Функцию проверки правильности работы эвм осуществляют какие программы

Обновлено: 13.05.2024

Группа этих программ включает в себя операционную систему реального времени, программы организации вычислительного процесса, группу программ обмена сигналами с внешними объектами и программы контроля и обеспечения устойчивости вычислительного процесса (рис. 2.1).

Программами организации вычислительного процесса являются: программа начального пуска ПНП, центральный диспетчер ЦД, программа тактирования периодических вычислений ПТПВ, программа представления данных ППД, местный диспетчер МД, программа взаимодействия с внешним 5

запоминающим устройством ПВ ВЗУ и программа взаимодействия с другими ЭВМ (ПВ ЭВМ).

Программа начального пуска (ПНП) формирует, контролирует и корректирует исходную информацию, необходимую для обеспечения заданного режима функционирования информационно-управляющей системы. Программа начинается с запрета прерываний и внешнего обмена информацией, очистки внешних регистров и ОЗУ и тестирования всех узлов системы. После этого вводятся исходные данные, системная информация, корректируется астрономическое время (осуществляется оператором) и устанавливаются начальные значения датчиков реального времени. Затем осуществляется пуск внешних устройств, разрешаются обмен информацией и прерывания, после чего управление передаётся программе "Центральный диспетчер".

Программа начального пуска включается оператором при запуске системы и центральным диспетчером периодически или при изменении внешних условий.

Центральный диспетчер (ЦД) включает группы программ, управляет интервалами времени, выделяемыми для решения каждой задачи, изменяет приоритеты функциональных задач в зависимости от времени, необходимого для их решения, фактического времени, затраченного для решения каждой задачи и поступающей внешней информации. Центральный диспетчер распределяет также объёмы памяти между задачами и следит за своевременностью их решения. Для выполнения этих функций центральный диспетчер использует программу тактирования периодических вычислений ПТПВ. Центральный диспетчер включается после завершения каждой группы программ.

С помощью программы тактирования периодичности вычислений (таймеров) (ПТПВ) осуществляется контроль счётчиков реального времени и запись заявок на включение соответствующих программ в соответствии с заданной временной диаграммой работы системы. Таким образом, функциями ПТПВ являются: контроль работы счётчиков реального времени, подготовка заявки на включение периодических программ с учётом времени последнего включения и заданной периодичности, учёт времени выдачи заявок на включение периодических программ и корректировка времени очередного включения, формирование сигналов о происшедших включениях периодических программ.

Местный диспетчер (МД) управляет последовательностью включения функциональных программ, которая выполняется в соответствии с приоритетами этих программ, определёнными центральным диспетчером.

Функции МД: анализ заявки на включение программ в соответствии с дисциплиной обслуживания, корректировка таблицы заявок после выбора очередной программы, подготовка исходных данных и передача управления выбранной программе.

Программы взаимодействия с другими ЭВМ. С помощью этих программ обеспечивается межмашинный обмен информацией, производится перераспределение функциональных задач между машинами, выработка и реализация решения на переключение внешних устройств при изменении потоков информации и отказов отдельных устройств системы.

Программы контроля и обеспечения устойчивости функционирования системы включают в себя следующие программы: анализа сбоев (ПАС), анализа загрузки процессоров (ПАЗ), датчик тестов (ДТ), а также программы функционального контроля (ПФК), контроля обмена (ПКО) и контрольной задачи (ПКЗ),

Программа анализа сбоев ПАС включается либо устройствами, контролирующими кратковременные отказы, либо контролирующими блокамифункциональных программ. При этом ПАС решает следующий комплекс задач:

- статистическая обработка и регистрация выявленных сбоев с распределением по видам устройств и программ. При этом могут записываться и условия, при которых произошли сбои;

- выработка решения по ликвидации последствий или уменьшения потерь, вызванных сбоями;

- выдача на табло оператору характеристик выявленных искажений и мер, принятых для ликвидации их последствий.

Программа анализа загрузки ПАЗ регистрирует текущую загрузку процессоров и выявляет их максимальную загрузку. При этом прогнозируется возможность сбоев системы в результате перегрузки процессоров. Программа предлагает пути устранения перегрузки (перераспределение функциональных программ между ЭВМ или процессорами, изменение интенсивности поступления периодических задач, изменение дисциплины обслуживания заявок и т.д.). В некоторых системах выводятся на индикацию для операторов данные о загрузке и принятых решениях.

В информационно-управляющих системах, как правило, используются две программы функционального контроля: одна из них работает совместно с работающей системой, вторая включается только при проверке и тестировании системы. Для функционирования второй программы используется датчик тестов ДТ. Задачей первой программы является обнаружения факта отказа системы, вторая программа позволяет найти отказавший узел.

Контроль исправности устройств вывода и ввода информации осуществляется с помощью программы контроля обмена ПКО. На внешние устройства подаются такие воздействия, реакция на которые известна. Это позволяет проверить как исправность устройств вывода и ввода, так и правильность работы соответствующих программ.

Программа контрольной задачи ПКЗ предусматривает отключение внешних устройств и их замену имитаторами (макетами). Исправность системы проверяется путём сравнения полученных результатов с эталонами. Программа контрольной задачи часто используется для обучения операторов.

Тема 2. Программное обеспечение вычислительной техники, операционные системы и оболочки. Прикладное программное обеспечение

Содержание темы: Файловая система. Операционные системы и оболочки. Операционная система MS DOS. Windows. Альтернативные операционные системы.

Литература: 1; 4; 5; 7; 8.

Методические рекомендации:

Компьютер является инструментом для выполнения тех или иных действий, программируемых человеком.
Поэтому набор команд, которые должен выполнять компьютер, записываются программой, составленной на одном из языков программирования в двоичной (наиболее предпочтительной) или другой системе счисления. Программы, составленные подобным образом, переводятся на машинный язык компиляторами - программами, предназначенными для выполнения операций преобразования программ на язык ПК, которые в свою очередь являются основой систем программирования.
Готовые к выполнению программы хранятся в файлах на магнитных носителях. Перед выполнением необходимая программа загружается (копируется) в операционную систему, где она должна быть согласована с устройствами ПК и другими программами. После чего процессор начинает ее обработку и поэтапное выполнение, шаг за шагом, команда за командой, инструкция за инструкцией. В процессе выполнения необходимо оперировать определенным исходным набором данных, ввод и вывод которых происходит между Оперативной памятью и периферийными устройствами при непосредственном участии процессора (называется обменом).
Компьютер без программы не представляет собой интереса, поэтому для его работы необходим целый набор программ (программное обеспечение), осуществляющих выполнение требуемых задач. Программное обеспечение (ПО) компьютера делят на три класса: системное, инструментальное и прикладное. Системными называют программы, предназначенные для разработки, отладки и поддержки выполнения других программ. К системным программам относятся операционные системы, сервисные системы и системы технического обслуживания.
Операционные системы являются основным программным ядром и осуществляют управление, подключение и функционирование технических устройств и программного обеспечения.
Сервисные системы расширяют возможности операционных систем, выполняют ряд дополнительных услуг и образуют оболочки, утилиты и программы, изменяющие внешний вид и функционирование операционной системы.
Системы технического обслуживания предназначены для проверки, отладки и тестирования устройств компьютера и поиска неисправностей. Они используются в работе специалистов, контролирующих техническую работу компьютера.
Инструментальными называют программы, которые используются для создания программного обеспечения. К ним относятся системы программирования, работающие на установленном языке программирования, системы управления базами данных и программы управления искусственным интеллектом.
Прикладными называют программные средства, предназначенные для выполнения конкретных однотипных задач.
Таким образом, прикладное программное обеспечение - это совокупность программ, выполняемых вычислительной системой.
К прикладному программному обеспечению (ПО) также относятся и все виды деятельности по созданию и отладке ПО:

технологии проектирования программ;
методы тестирования программ;
методы доказательства правильности программ;
анализ качества работы программ;
документирование программ;
разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования программного обеспечения и многое другое.

Прикладное ПО - неотъемлемая часть ЭВМ. Оно является логическим продолжением технических средств ЭВМ, увеличивающим возможности и сферу использования.
ЭВМ не обладает знаниями ни в одной из научных областей. Все эти сведения сосредоточены в выполняемых компьютерных программах.
Прикладное ПО включает в себя сотни тысяч программ от игровых до научных.
Все прикладное программное обеспечение можно условно разделить на три категории:

прикладные - непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователю работ.
системные - выполняющие различные вспомогательные функции: управление ресурсами ЭВМ; создание копий используемой информации; проверку работоспособности устройств
ЭВМ; выдачу справочной информации о компьютере.
инструментальные - облегчающие процесс создания новых программ для ЭВМ.

Современное прикладное ПО можно разбить на группы:

операционные системы;
системы программирования (трансляторы, библиотеки программ, отладчики и т.д.);
инструментальные программы;
интегрированные пакеты программ;
динамические электронные таблицы;
системы машинной графики;
системы управления базами данных (СУБД);
прикладное программное обеспечение.

Все прикладные программы осуществляют выполнение конкретно поставленных задач:

создание, редактирование и печать текста;
разработку, подготовку и копирование графических чертежей, рисунков и изображений;
составление экспертных анализов и оценки работы различных программ и устройств;
заполнение, систематизация и сортировка данных в информационных банках;
осуществление поиска сведений;
выполнение обучающих, развивающих и игровых функций;
моделирование систем, ситуаций и испытаний;
автоматизирование технического проектирования и т.д.

Программы управления файлами и планирования заданий - готовые к выполнению программы (файлы): утилиты, инструментальные системы, интегрированные пакеты программ, системы машинной графики, системы управления базами данных (БД), прикладные пакеты и программы.
Утилиты - программы вспомогательного назначения, они расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы (ОС).
Драйверы - программы, расширяющие возможности ОС по управлению устройствами ввода-вывода информации, оперативной памятью и т.д. С помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых периферийных устройств или нестандартного оборудования.
Упаковщики - программы, позволяющие записывать информацию на дискетах в более плотном виде, т.е. создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять несколько файлов в один (архивный).
Антивирусные программы - программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения.
Коммуникационные программы - программы, предназначенные для организации обмена информацией между компьютерами.
Программы тестирования, контроля и диагностики - используются для проверки правильности функционирования устройств ЭВМ и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации, указывают причину и место неисправности.
Программы управления памятью - обеспечивают более гибкое использование ОП ЭВМ.
Программы печати - осуществляют вывод информации на принтер.
Системы программирования - для разработки новых программ на конкретном языке программирования и включают в себя: компиляторы, интерпретаторы, диалоговую среду, редакторы текстов, библиотеки стандартных подпрограмм, отладчики, справочные службы и т.д.
Компилятор (составитель, собиратель) - читает всю программу целиком, дает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который потом и выполняется ЭВМ.
Интерпретатор (толкователь, устный переводчик) - переводит и выполняет программу строка за строкой.
Диалоговая среда - средство взаимодействия пользователя и ЭВМ.
Редактор текста - программа, выполняющая набор, корректировку и печать текстов.
Библиотеки стандартных подпрограмм - это совокупность программ, составленных на одном из языков программирования и предназначенных для выполнения узкого класса задач. Отладчики - программные средства, выполняющие отладку и проверку готовых программ.
Справочная служба - набор программ, хранящих справочную и пояснительную информацию.
Инструментальные программы - используются в ходе разработки, корректировки или развития других прикладных и системных программ, это: редакторы, компоновщики, отладчики, графические пакеты, макроассемблеры, загрузчики и т.д.
Компоновщики - программы экономичного размещения программ. Графические пакеты - программы, позволяющие создавать и изменять графические изображения, картинки и рисунки.
Макроассемблеры - программы, записывающие программы на одном из известных языков программирования (Ассемблере). Загрузчики (блок начальной загрузки) - короткая программа - единственная функция которой заключается в считывании с ОП модуля расширения базовой системы ввода-вывода и модуля обработки прерываний.
Системы машинной графики-программы, позволяющие выводить на экран компьютера линии, кривые, раскраску областей, надписи и тому подобное.
Прикладное программное обеспечение является неотъемлемой частью операционной системы и включает в себя узко специализированные программы: бухгалтерские; обучающие; игровые; издательские системы; электронные таблицы; системы автоматизированного проектирования и др.

Внимание! Все тесты в этом разделе разработаны пользователями сайта для собственного использования. Администрация сайта не проверяет возможные ошибки, которые могут встретиться в тестах.

Список вопросов теста

Вопрос 1

Программное обеспечение делится на:

прикладное;
процессорное;
системное;
компьютерное;
инструментальное.

Вопрос 2

К системным программам относятся:

Windows;
MS Word;
Paint;
Linux;
Photoshop;
Pascal;
Антивирусы.

Вопрос 3

Укажите назначение операционной системы:

редактирование, сохранение текстовых документов;
организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ;
монтировать видео, фото и звуковую информацию;
выводить информацию на экран или печатающее устройство.

Вопрос 4

Программное обеспечение - это:

универсальное устройство для передачи информации;
совокупность программ, позволяющих организовать решение задачи на ЭВМ;
операционная система.

Вопрос 5

Для чего нужны прикладные программы?

для поиска и удаления компьютерных вирусов;
решать математические задачи для определенного класса;
решать какие-либо задачи в пределах данной проблемной области;
для распознавания текста и голоса.

Вопрос 6

К инструментальным программам относятся:

Windows;
MS Word;
AutoCad;
Отладчики;
Трансляторы;
Pascal;
Антивирусы.

Вопрос 7

Программа - это

набор инструкций на машинном языке;
набор инструкций, позволяющий перевести языки высокого уровня в машинные коды;
последовательность команд, которую выполняет компьютер в процессе обработки данных.

Вопрос 8

Текстовый редактор представляет собой программный продукт, входящий в состав:

системного программного обеспечения;
систем программирования;
уникального программного обеспечения;
прикладного программного обеспечения;
операционной системы.

Вопрос 9

К прикладным программам относятся:

Windows;
MS Word;
Internet Explorer;
Linux;
Microsoft Excel;
Pascal;
Антивирусы.

Вопрос 10

Для чего нужны инструментальные программы?

для разработки, корректировки или развития других прикладных или системных программ;
для управления устройствами ввода и вывода компьютера;
для организации взаимодействия пользователя с компьютером и выполнения всех других программ;
решать какие-либо задачи в пределах данной проблемной области.

Вопрос 11

Прикладное программное обеспечение общего назначения

используется для решения общих задач информационного характера в любой сфере человеческой деятельности;
решает узкие задачи, а также задачи профессионального характера в различных предметных областях;
используется пользователем и предназначено для решения пользовательских задач.

Вопрос 12

Автоматизированное рабочее место относится к программным средствам:

общего назначения;
специального назначения;
профессионального уровня.

Вопрос 13

Найдите и выпишите лишнее: Текстовый редактор, MS Access, графический редактор, отладчик, переводчик.

Вопрос 14

Выпишите лишнее: Dr.Web , драйвер, СУБД, утилиты.

Вопрос 15

Для поддержания работоспособности и повышения скорости обработки информации используются специализированные программы или системное программное обеспечение компьютера. Правильная работа с этими утилитами позволит избежать попадания техники в сервисный центр, поскольку их услуги далеко не дешевые. Чтобы сэкономить деньги, необходимо знать основную классификацию и назначение, а затем из этого списка выделить только необходимое.

Общие сведения

Системное программное обеспечение (СПО) — совокупность программ с узкой специализацией, направленной на взаимосвязь между физическими устройствами, управление компьютером, поддержание его в рабочем состоянии. Занимается его разработкой системный программист. Основные функции системного ПО в информатике:

В первом случае применяются специальные утилиты. Они могут входить в состав самой операционной системы или устанавливаться из других источников. Во втором случае разворачивание осуществляется при помощи операционной системы, т. е. программы-оболочки в которой может работать любое программное обеспечение (ПО).

Третья функция осуществляет работу над элементами файловой системы, т. е. каталогами и файлами. Их можно перемещать в другие места, копировать, удалять, изменять и т. д. Кроме того, существует определенная группа, называемая архиваторами. Последние позволяют значительно уменьшать размеры файлов, подготавливать любую единицу данных (картинок, документов и т. д. ) к рассылке в интернете.

Четвертая функция обеспечивает защиту важной информации от злоумышленников, которые стремятся получить пароли от электронной почты, платежных систем и других важных данных для конкретного пользователя.

Любая операционная система (ОС) работает не с физическим устройством, а с его логическим представлением. Для этого применяется базовая система ввода-вывода (BIOS), обеспечивающая взаимосвязь между компонентами вычислительной системы.

Классификация системных программ

Специалисты в IT-сфере считают, что СПО можно условно разделить на 3 типа. К ним относятся:

Вторая группа — операционные системы. Это специальные программы-оболочки, разворачивающие соответствующую среду для обмена информацией между аппаратной частью компьютера и клиентом. Все команды последнего переводятся на специальный машинный язык, а затем обратно.

Для постоянного поддержания оптимального быстродействия ОС применяются утилиты. Они являются внешним программным обеспечением, хотя некоторые из них входят в состав самой ОС (проверка, дефрагментация диска). Однако специалисты рекомендуют настоятельно не использовать встроенные средства обслуживания системы, а применять только профессиональные.

Чтобы понять принцип работы СПО, необходимо рассмотреть каждый из компонентов более подробнее. Кроме того, понимание всех процессов, происходящих в вычислительной системе, поможет быстро определить неисправность.

Базовое ПО

Основной частью базового ПО является BIOS. Она записывается в специальную микросхему ПЗУ, находящуюся на материнской плате, и выполняет следующие функции:

При включении персонального компьютера (ПК) управление передается программе, вшитой в микросхему BIOS. Она выполняет проверку оборудования, установленного на ЭВМ (электронно-вычислительную машину). Каждому компоненту назначается определенное прерывание, по которому и происходит его идентификация в системе.

Программа в микросхеме генерирует импульс для тестового запуска того или иного устройства. Если получен соответствующий двоичный код от тестируемого компонента, значит, последний успешно прошел диагностику. С самого начала тест-сигнал посылается на основные элементы ПК, т. е. микропроцессор (CPU), оперативную память (RAM), видеопроцессор (GPU) и контроллер жесткого диска. Когда одно из основных устройств не прошло тестирование, работа ПК прекращается и выдается соответствующий кодовый сигнал через динамик-пищалку.

Одной из полезных настроек является установка очередности загрузки устройств. Функция необходима для установки порядка загрузки и выбора носителя для ее инсталляции. Специалисты рекомендуют устанавливать носитель с установленной ОС на первое место, а другие отключить.

Операционная система

Это основные критерии, которым должна удовлетворять каждая ОС. Для выбора последней нужно ознакомиться с основными видами и характеристиками.

Виды и характеристики

Для работы на персональном компьютере можно использовать несколько видов ОС, основные характеристики которых существенно отличаются между собой. Они условно могут делиться на 3 группы:

Первая платформа является оптимальным решением для любых ПК и портативных устройств, поскольку отличается не только функциональностью, но и высокими требованиями к безопасности. Для нее практически не пишется опасное вредоносное ПО, данные пользователя надежно защищены. Кроме того, освоить ее довольно просто, поскольку существует множество модификаций с понятным интерфейсом. Для входа в систему предусмотрен пароль, который невозможно обойти.

Самыми ненадежными являются Windows-системы. Для этого вида необходимо подбирать соответствующее ПО для защиты персональной информации, а также от вредоносных программ и взлома со стороны киберпреступников. Последние могут легко получить важные данные об электронных кошельках, а затем их взломать.

В ОС существует возможность входа по паролю, однако его довольно легко взломать. Распространенной ошибкой новичков при инсталляции Windows является отсутствие пароля на аккаунте администратора, который просто не указывают. В результате этого злоумышленник может получить доступ ко всем данным пользователя, войдя в админскую учетную запись.

Следует отметить, что MAC и LINUX имеют UNIX-ядро, т. е. структуру файловой системы, конфигурацию и модульные процедуры выполнения запросов. Этот подход к архитектуре позволяет существенно увеличить скорость работы, достигнуть высокого уровня безопасности, а также правильно управлять ресурсами при выполнении нескольких процессов.

Драйвера и многозадачность

Следует отметить, что только OC UNIX-платформ обладают многозадачностью. Хотя в некоторых источниках указано, что Windows способна правильно распределять ресурсы при вычислительном процессе. Последнее — ошибочное утверждение, поскольку работа программ выполняется по одному экземпляру с последующим переключением между вычислительными потоками. IT-специалисты называют Windows — ОС с ложной многозадачностью.

Специальные утилиты

Программы-утилиты чаще всего применяются для Windows-платформ, которые не отличаются стабильностью работы и безопасностью. Для правильного их подбора необходимо кратко ознакомиться с функциями, которые они должны выполнять. По функционалу можно перечислить такие группы утилит:

К первой группе можно отнести все антивирусы. Для выбора оптимального программного продукта необходимо воспользоваться различными интернет-ресурсами, на которых тестируется соответствующее ПО. Примеры антивирусов, обладающих хорошими характеристиками, являются продукты лаборатории Касперского и Евгения Рошаля (Dr. Web).

Другие типы утилит выбираются по такому же принципу, как и антивирусы. Некоторые программные модули могут включать сразу несколько функций. Например, Advanced System Care состоит из компонентов, отвечающих за безопасность, работу с файловой системой и реестром, а также модуля, отвечающего за корректное удаление программ.

Таким образом, системные программы позволяют не только осуществлять диалог клиента и ЭВМ, а также сохранять важные данные и поддерживать работоспособность вычислительной системы на высоком уровне.

Читайте также: