OPROGRAMOWANIE KOMPUTERÓW

Transkrypt

1 OPROGRAMOWANIE KOMPUTERÓW KOMPUTER = HARDWARE + SOTFWARE KATEGORIE OPROGRAMOWANIA:. Oprogramowanie systemowe Systemy operacyjne Systemy zarządzania bazami danych 2. Oprogramowanie aplikacyjne Edytory tekstu Arkusze kalkulacyjne Bazy danych Programy graficzne Programy multimedialne Przeglądarki internetowe Komunikatory Programy pisane przez użytkowników dla własnych potrzeb (programy naukowe, inżynierskie itd.) Inne SOFTWARE ZARZĄDZA PRZETWARZANIEM INFORMACJI PRZEZ HARDWARE. SYSTEMY OPERACYJNE Pierwsze programy pisane były dla konkretnych komputerów (produkcja jednostkowa, małoseryjna). Koncepcja von Neumanna oddzielenie programów użytkowych od sprzętu. Programy nie powinny współpracować ze sprzętem, ale z programem zarządzającym. SYSTEM OPERACYJNY program zarządzający niezależny od sprzęty, umożliwiający wymianę programów, organizujący dostęp do procesora i wszystkich urządzeń komputera. UŻYTKOWNIK ODWOŁUJE SIĘ NIE DO SPRZĘTU (HARDWARE), ALE DO SYSTEMU. System operacyjny (SO) działa jak gospodarz organizujący pracę: sprawdza stan sprzętu, przyjmuje dane, wysyła informacje w odpowiednie miejsca, zarządza czasem procesor, komunikuje o błędach, wysyła przetworzone informacje do użytkownika (użytkowników). SO to duże skomplikowane programy 8

2 Pierwsze SO programy zamknięte, związane z daną firmą i produkowanym przez nią sprzętem. Współczesne SO systemy otwarte, niezależne od producentów sprzętu, pozwalające na korzystanie ze sprzętu wykonanego zgodnie z określonymi standardami (międzynarodowymi ustaleniami, protokółami, normami itp.). ARCHITEKTURA SYSTEMÓW OPERACYJNYCH. Monolityczna jądro systemu stanowi jeden monolityczny program bez określonej struktury (przykład: DOS). 2. Warstwowa program z ustaloną hierarchią poleceń systemowych, od najprostszych do najbardziej złożonych (przykład: WINDOWS). 3. Modułowa (klient/serwer) system w którym aplikacje (programy użytkowe) są widziane przez SO jako klienci serwera, dostarczającego im swoich usług (bazy danych, programy sieciowe i internetowe, przykład: programy peer-to-peer P2P, program SETI). Komputery domowe (PC) systemy przechowywane w pamięci RAM i na HDD. Komputery duże systemy ładowane z pamięci zewnętrznych, których instalacja może zajmować wiele godzin pracy. SO to zbiór specjalnych programów zarządzających pracą systemu komputerowego, ułatwiających komunikowanie się ze sprzętem oraz wykonywanie aplikacji. SYSTEM OPERACYNY UKRYWA PRZED UZYTKOWNIKIEM WSZYSTKIE ZAWI- ŁOŚCI WEWNĘTRZNEJ BUDOWY KOMPUTERA. MODEL SYSTEMU KOMPUTEROWEGO Sprzęt (hardware) czysty komputer Zarządzanie procesorem (synchronizacja, koordynacja procesów) Zarządzanie pamięcią Zarządzanie urządzeniami we/wy ZARZĄDZANIE INFORMACJĄ (plikami) Użytkownik Użytkownik 2 Użytkownik n 9

3 SYSTEM OPERACYJNY Sprzęt BIOS SO Powłoka HARDWARE DOS, Windows, Linux SYSTEM OPERACYJNY: DOS, Windows, Linux GUI (Graphic User Interface), shell Aplikacje UŻYTKOWNIK Word, Excel, Corel, multimedia,... SOFTWARE PODSTAWOWE ZADANIA SO. Zarządzanie zasobami maszyny (rozpoznanie zasobów, oprogramowanie urządzeń (interfejsy), optymalizacja pracy itd.). 2. Gromadzenie informacji w pamięciach wewnętrznych i zewnętrznych, zarządzanie informacją (budowa struktury danych katalogi, foldery, partycje). 3. Udostępnianie użytkownikowi tzw. maszyn wirtualnych, czyli dobór urządzeń, programów, dostępu do pamięci potrzebnych dla funkcjonowania konkretnej aplikacji, np. edytora tekstu WORD czy programu multimedialnego. Maszyny wirtualne pracują w układzie klient/serwer. 4. Wielozadaniowość możliwość realizacji kilku zadań jednocześnie (każda aplikacja otrzymuje swoją maszynę wirtualną). 5. Wielodostępność umożliwienie korzystania z zasobów maszyny prze wielu użytkowników (administrator, definiowanie zasobów dla poszczególnych użytkowników, system haseł). 6. Komunikacja z użytkownikiem (interfejs użytkownika). 7. Komunikacja z innymi użytkownikami (sieci lokalne, drukarki sieciowe, dostęp do Internetu).

4 WARSTWY OPROGRAMOWANIA KOMPUTERA Oprogramowanie użytkowe Oprogramowanie narzędziowe SYSTEM OPERACYJNY Oprogramowanie techniczne PORÓWNANIE SYSTEMU MONOLITYCZNEGO I WARSTWOWEGO APLIKACJA APLIKACJA API Application Programming Interface DOS System plików BIOS Sterowniki dla aplikacji Niezależne moduły: GDI Kernel User Inne SPRZĘT Sterowniki SPRZĘT Struktura systemu DOS Struktura systemu WINDOWS Kernel jądro systemu (procesor, pamięci, ) GDI operacje graficzne User klawiatura, mysz, operacje graficzne

5 SYSTEM OPERACYJNY DOS DOS Disk Operating System 98 DOS DOS DOS DOS 7., do współpracy z WINDOWS 95 i 98. Wersje: MS DOS (Microsoft), PC DOS (IBM), DR DOS (Digital Research), Apple DOS. CHARAKTERYSTYKA: komputer użytkownik zadanie (system jednozadaniowy, niezapewniający ochrony danych, niezarządzający zasobami komputera a jedynie obsługą systemu plików). System mało przyjazny dla użytkownika wydawanie skomplikowanych poleceń w trybie znakowym. Podstawowa wada złe zarządzanie pamięcią w pierwszych wersjach DOS. Błędy te przeniosły się na wersje późniejsze. Pierwsze wersje systemu WINDOWS (wersje 3., 95) były nakładkami na system DOS i odziedziczy wszystkie błędy DOS. W obecnym rozumieniu DOS trudno jest nazwać systemem operacyjnym. 2

6 SYSTEM OPERACYJNY WINDOWS WINDOWS okienka. Zbiór systemów operacyjnych firmy Microsoft. Pierwsze wersje bez sukcesu rynkowego. Pierwszy sukces WINDOWS 3. (992), jako nakładka na system DOS. Przełom WINDOWS 95 (995). Niezależnie od linii WIN- DOWS 3.x, 95, 98 rozwijała się linia WINDOWS NT, przeznaczony dla bardziej zaawansowanych i wymagających użytkowników. Na bazie WINDOWS NT powstał WINDOWS 2. Z połączenia linii W 9.x oraz W NT/2 powstał współczesny system WINDOWS XP. Następcą tego systemu będzie WINDOWS Vista (27). Czynniki, które przyczyniły się do sukcesu systemu WINDOWS: Graficzny interfejs użytkownika. Koncepcja WYSIWYG What You See Is What You Get, sposób tworzenia dokumentów, polegający na tym, że użytkownik widzi na ekranie monitora dokładnie to, co otrzymuje na wydruku. Popularność arkusza kalkulacyjnego Excel. Wprowadzenie Menedżera Plików W 3., 99) dla zarządzania informacją. Wprowadzenie standardu Plug and Play, automatycznego rozpoznania dołączanych urządzeń i przydzieleniu mu odpowiednich zasobów maszyny (W 95). Zastosowanie techniki OLE Object Linking and Embedding, łączenia i wstawiania obiektów (schowek). Wprowadzenie w W 98 interfejsu sprzętowego USB, obsługującego szybkie urządzenia zewnętrzne, w tym pamięci pen-drive, skanery, aparaty cyfrowe itp. (do 27 urządzeń). Zerwanie z systemem DOS (W 3.x, W 9.x były nakładkami DOS). Integracja z przeglądarką internetową Windows Explorer. Integracja z aplikacją multimedialną Windows Media Player. Szybkie uaktualnianie systemu operacyjnego (Windows Update). 3

7 Cenne zalety WINDOWS:. Wielozadaniowość liczna jednocześnie wykonywanych aplikacji zależy od dostępnej pamięci RAM. 2. Wielodostępność do całego systemu ma dostęp Administrator, który może poszczególnym użytkownikom stworzyć dostępny za pomocą haseł maszyny wirtualne (z ograniczonym dostępem, goście). 3. Olbrzymia liczba dostępnych aplikacji, w tym aplikacji bezpłatnych. 4. Graficzny interfejs użytkownika. 4

8 5. Technika OLE łączenie i wstawianie obiektów. Łączenie (link) do dokumentu (np. WORD) wstawiany jest łącznik do innego obiektu źródłowego (np. tabeli, wykresu w Excel), co pozwala na aktualizację danych w tabeli czy wykresie. Wstawianie (osadzanie) przeniesienie do dokumentu całego obiektu (obrazu, wykresu itp.). Wady systemu WINDOWS:. Wysoka cena. 2. Konieczność aktywacji systemu w celu eliminacji nielegalnych kopii (po instalacji w ciągu 3 dni należy aktywować system poprzez Internet lub telefon). 3. Podatność na zagrożenia wirusami i włamaniami konieczność aktualizacji. 4. Błędy wynikające ze stopnia komplikacji i złożoności systemu (dopuszczalna liczba błędów 5/ linii kodu).. 5

9 WINDOWS XP (23, Service Pack 2) Stabilność systemu Konta użytkowników (bezpieczeństwo): administrator użytkownicy z ograniczonym dostępem goście Windows Product Activation (Office 2) Windows Messenger Windows Media Player Osobisty firewall 6

10 Komunikator internetowy WINDOWS VI- STA 27 7

11 Oglądanie filmów DVD Nagrywanie programów telewizyjnych Nagrywanie cyklu programów telewizyjnych Odtwarzanie nagrań telewizyjnych Oglądanie telewizji w innych miejscach Oglądanie, wstrzymywanie i przewijanie programów telewizyjnych Nagrywanie programów telewizyjnych na dysku CD lub DVD Przenoszenie na przenośny odtwarzacz 8

12 SYSTEM OPERACYJNY UNIX Jeden z najstarszych systemów, rozwijany od 97 r., na rynku od początku lat 8. ( Podstawowe cechy systemu UNIX:. Hierarchiczność systemu. 2. Niezależność od sprzętu. 3. Ochrona dostępu do katalogów i plików (system określana praw dostępu, blokowanie dostępu). 4. Wieloprogramowość. 5. Wielodostępność, pozwalająca na pracę na dużej liczbie rozproszonych po świecie komputerów, zachowując nad nimi kontrolę. 6. Wieloprocesorowość obsługa komputerów które na płytach mają CPU złożone z wielu procesorów. 7. Łatwe przystosowanie interpretera poleceń do wymagań użytkownika. 8. Skalowalność systemy wzrost wydajności przy wzroście liczby informacji, np. rozszerzaniu wielkości bazy danych. Podstawowe wady systemu UNIX:. Duża liczba wersji. 2. Obszerna dokumentacja. 3. Brak programów użytkowych. Prawda o UNIX-ie: W WINDOWS użytkownik ograniczony jest możliwościami systemu, w systemie UNIX tylko swoją wiedzą, umiejętnościami i wyobraźnią. Systemy UNIX potrafią robić takie rzeczy, o których twórcy WINDOWS będą mogli sobie pomarzyć w dość odległej przyszłości. System UNIX jest powszechnie stosowany w stacjach roboczych, serwerach oraz serwerach WWW. Wersja komercyjna SOLARIS firmy Sun stosowana jest w wielu instytucjach handlowych i bankowych, umożliwiając jednej stacji centralnej obsługę do 4 węzłów w przedsiębiorstwie. System bardzo popularny w środowiskach akademickich. SYSTEM OPERACYJNY LINUX Geneza powstania: walka o wolne oprogramowanie, walka z drogimi systemami komercyjnymi. LINUX jest odmianą systemu UNIX typu open source. OPEN SOURCE inicjatywa polegająca na udostępnianiu kodów źródłowych oprogramowania (998). Patrz: Twórcą systemu LINUX jest fiński student Linus Torvalds, który w 99 r. stworzył jądro systemu i udostępnił jako wolne oprogramowanie. Dostęp do darmowych kodów źródłowych wywołał ogromne zainteresowanie użytkowników komputerów na całym świecie i błyskawiczny rozwój systemu. Wersje komercyjne LINUX-a dystrybucje. Najpopularniejsze dystrybucje: Red Hat, Mandrake, Knoppix. LINUX jest system bardzo szybko się rozwijającym, i w wyniku swoich zalet zdobywający popularność na całym świecie. Jest to interesująca propozycja dla użytkowników bardziej zaangażowanych w działanie samego systemu, niż pracą z aplikacjami, grami czy też multimediami. 9

13 PORÓWNANIE SYSTEMU LINUX I WINDOWS LINUX Ocena WINDOWS Ocena Licencja GPL (General Public Licence), zapewniająca powszechną możliwość bezpłatnego użytkowania. Małe wymagania sprzętowe, działa niezależnie od sprzętu. Uruchamia prawie wszystkie aplikacje 6- i 32-bitowe Windows (emulator). Wszystkie aplikacje oparte sa o wspólne jądro. 5. Łatwy interfejs graficzny. Duży koszt systemu. Przeznaczony dla komputerów PC. W niektórych przypadkach występują problemy z uruchamianiem aplikacji. Inne jądro dla każdej wersji. Wygodny, czytelny graficzny interfejs użytkownika GUI 6. Dokumentacja anglojęzyczna. Dokumentacja polskojęzyczna. 7. Trudne tworzenie sterowników Łatwy dostęp do sterowników 8. Wybiórcza obsługa multimediów. 9. Dobra ochrona pamięci.. Pełny dostęp do kodu źródłowego/ System otwarty, szeroki dostęp do pomocy i doradztwa. Ograniczone zastosowania w pracy domowej i biurowej. Do wielu zastosowań trzeba pisać samodzielne programy. Nieograniczone możliwości obsługi multimediów. Łatwe uszkodzenie procesu, czasem całego systemu Brak dostępu do kodów źródłowych. Pomoc techniczna tylko od firmy Microsoft. Najbardziej użyteczna narzędzie do prac domowych i biurowych. Pakiety biurowe, darmowe programy współpracujące. 4. Wygodny instalator (np. Red Hat). Skomplikowana instalacja. 5. Trudna konfiguracja plików. 6. Złożona obsługa systemu opartego na UNIX-ie. Prosta konfiguracja oparta o interfejs graficzny. Zunifikowany interfejs, wspólny dla wielu aplikacji. 7. Brak gier. Olbrzymi wybór gier. 8. Doskonała ochrona przed wirusami. 9. Efektywne wykorzystanie pamięci. Stosunkowo mała odporność na wirusy. Nieefektywne wykorzystanie pamięci (zapychanie HDD). SUMA PUNKTÓW: SUMA PUNKTÓW: 9 UWAGA: oba systemy są dynamicznie rozwijane, stąd powyższe porównanie może w najbliższej przyszłości ulec zmianie. Oba systemy ze sobą ostro konkurują. Wynik dzisiaj nieznany. Powyższa ocena dotyczy jesieni 25 r. Inne oceny, dostępne w literaturze, potwierdzają powyższy wynik. Na obecnym etapie rozwoju obu systemów większość użytkowników WINDOWS nie ma wystarczających powodów aby przejść na system LINUX. Dopracowany LINUX, wzbogacony o aplikacje, będzie interesującą alternatywą dla wielu użytkowników komputerów osobistych PC. 2