Петте вида системен софтуер

Съдържание

• 1. Операционна система (OS)
• Видове операционни системи
• Функции на операционните системи
• Примери за операционни системи
• 2. Драйвери за устройства
• 3. Фърмуер
• BIOS и UEFI
• 4. Преводачи на езици за програмиране
• 5. Помощни програми

Алфред е дългогодишен учител и компютърен ентусиаст, който работи и отстранява широка гама от изчислителни устройства.

Петимата видове системен софтуер, всички са предназначени да контролират и координират процедурите и функциите на компютърния хардуер. Те всъщност позволяват функционално взаимодействие между хардуер, софтуер и потребителя.

Системният софтуер изпълнява задачи на посредник, за да осигури комуникация между друг софтуер и хардуер, за да позволи хармонично съжителство с потребителя.

Системният софтуер може да бъде категоризиран по следния начин:

• Операционна система: Използва комуникацията между хардуер, системни програми и други приложения.
• Драйвер на устройството: Позволява комуникация на устройството с операционната система и други програми.
• Фърмуер: Позволява контрол и идентификация на устройството.
• Преводач: Превежда езици на високо ниво в машинни кодове на ниско ниво.
• Помощна програма: Осигурява оптимална функционалност на устройства и приложения.

1. Операционна система (OS)

Операционната система е вид системно софтуерно ядро, което се намира между компютърния хардуер и крайния потребител. Той се инсталира първо на компютър, за да позволи устройствата и приложенията да бъдат идентифицирани и следователно функционални.

Системният софтуер е първият софтуерен слой, който се зарежда в паметта всеки път, когато компютърът се включи.

Да предположим, че потребителят иска да напише и отпечата отчет на прикачен принтер. За изпълнението на тази задача е необходимо приложение за текстообработка. Въвеждането на данни се извършва с помощта на клавиатура или други устройства за въвеждане и след това се показва на монитора. След това подготвените данни се изпращат на принтера.

За да може текстовият процесор, клавиатурата и принтерът да изпълнят тази задача, те трябва да работят с операционната система, която контролира входните и изходните функции, управлението на паметта и натрупването на принтера.

Днес потребителят взаимодейства с операционната система чрез графичния потребителски интерфейс (GUI) на монитор или сензорен интерфейс. Работният плот в съвременните операционни системи е графично работно пространство, което съдържа менюта, икони и приложения, които се манипулират от потребителя чрез курсор, управляван от мишката, или докосване на пръст. Дисковата операционна система (DOS) е популярен интерфейс, използван през 80-те години.

Видове операционни системи

• ОС в реално време: Инсталира се във вградени системи със специално предназначение като роботи, автомобили и модеми.
• ОС за един потребител и една задача: Инсталират се на еднопотребителски устройства като телефони.
• Еднопотребителска и многозадачна ОС: Инсталирани са на съвременни персонални компютри.
• Многопотребителска ОС: Инсталиран е в мрежова среда, където много потребители трябва да споделят ресурси. Сървърните операционни системи са примери за многопотребителски операционни системи.
• Мрежова ОС: Използва се за споделяне на ресурси като файлове, принтери в мрежова настройка.
• Интернет / уеб операционна система: Проектиран е да работи в браузъра, който е онлайн.
• Мобилна операционна система: Проектиран е да работи на мобилни телефони, таблети и други мобилни устройства.

Функции на операционните системи

• Те осигуряват интерфейс между потребителя и хардуера чрез GUI.
• Управлява и разпределя място в паметта за приложения.
• Обработва управлението на приложения, устройства за въвеждане / извеждане и инструкции.
• Конфигурира и управлява вътрешни и периферни устройства.
• Управлява единично или многопотребителско съхранение в локални и мрежови компютри.
• Управление на сигурността на файлове и приложения.
• Управлява устройства за въвеждане и извеждане.
• Открива, инсталира и отстранява устройства.
• Следи производителността на системата чрез Task Manager и други инструменти.
• Създавайте съобщения за грешки и опции за отстраняване на неизправности.
• Внедрете интерфейс за мрежова комуникация.
• Управлява принтери в единични или многопотребителски системи.
• Вътрешно или мрежово управление на файлове.

Примери за операционни системи

Популярни операционни системи за компютри са:

• Windows 10
• Mac OS X
• Ubuntu

Популярни мрежови / сървърни операционни системи са:

• Ubuntu сървър
• Windows сървър
• Red Hat Enterprise

Популярни интернет / уеб операционни системи са:

• Chrome OS
• Club Linux
• Remix OS

Популярните мобилни операционни системи са:

• iPhone OS
• ОС Android
• ОС Windows Phone

2. Драйвери за устройства

Драйверният софтуер е вид системен софтуер, който оживява компютърните устройства и периферните устройства. Драйверите правят възможно всички свързани компоненти и външни добавки да изпълняват предвидените им задачи и според указанията на операционната система. Без драйвери операционната система няма да възлага никакви задължения.

Примери за устройства, които изискват драйвери:

• Мишка
• Клавиатура
• Звукова карта
• Дисплейна карта
• Мрежова карта
• Принтер

Обикновено операционната система се доставя с драйвери за повечето устройства, които вече са на пазара. По подразбиране устройствата за въвеждане като мишката и клавиатурата ще имат инсталирани драйвери. Те никога не могат да изискват инсталации на трети страни.

Ако дадено устройство е по-ново от операционната система, потребителят може да трябва да изтегли драйвери от уебсайтове на производителя или алтернативни източници.

3. Фърмуер

Фърмуерът е операционният софтуер, вграден във флаш памет, ROM или EPROM чип памет, за да може ОС да го идентифицира. Той директно управлява и контролира всички дейности на всеки хардуер.

Традиционно фърмуерът означаваше фиксиран софтуер, означен с думата твърд. Той беше инсталиран на енергонезависими чипове и можеше да бъде надграден само чрез подмяната им с нови, предварително програмирани чипове.

Това беше направено, за да ги разграничи от софтуер на високо ниво, който може да се актуализира, без да се налага да се разменят компоненти.

Днес фърмуерът се съхранява във флаш чипове, които могат да бъдат надградени, без да се разменят полупроводникови чипове.

BIOS и UEFI

Най-важният фърмуер в компютрите днес е инсталиран от производителя на дънната платка и може да бъде достъпен през старата BIOS (Basic Input / Output System) или новата UEFI (Унифициран разширен интерфейс за фърмуер) платформи.

Конфигурационният интерфейс се зарежда първо, когато компютърът е включен и преминава ПОСТ (Самопроверка при включване).

Фърмуерът на дънната платка започва, като събужда целия хардуер и гарантира, че компоненти като процесора, паметта и дисковите устройства работят. Ако всички ключови компоненти са наред, той ще стартира буутлоудъра, който ще зареди операционната система. Ако паметта с произволен достъп е дефектна, BIOS няма да позволи на компютъра да се стартира.

Потребителят може да променя настройките на BIOS и UEFI, като натиска специални клавиши (функционален клавиш, изтриване или клавиша esc) при зареждане, за да зареди страницата за конфигурация. Потребителят може да конфигурира защитата, реда за зареждане, времето и други опции в изскачащата страница.

Въпреки че работят по различен начин, фърмуерът допълва драйверите по няколко начина. И двете придават идентичност на хардуерните устройства, като последното кара операционната система да вижда устройството.

Основната разлика между двете е, че фърмуерът винаги ще се намира в устройствата, докато драйверите ще се инсталират в операционната система.

Надстройките на фърмуера идват от производителя на устройството (не от производителя на операционната система). Те са необходими, ако потребителят иска компютърен хардуер да получи нов хардуер и софтуерна поддръжка. Фърмуерът ще позволи на устройствата да работят по-добре със стари и нови операционни системи и приложения.

Почти всички устройства и периферни устройства са вградени с фърмуер. Мрежова карта, телевизионен тунер, рутер, скенер или монитор и примери за устройства, на които е инсталиран фърмуер.

4. Преводачи на езици за програмиране

Това са междинни програми, на които разчитат софтуерните програмисти, за да преведат изходния код на езика на високо ниво в кода на машинния език. Първият е колекция от езици за програмиране, които хората лесно разбират и кодират (т.е. Java, C ++, Python, PHP, BASIC). Последният е сложен код, разбираем само от процесора.

Популярните езици на преводачи са компилатори, асемблери и интерпретатори. Те обикновено са проектирани от производители на компютри. Програмите за преводачи могат да извършват пълен превод на програмни кодове или да превеждат всяка друга инструкция наведнъж.

Машинният код се записва в числова система на base-2, изписва се на 0 или 1. Това е възможно най-ниският език. Макар да изглеждат безсмислени за хората, нулите и единиците всъщност са последователно интелигентни от процесора, за да се отнасят до всеки възможен човешки код и дума.

Освен че опростяват работата на разработчиците на софтуер, преводачите помагат в различни задачи по проектиране, те;

• Идентифицирайте синтаксисните грешки по време на превода, като по този начин позволявате да се правят промени в кода.
• Предоставяйте диагностични отчети, когато не се спазват правилата на кода.
• Разпределете съхранение на данни за програмата.
• Избройте както изходния код, така и подробностите за програмата.

5. Помощни програми

Помощните програми са видове системен софтуер, който се намира между системния и приложния софтуер. Това са програми, предназначени за задачи по диагностика и поддръжка на компютъра. Те са полезни, за да осигурят оптимално функциониране на компютъра. Техните задачи варират от решаваща сигурност на данните до дефрагментиране на дисковото устройство.

Повечето са инструменти на трети страни, но те могат да се доставят в комплект с операционната система. Инструментите на трети страни се предлагат индивидуално или в комплект, като например с Hiren Boot CD, Ultimate Boot CD и Kaspersky Rescue Disk.

Примерите и характеристиките на помощния софтуер включват:

• Антивирусен софтуер и софтуер за защита за защита на файлове и приложения, например Malwarebytes, Microsoft Security Essentials и AVG.
• Услуги за разделяне на дискове като Windows Disk Management, Easeus Partition Master и Partition Magic.
• Дефрагментиране на диска за организиране на разпръснати файлове на устройството. Примерите включват Disk Defragmenter, Perfect Disk, Disk Keeper, Comodo Free Firewall и Little Snitch.
• Компресиране на файлове за оптимизиране на дисково пространство като WinRAR, Winzip и 7-Zip.
• Архивиране на данни от съображения за сигурност, например Cobian, Clonezilla и Comodo.
• Услуги за диагностика на хардуер като Hard Disk Sentinel, Memtest и Performance Monitor.
• Възстановяване на данни, за да се върнат загубените данни. Примерите включват iCare Data Recovery, Recuva и EaseUs Data Recovery Wizard.
• Защитна стена за защита срещу външни заплахи, например защитна стена на Windows.