Презентація на тему «Програмне забезпечення комп’ютерних систем»

Програмне забезпечення комп'ютерних систем
Підготувала: Цибульська Вікторія

Різновиди програмного забезпечення
Системне програмне забезпечення (англ. system software) — більш відоме, як операційна система, це будь-яке програмне забезпечення, що забезпечує інфраструктуру, на якій можуть працювати прикладні програми, тобто воно керує і контролює комп'ютерним обладнанням, для можливості виконання прикладних програм. Операційні системи, такі як Microsoft Windows, Mac OS X та Linux є яскравими прикладами системного програмного забезпечення.
Системне програмне забезпечення — це ПЗ, що в принципі забезпечує роботу комп'ютера. Крім операційних систем, іншими прикладами є антивірусні програми, комунікаційні програми та драйвери принтерів. Без системного програмного забезпечення комп'ютер працювати не буде. На відміну від системного програмного забезпечення, програмні засоби, які дозволяють вам робити щось на кшталт створення текстових документів, грати в ігри, слухати музику або переглядати веб називаються прикладними. В цілому прикладні програмні засоби — це програми, що дозволяють кінцевому користувачу виконання конкретних функцій, таких як обробляння текстів або редагування зображень. Системні програмні засоби виконують такі завдання, як передача даних з пам'яті довільного доступу на диск, або відтворення тексту на дисплеї

Операційна система
Операці́йна систе́ма — це базовий комплекс програмного забезпечення, що виконує управління апаратним забезпеченням комп'ютера або віртуальної машини; забезпечує керування обчислювальним процесом і організує взаємодію з користувачем.
Операційна система звичайно складається з ядра операційної системи та базового набору прикладного програмного забезпечення.

Операційна система
Функції операційної системи
Головні функції:
Виконання на вимогу програм користувача тих елементарних (низькорівневих) дій, які є спільними для більшості програмного забезпечення і часто зустрічаються майже у всіх програмах (ввід і вивід даних, запуск і зупинка інших програм, виділення та вивільнення додаткової пам'яті тощо).
Стандартизований доступ до периферійних пристроїв (пристрої введення-виведення).
Завантаження програм у оперативну пам'ять і їх виконання.
Керування оперативною пам'яттю (розподіл між процесами, організація віртуальної пам'яті).
Керування доступом до даних енергозалежних носіїв (твердий диск, оптичні диски тощо), організованим у тій чи іншій файловій системі.
Забезпечення користувацького інтерфейсу.
Мережеві операції, підтримка стеку мережевих протоколів

Операційна система
Складові ОС
До складу операційної системи входять:
Ядро операційної системи, що забезпечує розподіл та управління ресурсами обчислювальної системи;
базовий набір прикладного програмного забезпечення, системні бібліотеки та програми обслуговування.
Ядро системи — це набір функцій, структур даних та окремих програмних модулів, які завантажуються в пам'ять комп'ютера при завантаженні операційної системи та забезпечують три типи системних сервісів:
управління введенням-виведенням інформації (підсистема вводу-виводу ядра ОС);
управління оперативною пам'яттю (підсистема управління оперативною пам'яттю ядра ОС);
управління процесами (підсистема управління процесами ядра ОС).
Кожна з цих підсистем представлена відповідними функціями ядра системи.
Багатозадачні операційні системи також включають ще одну обов'язкову складову - механізм підтримки багатозадачності. Ця складова не надається в якості системного сервісу і тому не може бути віднесена до жодної з підсистем.
Існує три основних механізми забезпечення багатозадачності (планування задач):
шляхом надання процесора окремій задачі на квант часу, який визначається самою задачею (кооперативна Багатозадачність; останнім часом практично не використовується або область використання значно обмежена всередині процесів);
шляхом надання процесора окремій задачі на квант часу, який визначається обладнанням обчислювальної системи - інтервальним таймером;
виділення під окрему задачу окремого процесора в багатопроцесорних системах.
В перших двох випадках на кожному з процесорів в окремо взятий момент часу обраховується лише одна задача, але за рахунок достатньо малого кванту часу (в межах мілісекунд), що почергово надається кожній з задач, виникає ілюзія одночасного виконання в системі багатьох задач.
В сучасних системах, як правило комбінується методи 2 і 3.

Операційна система
Системне та прикладне
Розрізняють системне та прикладне програмне забезпечення;
Системне програмне забезпечення призначено для обслуговування власних потреб комп'ютера — забезпечення його працездатності і виконання його внутрішніх функцій, а також для створення передумов для виконання прикладного програмного забезпечення. Типовим прикладом системного програмного забезпечення є операційна система.
Прикладне програмне забезпечення, призначено для розв'язання задач користувача. Наприклад: редактори тексту, електронні таблиці, бази даних, тощо.
Програмне забезпечення можна розділити на корисне і шкідливе. Корисне програмне забезпечення створюється для виконання завдань, що відповідають побажанням користувача комп'ютера. Основна мета шкідливого програмного забезпечення — виконувати операції, які є небажаними для користувача, часто із завдаванням прихованої чи явної шкоди. Прикладом шкідливого програмного забезпечення є комп'ютерні віруси.

Програмне забезпечення
Історично склалося так, що Лінукс використовувався переважно як серверна операційна система, однак низька вартість, висока гнучкість, та чимало інших отриманих у спадок від UNIX переваг, роблять її цілком придатною для широкого ряду застосування.
Низька вартість та висока гнучкість сприяли використанню лінукс у вбудованих системах, як то мобільні телефони, кишенькові ПК та інші ручні пристрої. Linux став конкурентом на цій арені для пропрієтарної ОС Symbian, котра застосовується у мільйонах мобільних телефонів, і відмінною альтернативою домінуючим на ринку Windows CE та Palm OS. Популярний декодер цифрового відео TiVo використовує дещо модифіковану версію лінукс. Деякі брандмауери та маршрутизатори, зокрема декілька моделей виробництва Linksys також працюють під управлінням Лінукс.
Лінукс усе частіше використовується на суперкомп'ютерах. У списку 500 найпотужніших комп'ютерів світу 2005 року, 371 (74.2 %) працювали під управлінням лінукс, їм же належать 1 та 2 місця даного списку, та 7 місць із перших десяти.
Ігрова консоль PlayStation 3 за замовчуванням працюватиме під Лінукс. Компанія Sony заздалегідь випустила PS2 Linux для PlayStation 2. Такі розробники ігор, як Atari та id Software випускають свою продукцію для операційної системи Лінукс. Linux Game Publishing також займається переносом ігор з Microsoft Windows на Лінукс.

Прикладні програми
Прикладне програмне забезпечення — це програми, призначені для виконання конкретних завдань користувача. Прикладне програмне забезпечення (англ. application software) також прикладна програма, прикладне ПЗ, застосовна програма — частина програмного забезпечення, що потребує безпосередньої взаємодії та забезпечує користувачеві розв`язання певної задачі. Цим самим поняття прикладного ПЗ є протилежним до системного та іншого допоміжного ПЗ (наприклад операційна система), котрі «лише» забезпечують можливість виконання роботи, але не приносять безпосередньої користі користувачеві.
Наглядним прикладом аналогічного поділу може бути електричний струм: електромережа не приносить прямої користі користувачеві, але забезпечує роботу електричних пристроїв, надаючи їм електроенергію, в свою чергу користувач використовує ці пристрої для вдоволення потреб, тобто отримує користь.
Проте таке чітке розмежування не завжди можливе, особливо у вбудованих системах (наприклад мобільний телефон або кавоварка) де програмне та апаратне забезпечення є єдиним цілим.
Окрім того, виробники системного ПЗ нерідко вбудовують також і прикладні програми, відомим прикладом є ОС Windows, де стандартно вбудовано велику кількість прикладного ПЗ. Ця практика не завжди відповідає вимогам користувачів певної системи.
Є чимало стандартизованого прикладного ПЗ, котре спрямовано на задоволення потреб якомога ширшого кола. Але значна частина прикладного ПЗ розробляється індивідуально «з нуля» або ж на основі стандартних програм для рішення вузьких завдань, наприклад: в межах однієї компанії чи галузі.

Прикладні програми
Типи прикладного програмного забезпечення
Прикладне програмне забезпечення підприємств та організацій. Наприклад, фінансове управління, система взаємовідносин із споживачами, система постачання. До цього типу відносяться також відомче ПЗ підприємств малого бізнесу, а також окремі підрозділи великого підприємства (Керування транспортними витратами, служба IT підтримки).
Програмне забезпечення інфраструктури підприємства. Забезпечує загальні потреби у підтримці ПЗ підприємств. Це бази даних, сервери електронної пошти, керування мережею та безпекою.
Програмне забезпечення інформаційного робітника. Обслуговує потреби індивідуальних користувачів у створенні та керуванні інформацією. Це, як правило, керування часом, ресурсами, документацією, наприклад, текстові редактори, електронні таблиці, програми-клієнти для електронної пошти та блогів, персональні інформаційні системи та медіа редактори.
Програмне забезпечення для доступу до змісту. Використовується для доступу до тих чи інших програм або ресурсів без їх редагування (може включати й функцію редагування). Призначено для груп та індивідуальних користувачів цифрового контенту. Це, наприклад, медіа-плеєри, веб-браузери, допоміжні браузери та інше.
Освітнє програмне забезпечення за змістом близько до ПЗ для медіа та розваг, але на відміну від нього має чіткі вимоги по тестуванню знань користувача та відслідковуванню прогресу у вивченні того чи іншого матеріалу. Багато освітніх програм включають функції спільного користування та багатостороннього співробітництва.
Імітаційні програми. Використовуються для симуляції фізичних або абстрактних систем у наукових, освітніх або інших цілях.
Інструментальні програмні засоби у галузі медіа. Забезпечують потреби користувачів, що виробляють друковані або електронні медіа ресурси для інших споживачів, на комерційних або освітніх засадах. Це програми поліграфічної обробки, верстання, обробки мультимедіа, редактори HTML, редактори цифрової анімації, цифрового звуку та інше.
Прикладні програми для проектування та конструювання. Використовуються при розробці апаратного («залізо») і програмного забезпечення. Охоплюють автоматизований дизайн (computer aided design — CAD), автоматизоване проектування (computer aided engineering — CAE), редагування та компіляцію мов програмування, програми інтегрованих середовищ розробки (Integrated Development Environments), інтерфейси для прикладного програмування (Application Programmer Interfaces).

Microsoft Windows
Microsoft Windows — узагальнююча назва операційних систем для ЕОМ, розроблених корпорацією Microsoft. Перші версії були не повноцінними операційними системами, а лише оболонками до ОС MS DOS. Наразі, Microsoft Windows встановлена більш як на 90% персональних комп'ютерів світу

Microsoft Windows
Ці версії Windows не були повноцінними операційними системами, а лише надавали графічну оболонку. З одного боку, при роботі з цими версіями Windows користувачі мали змогу використовувати віконний інтерфейс, керування за допомогою миші та інші візуальні способи взаємодії з комп'ютером. В той самий час ці версії Windows самі не мали змоги взаємодіяти з компонентами комп'ютера безпосередньо і використовували для цього можливості ОС MS-DOS.
1985 листопад — Windows 1.0 фактично не використовувалась
1987 9 грудня — Windows 2.0
1990 22 травня — Windows 3.0, з'явилась підтримка процесорів 80286 і 80386
1992 серпень — Windows 3.1
1992 жовтень — Windows for Workgroups 3.1, з'явилась підтримка локальної мережі
1993 листопад — Windows for Workgroups 3.11з додатка

Mac OS X

Mac OS Ⅹ
Mac OS Ⅹ (читається [ mæk oʊ ɛs tɛn ] - мак оу ес тен) - POSIX -сумісна операційна система корпорації Apple. Є спадкоємицею Mac OS 9 - так званого остаточного релізу «класичної» Mac OS - основної операційної системи корпорації Apple з 1984 року. Mac OS X входить в сімейство операційних систем Apple OS X, до якого також відноситься ОС для мобільних пристроїв - Apple iOS. У Mac OS X використовується ядро Darwin, засноване на мікроядрі Mach, що містить код, написаний самою компанією Apple та код, отриманий з ОС NeXTSTEP та FreeBSD. Apple Mac OS випускається для комп'ютерів Macintosh (Макінтош) на базі процесорів PowerPC і Intel (починаючи з версії 10.6, Mac OS Ⅹ підтримує тільки комп'ютери Mac на базі процесора Intel. Mac OS - друга за популярністю в світі операційна система. Її ринкова частка (разом з Mac OS X) в червні 2010 року - ▲ 6.8%.

Mac OS X
Mac OS X значно відрізняється від попередніх версій Mac OS. Основою системи є ядро під назвою Darwin. Його ядром є XNU (Рекурсивний акронім від «Xnu Not Unix» — «Xnu — не Юнікс»), в якому використовується ядро Mach і стандартні сервіси BSD. Всі можливості Unix доступні через інтерфейс командного рядка.
Поверх цієї основи компанією Apple розроблено багато своїх компонентів, таких як Quartz Composer і Finder.
Mac OS X включила безліч можливостей які роблять її більш стабільною, ніж попередня версія Mac OS 9.
Mac OS X використовує витісняючу багатозадачність і захист пам'яті які дозволяють запускати декілька процесів, що не зможуть перервати або зашкодити один одному. На архітектуру Mac OS X вплинув OPENSTEP, який був задуманий як операційна система що легко портується. Наприклад, NEXTSTEP була портована з 68k платформи NeXT комп'ютера, до того як він — NEXTSTEP — був куплений Apple. Так і OPENSTEP був портований на PowerPC в рамках проекту Rhapsody.
Найбільш помітною зміною був інтерфейс Aqua. Використання округлих кутів, напівпрозорих кольорів, і світлих смужок так само вплинуло і на зовнішній вигляд апаратного забезпечення перших iMac 'ів. Деяким користувачам це не сподобалося — вони вважали це непрофесійним.[1] Інші були задоволені, і вважали це кроком вперед.[1] Після виходу першої версії Mac OS X інші розробники теж стали використовувати дизайн Aqua. Для запобігання використання свого дизайну на інших платформах Apple скористалася послугами юристів [2]
Mac OS X також включає середовище розробки програмного забезпечення Xcode, що дозволяє розробляти програми на декількох мовах включаючи C, C++, Objective-C, і Java. Вона підтримує компіляцію в так звані «універсальні програми» (Universal Binary), які можуть запускатися на декількох платформах (x86, PowerPC), так само, як «fat binaries» використовувалися для запуску однієї програми на як на 68k і так на PowerPC платформах.
Основами Mac OS X є:
Підсистема з відкритим кодом — Darwin (ядро Mach, набір утиліт BSD).
Середовище програмування Core Foundation (Carbon API, Cocoa API і Java API);
Графічне середовище Aqua (QuickTime, Quartz Extreme і OpenGL);
Технології CoreImage, CoreAudio і CoreData.

Linux

Linux
Лі́нукс (англ. Linux, також відомий, як GNU/Linux) — загальна назва UNIX-подібних операційних систем на основі однойменного ядра. Це один із найвидатніших прикладів розробки з відкритим кодом (open source) та вільного програмного забезпечення (free software); на відміну від пропрієтарних операційних систем, на кшталт Microsoft Windows та MacOS X, її вихідні коди доступні усім для використання, модифікації та розповсюдження абсолютно вільно (в т.ч. безкоштовно).
Спершу розроблювалася та використовувалася індивідуальними ентузіастами на персональних комп'ютерах, з тих пір Linux завдяки підтримці таких компаній як IBM, Sun Microsystems, HP, Novell та інших, набув неабиякої популярності, як серверна операційна система; так, 8 із 10 найбільших компаній, що надають послуги веб-хостингу використовують Лінукс на своїх веб-серверах.
Лінукс портовано на велику кількість апаратних платформ. Тепер вона досить успішно використовується, як на суперкомп'ютерах, так і на мобільних телефонах.
Значна кількість спеціалізованих дистрибутивів Linux, котрі розробляються та підтримуються різними спільнотами, дає широкі можливості вибору програмного забезпечення.
Станом на травень 2009 року операційні системи Linux займали долю біля 1 % світового ринку операційних систем на персональних комп'ютерах (без врахування використання на серверах та спеціалізованих пристроях)[1].

Монітор
Монітор
електронно-променевий монітор
Рідкокристалічний монітор

Моніто́р
Моніто́р (monitor — слідкувати) або дисплей (display — відображувати) — електронний пристрій для відображення інформації. Сучасні комп'ютерні монітори бувають кількох типів:
на основі електронно-променевої трубки (CRT).
рідкокристалічні (LCD, TFT як підвид LCD)
плазмові
проекційні
OLED-монітори
Плазмові і проекційні монітори використовують там, де потрібен великий розмір екрану (діагональ метр і більше).

Характеристики моніторів
Розмір екрану — визначається довжиною діагоналі (традиційно вимірюється в дюймах)
Співвідношення сторін екрану — стандартний (4:3) та широкоформатний (16:19, 16:10)
Роздільність дисплею — кількість пікселів по вертикалі та горизонталі
Глибина кольору — кількість біт на кодування одного пікселя (від монохромного (1 біт) до 32-бітного)
Розмір зерна (для CRT) чи пікселя (для LCD)
Частота оновлення зображення (виміруюється в герцах, для LCD практично однакова)
Швидкість відклику пікселів (не для всіх типів моніторів, у LCD, як правило, суттєво нижча ніж у CRT)
Максимальний кут огляду — максимальний кут під яким не виникає суттєвого погіршення якості зображення (актуально для LCD)
Терміни монітор та дисплей — дещо відмінні. Дисплей, як пристрій для відображення інформації, має ширше застосування, наприклад, дисплей мобільного телефону, а термін монітор пов'язується з комп'ютером або телеекраном дистанційного спостереження.
Без можливості бачити результати своєї роботи, персональний комп'ютер став би марним інструментом. Необхідно яким-небудь чином спостерігати за сигналами комп'ютерної системи, щоб знати, чим вона займається в даний момент. Сьогодні реалізацією подібного роду функцій займається відеосистема. Стандартним пристроєм виводу інформації, якому вже десятки років, є монітор.
Монітори, побудовані на електронно-променевих трубках (ЕПТ), активно витісняються новим поколінням рідкокристалічних моніторів, зручнішим і економнішим.
Екрани LCD (Liquid Crystal Display, рідкокристалічні монітори) зроблені з речовини (цианофеніл), що перебуває в рідкому стані, але при цьому має деякі властивості, притаманні кристалічним тілам. Фактично це рідина з анізотропними властивостями (зокрема, оптичними), зв'язаних з упорядкованістю орієнтації її молекул.