кзамену По Информатике (стр. 4 )

инициализации системных ресурсов и регистров микросхем, тестирования ОЗУ,

инициализации контроллеров, определения и подключения ВЗУ;

- передача управления загрузчику операционной системы;

- управление электропитанием при выключении ЭВМ.

Системный уровень обеспечивает взаимодействие других программ компьютера с

базовым уровнем и непосредственно с аппаратным обеспечением. Совокупность ПО

системного уровня образует ядро операционной системы (ОС) ЭВМ. Ядро ОС выполняет

следующие функции:

- управление и распределение памяти ОЗУ и ВЗУ;

- управление процессами ввода-вывода;

- поддержка файловой системы – упорядоченной совокупности объектов

различного типа (файлов), хранящихся в ВЗУ;

- управление устройствами через специальные программы – драйверы;

- организация взаимодействия и диспетчеризации процессов – выполняемых в

данный момент программ и задач;

- предоставление интерфейса пользователю для управления перечисленными

функциями – системы окон, меню, панелей инструментов для вызова соответствующих

функций.

Драйвер устройств – это программа, которая обеспечивает взаимодействие

(преобразование сигналов, данных) с компонентами ЭВМ. Почти все компоненты

взаимодействуют с ОС через драйверы.

18 ОС. Основные функции и виды

4.3. Операционные системы

Операционная система (ОС) представляет собой комплекс системных и

служебных программных средств. С одной стороны, она опирается на базовое ПО,

входящее в его систему BIOS, с другой стороны, она сама является основой для ПО более

высоких уровней – прикладных и большинства служебных приложений. Приложениями

ОС принято называть программы, предназначенные для работы под управлением данной

системы.

Основная функция всех ОС – посредническая. Она заключается в обеспечении

нескольких видов взаимодействия:

- взаимодействие между пользователем с одной стороны и программным и

аппаратным  обеспечением  ЭВМ  с  другой  стороны,  называемое  интерфейсом

пользователя;

- взаимодействие между программным и аппаратным обеспечением, называемое

аппаратно-программным интерфейсом;

41

- взаимодействие между программным обеспечением разного уровня, называемое

программным интерфейсом.

ОС появились и развивались в процессе совершенствования аппаратного

обеспечения компьютеров, поэтому эти события исторически тесно связаны. Развитие

компьютеров привело к появлению огромного количества различных ОС, из которых

далеко не все широко известны. Для одной и той же аппаратной платформы существует

несколько ОС. Различия между ними рассматриваются в двух категориях: внутренние и

внешние. Внутренние различия характеризуются методами реализации основных

функций. Внешние различия определяются наличием и доступностью приложений данной

системы, необходимых для удовлетворения технических требований, предъявляемых к

конкретному рабочему месту.

ОС можно подразделить по типу аппаратного обеспечения, на котором ОС

работают.

Серверные ОС одновременно обслуживают множество пользователей и

позволяют им делить между собой программно-аппаратные ресурсы сервера. Серверы

также предоставляют возможность работы с печатающими устройств

Серверные ОС одновременно обслуживают множество пользователей и

позволяют им делить между собой программно-аппаратные ресурсы сервера. Серверы

также предоставляют возможность работы с печатающими устройствами, файлами или

сетью Интернет. У Интернет-провайдеров обычно работают несколько серверов для того,

чтобы поддерживать одновременный доступ к сети множества клиентов. На серверах

хранятся страницы веб-сайтов и обрабатываются входящие запросы. Unix и специальная

серверная версия ОС Windows являются примерами серверных ОС. Теперь для этой цели

стала использоваться и ОС Linux.

Следующую категорию составляют ОС для персональных компьютеров. Их

работа заключается в предоставлении удобного интерфейса для одного пользователя.

Такие системы широко используются и повседневной работе. Основными ОС в этой

категории являются Windows XP / Vista / 7, Apple MacOS и Linux.

Другим видом ОС являются системы реального времени. Главным параметром

таких систем является время. Например, в системах управления производством

компьютеры, работающие в режиме реального времени, собирают данные о

промышленном процессе и используют их для управления оборудованием. Такие

процессы должны удовлетворять жестким временным требованиям. Если по конвейеру

передвигается автомобиль, то каждое действие должно быть осуществлено в строго

определенный момент времени. Если сварочный робот сварит шов слишком рано или

слишком поздно, то нанесет непоправимый вред изделию. Системы VxWorks и QNX

являются ОС реального времени.

Встроенные ОС используются в смартфонах, карманных компьютерах и бытовой

технике. Карманный компьютер – это маленький компьютер, помещающийся в кармане и

выполняющий небольшой набор функции, например, телефонной книжки и блокнота.

Смартфон – это мобильный телефон, обладающий многими возможностями карманного

компьютера. Встроенные микропроцессорные системы, управляющие работой устройств

бытовой техники, не считаются компьютерами, но обладают теми же характеристиками,

что и системы реального времени, и при этом имеют малые размер и память и

ограничения мощности, что выделяет их в отдельный класс. Примерами таких ОС

являются Google Andrоid и Apple iOS

19Типы диалога пользователя с компьютером.

1) командный интерфейс – пользователь дает команды компьютеру, который их выполняет и выдает результат пользователю. Командный интерфейс реализован в виде пакетной технологии и технологии командной строки;
2) WIMP-интерфейс (WIMP от: Window – окно; Image – образ; Menu – меню; Pointer – указатель) – диалог пользователя с компьютером ведется при помощи графических образов: меню, окон и других элементов. Интерфейс реализован на двух уровнях технологий: простой графический интерфейс и WIMP-интерфейс;
3) SILK-интерфейс (SILK от: Speech – речь; Image – образ; Language – язык; Knowlege – знание) – разговор пользователя с компьютером. Интерфейс наиболее приближен к обычной, человеческой форме общения. При этом компьютер определяет команды, анализируя человеческую речь и находя в ней ключевые фразы. Результат выполнения команд компьютер преобразует в понятную человеку форму. Этот вид интерфейса наиболее требователен к аппаратным ресурсам компьютера, поэтому его применяют в основном для военных целей.

21. Системы программирования. Назначение и состав.
Система програмирования - это набор специализированных программных продуктов, которые являются инструментальны средствами разработчика. Программные продукты данного класса поддерживают все этапы процесса программирования, отладки и тестирования создаваемых программ.
Система программирования включает следующие программные компоненты:
• редактор текста;
• транслятор с соответствующего языка;
• компоновщик (редактор связей);
• отладчик;
• библиотеки подпрограмм.
Заметим, что любая система программирования может работать только в соответствующей ОС, под которую она и создана, однако при этом она может позволять разрабатывать программное обеспечение и под другие ОС.

22. Технология разработки программных комплексов.
- Содержательная постановка задачи;
- Разработка модели и выбор метода решения;
- Разработка алгоритма решения задачи;
- Кодирование алгоритма;
- Компиляция программы;
- Тестирование программы;
- Создание документации;
- Сопровождение и эксплуатация.

23Основы структурного программирования.
В основу структурного программиррования как научной методологии разработки алгоритмов и программ заложен ряд принципов системного подхода:
1)программа должна составляться поэтапно, небольшими шагами;
2)размер шага определяется количетвом информации, применяемой программистом на каждом шаге;
3)сложная задача должна разбиваться на простые, легко воспринимаемые блоки, каждый из которых имеет один вход и выход;
4)логика алгоритма и программы должна опираться на минимальное число достаточно простых базовых и управляющих структур.

Структурированная программа представляет собой композицию из последовательных или вложенных в друг друга блокоов с одним входом и одним выходомм каждый.

24Базовые управляющие конструкции

Базисные управляющие структуры

Базисный набор управляющих структур является функционально полным, то есть с его помощью можно создать любой сколь угодно сложный алгоритм. Однако с целью создания более компактных и наглядных алгоритмов дополнительно используются следующие управляющие структуры: а) структура сокращенного ветвления; б) структура выбора; в) структура цикла с параметром; г) структура цикла с постусловием (следующий рисунок).

В разных языках программирования реализация базовых управляющих структур может быть различной. В языке Паскаль реализованы все рассмотренные структуры.

Дополнительные управляющие структуры

Любой алгоритм может быть построен посредством композиции базисных и дополнительных структур:

- их последовательным соединением? образованием последовательных конструкций;

- их вложением друг в друга? образованием вложенных конструкций.

25«Восходящий» и «нисходящий» способы проектирования программ. Восходящее проектирование – это проектирование, при котором выполнение процедур низких уровней предшествует выполнению проектных процедур, относящихся к более высоким иерархическим уровням (т. е. – снизу вверх). Нисходящее проектирование – это проектирование сверху вниз, и характеризуется противоположной последовательностью выполнения процедур. Типичная последовательность процедур нисходящего проектирования ЭС, включает в себя: - системно-техническое проектирование – это анализ тактико-технических требований на проектировании комплекс определенных основ принципов функционирования, разработка структурных схем. - схемотехническое проектирование – это разработка функциональных и принципиальных схем.

26  Алгоритм. Схема алгоритма