Системное программное обеспечение

Системное программное обеспечение — комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление такими компонентами вычислительной системы, как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование и др.

Системное программное обеспечение выступает в роли «межслойного интерфейса». С одной стороны этого «межслойного интерфейса» — аппаратура компьютера, а с другой — приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное ПО не решает конкретных прикладных задач пользователя, а лишь обеспечивает работу других программ, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т. д. (рис. 5.2).

Системное программное обеспечение можно разложить на следующие основные составляющие (см. рис. 5.1).

Рис. 5.2. Место системного ПО в многоуровневой структуре компьютера.

BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода) представляет собой набор записанных («зашитых») в ПЗУ (микросхему EEPROM) компьютера микропрограмм, которые обеспечивают начальную загрузку компьютера и последующий запуск операционной системы. «Зашитые» программы — это программы, встроенные в цифровые электронные устройства. BIOS (например, в IBM PC совместимых компьютерах) является фактически частью операционной системы, но хранящейся в постоянной памяти. В некоторых достаточно простых вычислительных системах вся операционная система может быть встроенной.

Для новых платформ программного обеспечения компания Intel на замену традиционному BIOS предлагает EFI (Extensible Firmware Interface). EFI — интерфейс между операционной системой и микропрограммами, управляющими низкоуровневыми функциями оборудования. Последняя версия носит название UEFI (Unified Extensible Firmware Interface). Функцией этого интерфейса является инициализация оборудования при включении системы и передача управления загрузчику операционной системы. UEFI предназначен для замены BIOS — интерфейса, который традиционно используется всеми совместимыми с IBM PC персональными компьютерами. На компьютерах архитектуры IBM PC запуск загрузчика осуществляется программным обеспечением BIOS.

Загрузчик операционной системы входит в состав системного программного обеспечения. Обеспечивает загрузку операционной системы сразу после включения компьютера. Загрузчик операционной системы:

• • обеспечивает необходимые средства для диалога с пользователем компьютера (например, загрузчик позволяет выбрать операционную систему для загрузки);
• • приводит аппаратуру компьютера в состояние, необходимое для старта операционной системы;
• • загружает операционную систему в ОЗУ. Загрузка операционной системы не обязательно происходит с жесткого диска. Загрузчик может получать операционную систему по сети;
• • передает управление операционной системе.

Драйвер (driver) устройства — это компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. Драйвер необходим для работы с любым устройством (как внешним, так и внутренним). Обычно с операционными системами поставляются драйверы для основных компонентов компьютера, без которых система не сможет работать. Однако для некоторых устройств (таких как видеокарта или принтер) могут потребоваться специальные драйвера, обычно предоставляемые производителем устройства.

Операционная система — это комплекс системных программ, обеспечивающих управление ресурсами ПК, а также отвечающих за загрузку и выполнение прикладных программ пользователя, взаимодействие с пользователями. В большинстве вычислительных систем ОС являются основной, наиболее важной частью системного ПО.

Перечисленные элементы относятся к так называемому базовому системному ПО. Кроме того, частью системного программного обеспечения является сервисное ПО, к которому относятся различные утилиты (utilities) — служебные программы для обслуживания компьютера и периферийных устройств, расширяющие возможности ОС. Утилиты — программы, предназначенные для решения узкого круга вспомогательных задач.

Утилиты используются для осуществления следующих операций:

• • мониторинга показателей датчиков и производительности оборудования — мониторинг температур процессора, видеоадаптера; чтения S.M.A.R.T. жестких дисков;
• • управления параметрами оборудования — ограничение максимальной скорости вращения CD-привода; изменение скорости вращения вентиляторов;
• • контроля показателей — проверка ссылочной целостности; правильности записи данных и т. д.

Типы утилит:

• • дисковые утилиты (работа с диском);
• • утилиты работы с реестром;
• • утилиты мониторинга оборудования;
• • утилиты для тестирования оборудования.

Среди дисковых утилит можно выделить следующие:

• • дефрагментаторы — перераспределение файлов на диске, при котором они будут располагаться в непрерывных областях;
• • проверка диска — поиск неправильно записанных либо поврежденных различным путем файлов и участков диска и их последующее удаление для эффективного использования дискового пространства;
• • очистка диска — удаление временных файлов, ненужных файлов, чистка «корзины» ;
• • разметка диска — деление диска на логические диски, которые могут иметь различные файловые системы и восприниматься операционной системой как несколько различных дисков;
• • резервное копирование — создание резервных копий целых дисков и отдельных файлов, а также восстановление из этих копий;
• • сжатие дисков — сжатие информации на дисках для увеличения вместимости жестких дисков.