Специализированные программы для управления различными устройствами, из которых состоит компьютер

Обновлено: 21.11.2024

Прикладные программы

Прикладные программы — это верхний уровень программного обеспечения. С помощью этих программ вы можете выполнять определенные задачи, например, использовать текстовый процессор для письма, электронную таблицу для бухгалтерского учета или программу автоматизированного проектирования для рисования. Два других уровня, драйверы устройств и операционная система, играют важную вспомогательную роль. Ваша система может одновременно запускать одну прикладную программу или несколько одновременно.

Драйверы устройств

Драйверы устройств представляют собой набор узкоспециализированных программ. Драйверы устройств помогают прикладным программам и операционной системе выполнять свои задачи. Драйверы устройств (в частности, адаптеров) с вами не взаимодействуют. Они напрямую взаимодействуют с элементами компьютерного оборудования и ограждают прикладные программы от аппаратных особенностей компьютеров.

Операционная система

Операционная система – это набор программ, которые контролируют выполнение программ и организуют ресурсы компьютерной системы. Эти ресурсы являются аппаратными компонентами системы, такими как клавиатуры, принтеры, мониторы и дисководы. Ваша операционная система AIX поставляется с программами, называемыми командами или утилитами, которые управляют вашими файлами, отправляют и получают сообщения, предоставляют различную информацию о вашей системе и т. д.

Прикладная программа полагается на операционную систему для выполнения многих подробных задач, связанных с внутренней работой компьютера. Операционная система также принимает команды непосредственно от вас для управления файлами и безопасностью. Существует множество расширений операционной системы AIX, позволяющих настраивать среду.

Процессы root-пользователя

Процессы root-пользователя — это программы, которые может запускать только пользователь с полномочиями root . Системный администратор имеет права root для всех процессов.

К процессам root-пользователя относятся:

<УЛ>
  • Чтение или запись любого объекта
  • Вызов любой системной функции
  • Выполнять определенные операции по управлению подсистемой.

    • Если вам не разрешено выполнять команду, система отображает сообщение о том, что у вас нет необходимых разрешений или что вам не разрешено выполнять эту команду. Системный администратор может быть единственным человеком, который может войти в систему как пользователь root. Системный администратор также может настроить вас на использование определенных команд, что даст вам некоторый контроль над процессами.

    Примечание. В этом руководстве предполагается, что система уже настроена и вы готовы начать ее использовать, но без полномочий root-пользователя. Для получения дополнительной информации обратитесь к системному администратору.

    Операционная система действует как посредник между пользователем компьютера и компьютерным оборудованием. Цель операционной системы — предоставить среду, в которой пользователь может выполнять программы удобным и эффективным способом.

    Операционная система — это программное обеспечение, управляющее аппаратным обеспечением компьютера. Аппаратное обеспечение должно обеспечивать соответствующие механизмы для обеспечения правильной работы компьютерной системы и предотвращения вмешательства пользовательских программ в правильную работу системы.

    Операционная система — определение:

    • Операционная система – это программа, которая управляет выполнением прикладных программ и действует как интерфейс между пользователем компьютера и компьютерным оборудованием.
    • Более распространенное определение состоит в том, что операционная система – это единственная программа, постоянно работающая на компьютере (обычно называемая ядром), а все остальные – прикладные программы.
    • Операционная система занимается распределением ресурсов и служб, таких как память, процессоры, устройства и информация. Соответственно, операционная система включает в себя программы для управления этими ресурсами, такие как контроллер трафика, планировщик, модуль управления памятью, программы ввода-вывода и файловая система.

    Функции операционной системы. Операционная система выполняет три функции:

    1. Удобство. ОС делает использование компьютера более удобным.
    2. Эффективность. ОС позволяет эффективно использовать системные ресурсы компьютера.
    3. Способность к развитию. ОС должна быть построена таким образом, чтобы обеспечить эффективную разработку, тестирование и внедрение новых системных функций одновременно, не мешая обслуживанию.

    Операционная система как пользовательский интерфейс —

    1. Пользователь
    2. Системные и прикладные программы
    3. Операционная система
    4. Оборудование

    Каждый компьютер общего назначения состоит из аппаратного обеспечения, операционной системы, системных программ и прикладных программ. Аппаратное обеспечение состоит из памяти, ЦП, АЛУ и устройств ввода-вывода, периферийного устройства и устройства хранения. Системная программа состоит из компиляторов, загрузчиков, редакторов, ОС и т. д. Прикладная программа состоит из бизнес-программ, программ баз данных.

    Рисунок \(\PageIndex\): Концептуальный вид компьютерной системы («Концептуальный вид компьютерной системы» от Unknown, Geeks for Geeks распространяется под лицензией CC BY-SA 4.0)

    На каждом компьютере должна быть установлена ​​операционная система для запуска других программ. Операционная система координирует использование оборудования различными системными программами и прикладными программами для различных пользователей. Он просто обеспечивает среду, в которой другие программы могут выполнять полезную работу.

    Операционная система – это набор специальных программ, запускаемых в компьютерной системе и обеспечивающих ее правильную работу. Он выполняет основные задачи, такие как распознавание ввода с клавиатуры, отслеживание файлов и каталогов на диске, отправка вывода на экран дисплея и управление периферийными устройствами.
    ОС предназначена для двух основных целей:

    1. Он контролирует распределение и использование ресурсов вычислительной системы среди различных пользователей и задач.
    2. Он обеспечивает интерфейс между аппаратным обеспечением компьютера и программистом, который упрощает и делает возможным кодирование, создание и отладку прикладных программ.
    1. Предоставляет средства для создания и изменения программ и файлов данных с помощью редактора.
    2. Доступ к компилятору для перевода пользовательской программы с языка высокого уровня на машинный язык.
    3. Предоставить программу-загрузчик для перемещения скомпилированного программного кода в память компьютера для выполнения.
    4. Предоставьте подпрограммы, которые обрабатывают детали программирования ввода-вывода.

    Управление системой ввода-вывода.
    Модуль, который отслеживает состояние устройств, называется контроллером трафика ввода-вывода. Каждое устройство ввода-вывода имеет обработчик устройства, который находится в отдельном процессе, связанном с этим устройством.
    Подсистема ввода-вывода состоит из

    • Компонент управления памятью, включающий буферизацию, кэширование и буферизацию.
    • Общий интерфейс драйвера устройства.

    Драйверы для определенных аппаратных устройств.

    Ассемблер. Входными данными для ассемблера является программа на языке ассемблера. Результатом является объектная программа плюс информация, позволяющая загрузчику подготовить объектную программу к выполнению. Когда-то программист имел в своем распоряжении базовую машину, которая аппаратно интерпретировала определенные фундаментальные инструкции. Программист программировал компьютер, записывая последовательность нулей и единиц (машинный язык) и помещая их в память машины.

    Компилятор/интерпретатор. Языки высокого уровня, например C/C++, обрабатываются компиляторами и интерпретаторами. Компилятор — это программа, которая принимает исходный код, написанный на «языке высокого уровня», и создает соответствующую объектную программу. Интерпретатор — это программа, которая непосредственно выполняет исходную программу, как если бы это был машинный язык.

    Загрузчик. Загрузчик – это процедура, которая загружает объектную программу и подготавливает ее к выполнению. Существуют различные схемы загрузки: абсолютная, релокационная и прямолинейная. В общем, загрузчик должен загрузить, переместить и связать объектную программу. Загрузчик — это программа, которая помещает программы в память и подготавливает их к выполнению. В простой схеме загрузки ассемблер выводит перевод программы на машинный язык на вторичное устройство, а загрузчик помещает его в ядро. Загрузчик помещает в память машинно-языковую версию пользовательской программы и передает ей управление. Поскольку программа-загрузчик намного меньше ассемблера, они делают больше ядра доступным для пользовательской программы.

    История операционной системы —
    Операционная система развивалась на протяжении многих лет. В следующей таблице показана история ОС.

    < /tr>
    Поколение Год Используемое электронное устройство Типы устройств ОС
    Первый 1945-55 Вакуумные лампы Штекерные панели
    Второй 1955-65 Транзисторы Пакетные системы
    Третье 1965-80 Интегральные схемы (ИС) Мультипрограммирование
    Четвертый С 1980 Крупномасштабная интеграция ПК

    Вклады и атрибуции

    Эта страница находится под лицензией CC BY-SA, автором, ремиком и/или куратором которой является Патрик МакКланахан. Подробная история версий изменений исходного контента доступна по запросу.

    Путь между операционной системой и практически всем оборудованием, не установленным на материнской плате компьютера, проходит через специальные программы, называемые драйверами. Большая часть функций драйвера заключается в том, чтобы быть переводчиком между электрическими сигналами аппаратных подсистем и высокоуровневыми языками программирования операционной системы и прикладных программ. Драйверы берут данные, которые операционная система определила как файл, и преобразуют их в потоки битов, помещенных в определенные места на запоминающих устройствах, или в серию лазерных импульсов на принтере.

    Поскольку аппаратное обеспечение сильно различается, существуют различия и в том, как работают программы-драйверы. Большинство запускается, когда устройство требуется, и функционируют так же, как и любой другой процесс. Операционная система часто назначает высокоприоритетные блоки драйверам, чтобы аппаратный ресурс можно было освободить и подготовить к дальнейшему использованию как можно быстрее.

    Одна из причин, по которой драйверы отделены от операционной системы, заключается в том, что новые функции могут быть добавлены к драйверу — и, следовательно, к аппаратным подсистемам — без необходимости модификации, повторной компиляции и повторного распространения самой операционной системы. Многие драйверы создаются или оплачиваются производителем подсистем, а не издателем операционной системы. Это дает им возможность обновлять и улучшать возможности ввода/вывода всей системы.

    Издатели операционных систем также создают драйверы устройств для обновления компьютеров. В то время как легче ожидать обновленных драйверов для Windows и macOS от крупных прибыльных компаний, которые их выпускают, машины Linux и другие ОС с открытым исходным кодом часто полагаются на разработчиков в своих сообществах, которые готовы добровольно жертвовать своим временем и навыками кодирования. предоставить драйверы для систем и периферийных устройств.

    Управление вводом и выводом в значительной степени зависит от управления очередями и буферами, специальными хранилищами, которые принимают поток битов от устройства (например, клавиатуры или последовательного порта), хранят эти биты и передают их процессору в определенный момент времени. скорость, с которой он может справиться. Эта функция особенно важна, когда запущено много процессов, занимающих процессорное время. Операционная система инструктирует буфер продолжать принимать ввод с устройства, но прекратить отправку данных процессору, пока процесс, использующий ввод, приостановлен. Затем, когда процесс, требующий ввода, снова становится активным, операционная система отправляет буферу команду на отправку данных. Этот процесс позволяет клавиатуре или модему взаимодействовать с внешними пользователями или компьютерами на высокой скорости, даже если иногда процессор не может использовать ввод из этих источников.

    Управление всеми ресурсами компьютерной системы занимает большую часть функций операционной системы, а в случае операционных систем реального времени может выполнять практически всю необходимую функциональность. Однако для других операционных систем обеспечение относительно простого и согласованного способа использования аппаратных средств приложениями и людьми является важной частью их существования.

    Раздел 404 Закона Сарбейнса-Оксли (SOX) требует, чтобы все публичные компании установили внутренний контроль и процедуры.

    Закон о защите конфиденциальности детей в Интернете от 1998 года (COPPA) – это федеральный закон, который налагает особые требования на операторов доменов .

    План North American Electric Reliability Corporation по защите критически важной инфраструктуры (NERC CIP) представляет собой набор стандартов.

    Взаимная аутентификация, также называемая двусторонней аутентификацией, представляет собой процесс или технологию, в которой оба объекта обмениваются данными .

    Экранированная подсеть или брандмауэр с тройным подключением относится к сетевой архитектуре, в которой один брандмауэр используется с тремя сетями .

    Метаморфное и полиморфное вредоносное ПО – это два типа вредоносных программ (вредоносных программ), код которых может изменяться по мере их распространения.

    Медицинская транскрипция (МТ) – это ручная обработка голосовых сообщений, продиктованных врачами и другими медицинскими работниками.

    Электронное отделение интенсивной терапии (eICU) — это форма или модель телемедицины, в которой используются самые современные технологии.

    Защищенная медицинская информация (PHI), также называемая личной медицинской информацией, представляет собой демографическую информацию, медицинскую .

    Снижение рисков – это стратегия подготовки к угрозам, с которыми сталкивается бизнес, и уменьшения их последствий.

    Отказоустойчивая технология — это способность компьютерной системы, электронной системы или сети обеспечивать бесперебойное обслуживание.

    Синхронная репликация — это процесс копирования данных по сети хранения, локальной или глобальной сети, поэтому .

    API облачного хранилища — это интерфейс прикладного программирования, который соединяет локальное приложение с облачным хранилищем.

    Интерфейс управления облачными данными (CDMI) – это международный стандарт, определяющий функциональный интерфейс, используемый приложениями.

    Износ флэш-памяти NAND — это пробой оксидного слоя внутри транзисторов с плавающим затвором флэш-памяти NAND.

    Читайте также: