر است.

چه چیزی در نرم افزار سیستم گنجانده شده است؟

طبق برخی تعاریف، نرم افزار سیستم شامل ابزارهای کمکی سیستم مانند بازیابی سیستم و همچنین ابزارهای توسعه - کامپایلرها و اشکال زداها می شود.

مدیریت اشتراک گذاری حافظه داخلی بین چندین برنامه؛

پردازش ورودی و خروجی به دستگاه های سخت افزاری متصل - هارد دیسک ها، چاپگرها و پورت های سوئیچ.

ارسال پیام به هر برنامه یا کاربر تعاملی در مورد وضعیت عملیات و خطاهای احتمالی.

مدیریت کار دسته ای

در رایانه هایی که می توانند پردازش موازی را ارائه دهند، سیستم عامل می تواند فرآیندهای چندوظیفه ای را مدیریت کند.

تمام پلتفرم های اصلی کامپیوتر (سخت افزار و نرم افزار) شامل یک سیستم عامل است که با ویژگی های مختلف برای رفع نیازهای خاص مصرف کننده امروزی طراحی شده است.

انواع سیستم عامل

انواع سیستم عامل های دسکتاپ:

ویندوز سیستم عامل پرچمدار مایکروسافت است که استاندارد واقعی برای رایانه های خانگی و تجاری است.

Mac OS سیستم عاملی برای رایانه های شخصی و ایستگاه های کاری Apple Macintosh است.

لینوکس یک سیستم عامل مشابه یونیکس است که برای ارائه یک جایگزین رایگان یا بسیار ارزان به کاربران رایانه شخصی طراحی شده است (لینوکس به بسیار کارآمد و سریع شهرت دارد).

سیستم عامل های ویندوز به طور سنتی بر بازار تسلط داشته اند. از آگوست 2018، ویندوز بیش از 85 درصد از سهم بازار را در اختیار دارد. سیستم عامل مک بیش از 6 درصد و لینوکس بیش از 2 درصد را به خود اختصاص داده است.

سیستم عامل موبایل

سیستم عامل موبایل به تلفن های هوشمند، رایانه های لوحی و سایر دستگاه های تلفن همراه اجازه می دهد تا برنامه ها و برنامه ها را اجرا کنند. محبوب ترین سیستم عامل های موبایل:

• ویندوز 10 موبایل.

سیستم عامل تعبیه شده برای استفاده در رایانه های تعبیه شده در سیستم های بزرگتر مانند اتومبیل، چراغ های راهنمایی، تلویزیون های دیجیتال، دستگاه های خودپرداز، کنترل هواپیما، نقطه فروش (POS)، دوربین های دیجیتال، سیستم های ناوبری GPS، آسانسورها، گیرنده های دیجیتال و هوشمند طراحی شده است. شمارنده ها

سخنرانی مروری شماره 32

برای دانشجویان رشته تخصصی

"نرم افزار فناوری اطلاعات"

دانشیار گروه فناوری اطلاعات و ارتباطات، دکتری. لیواک ای.ن.

سیستم نرم افزار

مفاهیم اساسی، حقایق

هدف و طبقه بندی نرم افزار منبع باز. الزامات SPO نرم افزار منبع باز اولیه و خدماتی. سیستم عامل سیستم های مدیریت فایل ابزارهای سیستمی سیستم های برنامه نویسی

مهارت ها

توسعه نرم افزار سیستم مطابق با الزامات نرم افزار منبع باز در اسمبلر، سی پلاس پلاس.

نصب و استفاده از برنامه های کاربردی سیستم.

بهطبقه بندی نرم افزار

به طور سنتی، همه نرم افزارها به دو دسته تقسیم می شوند:

1) نرم افزار سیستم (SSW) و

2) نرم افزار کاربردی (کاربر) (PPO)

بیایید یک کلاس دیگر (به جای یک گروه) از برنامه ها را مشخص کنیم - نرم افزار ویژه سیستم های اطلاعات و کنترل

برنامه های کاربردی آنها برای حل مشکلات عملکردی طراحی شده اند و اطلاعات را از حوزه های موضوعی مختلف پردازش می کنند.

این پرتعدادترین دسته از محصولات نرم افزاری است.

به نرم افزار ویژه سیستم های اطلاعات و کنترلمربوط بودن

· برنامه های مدیریت پایگاه داده (سیستم ها)؛

· برنامه هایی برای مدیریت زبان رابط سیستم های اطلاعاتی؛

· برنامه هایی برای جمع آوری و پیش پردازش اطلاعات (در سیستم های اندازه گیری اطلاعات، به عنوان مثال، سیستم های روی برد).

نرم‌افزار این کلاس اغلب به‌عنوان بخشی از درایورهای سخت‌افزار پنهان است یا به شکل کتابخانه‌های برنامه‌نویسی کاربردی برای زبان‌های برنامه‌نویسی ارائه می‌شود.

بنابراین، معمولاً از چنین نرم افزارهایی به عنوان نرم افزار سیستمی یاد می شود.

سیستم نرم افزار (نرم افزار سیستم) - مجموعه ای از برنامه ها و سیستم های نرم افزاری برای اطمینان از عملکرد یک کامپیوتر و شبکه های کامپیوتری.

نرم افزار منبع باز منابع یک سیستم کامپیوتری را مدیریت می کند و به کاربران اجازه می دهد تا به زبان های رساتر از زبان ماشین کامپیوتر برنامه ریزی کنند. ترکیب نرم افزار منبع باز بستگی کمی به ماهیت وظایف کاربر دارد که باید حل شوند.

هدف نرم افزار سیستم

سیستم نرم افزار در نظر گرفته شده برای:

· ایجاد یک محیط عملیاتی برای عملکرد سایر برنامه ها (به عبارت دیگر، برای سازماندهی اجرای برنامه ها).

· اتوماسیون توسعه (ایجاد) برنامه های جدید؛

· اطمینان از عملکرد قابل اعتماد و کارآمد خود کامپیوتر و شبکه کامپیوتری؛

· تشخیص و پیشگیری از تجهیزات کامپیوتری و شبکه های کامپیوتری؛

· انجام فرآیندهای تکنولوژیک کمکی (کپی، بایگانی، بازیابی فایل های برنامه و پایگاه های داده و غیره).

این دسته از محصولات نرم افزاری ارتباط تنگاتنگی با نوع کامپیوتر دارد و جزء لاینفک آن می باشد.

محصولات نرم افزاری این کلاس عمدتاً بر روی کاربران واجد شرایط - متخصصان در زمینه رایانه متمرکز هستند: برنامه نویس سیستم، مدیر شبکه، برنامه نویس برنامه، اپراتور.

با این حال، دانش فناوری پایه برای کار با این دسته از محصولات نرم افزاری نیز مورد نیاز کاربران نهایی یک رایانه شخصی است که به طور مستقل نه تنها با برنامه های خود کار می کنند، بلکه تعمیر و نگهداری رایانه، برنامه ها و داده ها را نیز انجام می دهند.

محصولات نرم‌افزاری این کلاس صرف‌نظر از ویژگی‌های حوزه موضوعی، ماهیت کاربردی عمومی دارند.

تقاضاهای زیادی بر روی محصولات نرم افزاری سیستم از نظر قابلیت اطمینان و ساخت، راحتی و کارایی استفاده اعمال می شود.

طبقه بندی نرم افزار سیستم

SPO به طور سنتی شامل

· مدیران سیستم و

· برنامه های پردازش سیستم

کنترل برنامه های سیستم سازماندهی عملکرد صحیح همه دستگاه های سیستم.

توابع سیستم اصلی برنامه های کنترل -

· مدیریت فرآیندهای محاسباتی و سیستم های محاسباتی و

· کار با داده های سیستم عامل داخلی

به عنوان یک قاعده، آنها در حافظه اصلی هستند. این مقیمبرنامه هایی که هسته سیستم عامل را تشکیل می دهند. برنامه های کنترلی که بلافاصله قبل از اجرا در حافظه بارگذاری می شوند فراخوانی می شوند ترانزیت ( متعدی).

در حال حاضر برنامه های کنترل سیستم توسط توسعه دهندگان و توزیع کنندگان در قالب بسته های نصبی برای سیستم عامل ها و درایورهای دستگاه های خاص عرضه می شود.

پردازش برنامه های سیستم به عنوان وظایف کاربردی خاص انجام می شود، یا برنامه های کاربردی.

این برنامه ها اغلب در قالب بسته های توزیعی که شامل نرم افزار می باشد عرضه می شوند

اظهار نظر.بسته های برنامه های سیستم، علاوه بر برنامه های اصلی که امکان پیکربندی مجدد را فراهم می کند، شامل برنامه های راه اندازی ویژه برنامه های نصب نامیده می شود.

طبقه بندی دیگر

غالبا نرم افزار سیستم کامپیوتریبه نرم افزارهای BASIC و SERVICE تقسیم می شوند.

پایه اینرم افزار (نرم افزار پایه) - حداقل مجموعه ای از ابزارهای نرم افزاری که عملکرد رایانه را تضمین می کند.

نرم افزار اصلی کامپیوتر شامل

· سیستم عامل ها و درایورها به عنوان بخشی از سیستم عامل؛

· پوسته های رابط برای تعامل کاربر با سیستم عامل (پوسته های عامل) و محیط های نرم افزاری.

· سیستم های مدیریت فایل

سیستم عامل - مجموعه ای از ابزارهای نرم افزاری که سخت افزار کامپیوتر و برنامه های کاربردی و همچنین تعامل آنها با یکدیگر و کاربر را مدیریت می کند.

این سیستم عامل برای مدیریت اجرای برنامه های کاربر، برنامه ریزی و مدیریت منابع محاسباتی کامپیوتر طراحی شده است.

سیستم عامل از یک طرف به عنوان رابط بین سخت افزار کامپیوتر و کاربر با وظایف خود عمل می کند، از طرف دیگر برای استفاده موثر از منابع سیستم محاسباتی و سازماندهی محاسبات قابل اعتماد طراحی شده است.

سیستم های مدیریت فایل برای سازماندهی دسترسی راحت تر به داده های سازماندهی شده به عنوان فایل طراحی شده اند.

به جای دسترسی سطح پایین به داده هایی که آدرس های فیزیکی خاصی را مشخص می کند، سیستم مدیریت فایل به شما امکان می دهد از دسترسی منطقی برای تعیین نام فایل استفاده کنید.

هر سیستم مدیریت فایل به خودی خود وجود ندارد - برای کار در یک سیستم عامل خاص و با یک سیستم فایل خاص طراحی شده است. یعنی سیستم مدیریت فایل را می توان به سیستم عامل نسبت داد.

اما با توجه به این که

1) تعدادی از سیستم عامل ها به شما این امکان را می دهند که با چندین سیستم فایل (یا با یکی از چندین یا چند سیستم به طور همزمان) کار کنید. و یک فایل سیستم اضافی را می توان نصب کرد (یعنی مستقل هستند)

2) ساده ترین سیستم عامل ها می توانند بدون سیستم فایل کار کنند.

سیستم های مدیریت فایل به گروه جداگانه ای از برنامه های سیستمی اختصاص داده می شوند.

توجه داشته باشید که در ادبیات تخصصی، سیستم های مدیریت فایل اغلب به عنوان سیستم عامل شناخته می شوند.

سرویسنرم افزار - برنامه ها و بسته های نرم افزاری که قابلیت های نرم افزار پایه را گسترش می دهند و محیط کاربری راحت تری را سازماندهی می کنند.

این مجموعه ای از برنامه های نصب شده خدماتی است که می تواند بر اساس عملکرد آنها به شرح زیر طبقه بندی شود:

· درایورهای دستگاه های خاص و خاص (آنهایی که با سیستم عامل عرضه نمی شوند).

· برنامه های تشخیص سلامت کامپیوتر؛

· برنامه های ضد ویروس که محافظت از رایانه، شناسایی و بازیابی فایل های آلوده را فراهم می کنند.

· برنامه های نگهداری دیسک که کیفیت سطح یک دیسک مغناطیسی را بررسی می کند، ایمنی سیستم فایل را در سطوح منطقی و فیزیکی کنترل می کند، دیسک ها را فشرده می کند، کپی های بیمه ای از دیسک ها ایجاد می کند، داده های پشتیبان در رسانه های خارجی و غیره.

· برنامه های بایگانی داده ها که فرآیند فشرده سازی اطلاعات در فایل ها را به منظور کاهش مقدار حافظه برای ذخیره آن فراهم می کنند.

· برنامه های نگهداری شبکه

این برنامه ها اغلب نامیده می شوند ابزارهای کمکی سیستم. (توجه داشته باشید که این عبارت معمولاً برای محصولات آنتی ویروس به کار نمی رود)

ابزارهای کمکی - برنامه هایی که برای انجام عملیات پردازش داده های کمکی یا تعمیر و نگهداری رایانه (تشخیص، تست سخت افزار و نرم افزار، بهینه سازی استفاده از فضای دیسک، بازیابی اطلاعات تخریب شده روی یک دیسک مغناطیسی و غیره) استفاده می شوند.

امروزه رایج ترین کیت های ابزار هستند: Norton Utilities - Symantec. Checkit PRO Deliuxe 2.0 - Touch Stone. PC Tools برای ویندوز 2.0؛ نرم افزار پشتیبان گیری HP Colorado برای ویندوز 95.

سیستم های برنامه نویسی

ما به طور جداگانه چنین گروهی از نرم افزارهای سیستم را در نظر خواهیم گرفت سیستم های برنامه نویسی.

این مجموعه ای از محصولات نرم افزاری تخصصی است که ابزار توسعه دهندگان هستند. محصولات نرم افزاری این کلاس از تمامی مراحل فرآیند برنامه نویسی، اشکال زدایی و تست برنامه های در حال ایجاد پشتیبانی می کنند.

سیستم برنامه نویسی شامل اجزای نرم افزاری زیر است:

· ویرایشگر متن؛

· مترجم از زبان مربوطه؛

· پیوند دهنده (ویرایشگر پیوند)؛

اشکال زدایی؛

· کتابخانه های زیر روال

توجه داشته باشید که هر سیستم برنامه نویسی فقط در سیستم عامل مربوطه که تحت آن ایجاد شده است می تواند کار کند، با این حال، می تواند اجازه توسعه نرم افزار برای سایر سیستم عامل ها را نیز بدهد.

به عنوان مثال، یکی از سیستم های برنامه نویسی محبوب C / C ++ از Watcom برای OS / 2 به شما امکان می دهد برنامه هایی را برای خود OS / 2 و برای DOS و برای ویندوز دریافت کنید.

ویرایشگر متن برنامه ای برای وارد کردن و تغییر متن است.

مترجمان طراحی شده برای تبدیل برنامه های نوشته شده در زبان های برنامه نویسی به برنامه های زبان ماشین. برنامه ای که در هر زبان برنامه نویسی تهیه شده باشد ماژول منبع نامیده می شود. مترجمان از ماژول های منبع به عنوان اطلاعات ورودی استفاده می کنند و در نتیجه کار خود ماژول های شی را تشکیل می دهند که اطلاعات ورودی برای پیوند دهنده هستند. ماژول شی شامل متن برنامه به زبان ماشین و اطلاعات اضافی است که پیکربندی ماژول را در محل بارگیری و ترکیب این ماژول با سایر ماژول های ترجمه شده مستقل در یک برنامه واحد ارائه می دهد.

مترجم ها به دو دسته کامپایلر و مفسر تقسیم می شوند. کامپایلرها کل ماژول منبع را به زبان ماشین ترجمه می کنند. مفسر به صورت متوالی به زبان ماشین ترجمه می کند و عبارات ماژول منبع را اجرا می کند

(مفسرها دو اشکال اصلی دارند. اولین مورد سرعت پایین برنامه های تفسیر شده است.)

مزیت مفسر نسبت به کامپایلر این است که برنامه کاربر یک نمایش دارد - به شکل متن. هنگام کامپایل، همان برنامه چندین نمایش دارد - به صورت متن و به شکل یک فایل اجرایی.

آهنگساز یا ویرایشگر پیوند - یک برنامه پردازش سیستم که ماژول های شی (قبلاً منشعب شده) را در ماژول های برنامه قابل بوت شدن و آماده اجرا ویرایش و ترکیب می کند. ماژول بار را می توان توسط سیستم عامل در حافظه اصلی قرار داده و اجرا کرد.

اشکال زدا به شما اجازه می دهد تا فرآیند اجرای برنامه را کنترل کنید، ابزاری برای یافتن و تصحیح خطاهای برنامه است. مجموعه اصلی ویژگی های دیباگر شامل موارد زیر است:

· اجرای گام به گام برنامه (حالت ردیابی) با نمایش نتایج،

· توقف در نقاط از پیش تعیین شده،

· توانایی توقف در نقطه ای از برنامه در صورت تحقق یک شرط خاص.

· تصویر و تغییر مقادیر متغیرها.

لودر - یک برنامه پردازش سیستم که عملکردهای اصلی پیوند دهنده و برنامه انتخاب را در یک مورد شغلی ترکیب می کند. لودر ماژول های شی و بار را در مجموعه داده ورودی خود در RAM قرار می دهد، آنها را در یک برنامه واحد ترکیب می کند، ثابت های آدرس قابل جابجایی را با در نظر گرفتن آدرس بار واقعی تنظیم می کند و کنترل را به نقطه ورودی برنامه ایجاد شده منتقل می کند.

ابزارهای دسترسی به شبکه پردازش، انتقال و ذخیره سازی داده ها در شبکه را فراهم می کند.

توجه داشته باشیدکه بیشتر در مورد سیستم عامل های شبکه ای گفته می شود که انواع مختلفی از خدمات شبکه را در اختیار کاربران قرار می دهند (مدیریت فایل، ایمیل، فرآیندهای مدیریت شبکه و غیره)

کلید استفاده از این منابع سرور است، یک برنامه ویژه در رایانه متصل به شبکه که درخواست ها (یا دستورات) را می پذیرد و پاسخ ها را به طور خودکار ارسال می کند.

برنامه هایی که برای ارسال درخواست به سرور طراحی شده اند، برنامه های مشتری نامیده می شوند. سرور برای خدمت به آنها طراحی شده است. مشتری درخواست های کاربر را با استفاده از فرمت استاندارد شده ای به نام پروتکل به سرور ارسال می کند. پاسخ سرور حاوی اطلاعاتی است که در قالب یک فایل حاوی داده های یک فرمت یا دیگری ارائه شده است.

برنامه های مشتری جدید به طور مداوم در حال توسعه هستند و راه های راحت تری برای تعامل با سرور ارائه می دهند.

مثال. برنامه های کاربردی Netscape Navigator، Internet Explorer - برنامه های مشتری.

بدین ترتیب در نرم افزار سیستم شناسایی کرده ایم پنج گروه از برنامه های سیستمی:

· سیستم عامل

· پوسته های رابط برای تعامل کاربر با سیستم عامل (پوسته عامل) و محیط های نرم افزاری؛

· سیستم های مدیریت فایل؛

· سیستم های برنامه نویسی؛

خدمات رفاهی؛

· ابزارهای دسترسی به شبکه

بیایید به این نکته توجه کنیم که در طول توسعه سیستم های کامپیوتری، پرکاربردترین برنامه های کاربردی را می توان به سطح سیستم منتقل کرد که امکان استفاده از آنها را در برنامه های مختلف فراهم می کند. برای مثال، کنترل‌های تعامل تعاملی کاربر در پوسته‌های سیستم (مانندپنجره ها).

از سوی دیگر، رایج ترین و حساس ترین توابع سیستم به طور جزئی یا کامل در سخت افزار پیاده سازی شدند. به عنوان مثال، کنترل های حالت محافظت شده چند برنامه ای و کنترل های دستگاه های چند رسانه ای در پردازنده های شرکتاینتل.

نرم افزار مورد نیاز سیستم

برنامه های سیستم باید شرایط زیر را برآورده کنند:

· شفافیت کار؛

· قابلیت اطمینان تضمین شده عملکرد مطابق با مشخصات (مشخصات الزامات عملکردی نامیده می شوند).

· حداکثر سرعت اجرا؛

· حداقل هزینه برای ذخیره کدهای ماشین؛

· پشتیبانی از وسایل ارتباطی استاندارد با برنامه های کاربردی.

اثربخشی برنامه های سیستم به زمان ایجاد آنها و قابلیت اطمینان کد اجرایی بستگی دارد.

لازمه کارایی برنامه های سیستمی، استفاده از زبان های خاص را ضروری می کند

· نوع زبان ماشین گرامونتاژ کننده و

· نوع سطح بالا C یا C++.

انواع داده‌های این زبان‌ها شامل نشانگرهایی به داده‌های انواع مختلف یا آدرس‌های داده‌ها و اشیاء برنامه است.

کار با اکثر بسته های توسعه نرم افزار سیستمی مستلزم دانش و استفاده از اسمبلر برای ایجاد ماژول ها و درج های اسمبلر است.

منابع

1. Gordeev A.V., Molchanov A.Yu. سیستم نرم افزار. - سن پترزبورگ: پیتر، 2001. - ص. 17-21

2. پوستواروف V.I. اسمبلر: برنامه نویسی و تجزیه و تحلیل صحت برنامه های ماشین: - K .: BHV Publishing Group, 2000. -p. 5-25

3. منبع اینترنتی // iit.khsu.ru/isitc/informatika/6_2.htm

4. منبع اینترنتی // www.stu.ru/inform/glaves2/glava8/gl_8_2.htm