Szoftverek

Szoftverek

A számítógép hardver elemeinek működését végző programokat nevezzük szoftvernek. A szoftver ”nem megfogható”, egyrészt a gépet működtető programokból (rendszerszoftverből), másrészt a számítógéppel való feldolgozásra előkészített adatokból, és feldolgozói programokból áll. Az adat lehet szöveg, kép, mozgókép, stb..., a program pedig valamilyen feladatot old meg a számítógépen. A program egyszerű utasítások sorozata, melyet a számítógép megért, és az utasításokat ugyanúgy a kettes számrendszerben leírt számokkal ábrázolja, mint az adatokat. Az utasítás e formáját nevezzük gépi kódnak. A szabadon programozható számítógép, programok tárolása Neumann egyik elve volt. A konkrét feladatok megoldására alkalmas programokat csoportosítani szokás.

A szoftver csoportosítása

1. Rendszerprogramok: A számítógép üzemeltetéséhez szükséges programok, amit operációs rendszernek nevezünk (pl.: Unix, Dos, Windows, Linux, stb..)

Az operációs rendszerek feladata a többi program indítása, futtatása, és az esetleges hibák kezelése. Ide soroljuk a Hálózati Operációs rendszereket is ( Novell, Netware, Windows NT és XP), melyek a számítógép összeköttetését teszik lehetővé. Nem tartoznak ide az ún. különböző (shell) programok, az ún. rendszerközeli programok, melyek segítik és könnyítik az operációs rendszerek kezelését. Pl.:( Norton Commander, Dos Navigátor).

Rendszerközeli programok

A rendszerközeli szoftverek nem tartoznak közvetlenül az operációs rendszerhez, de működését, működtetését hatékonyabbá tehetik. Ezek a segédprogramok. A segédprogramok körébe tartoznak avírusírtók, a tömörítők, és a lemezkarbantartó programok.

2. BIOS: A számítógép alapvető funkcióit biztosító program, mely a ROM-ba foglal helyet. Enélkül a számítógép működésképtelen. Azt a számítókép vásárlásakor az alaplapba beültetve kapunk meg.

            Feladata: A számítógép egységeinek ellenőrzése, alapfunkciók irányítása, gépi szintű folyamatok vezérlése. A gép konfigurációját a CMOS RAM-ban rögzíti. A perifériákat alapszinten működteti.

3. Alkalmazói programok: A meghatározott felhasználói igényt kielégítő szoftvereket nevezzük így. Ide tartoznak azok a programok, melyeket a felhasználók széles köre használ, a gyakorlati feladatok elvégzésére. Két fő csoportja van. Az általános célú szoftvereket szoftverfejlesztő cégek azzal a szándékkal készítik el, hogy egy meglévő problémához, feladathoz sokak által használható megoldást adjanak.

-          szövegszerkesztők (WinWord, Write, WordPerfect, stb..)

-          táblázatkezelők (Excel, Quatro, Lotus 1-2-3, stb..)

-          adatbázis kezelők (Acces, FoxPro, Clipper, dBase, stb..)

-          Kiadványszerkesztők (Page Maker, Quark X Press, stb..)

-          számítógéppel való tervezés, gyártás, raktározás, stb..

-          számítógéppel támogatott oktatás és szimuláció

-          Operációs rendszerek hiányosságainak pótlására használatos programok, stb.

Az egyedi célú szoftverek valamilyen speciális, csak a megrendelő számára fontos feladat elvégzésére készülnek. A közel azonos funkciójú általános célú szoftverekhez képest az ára többszörös, mivel itt a fejlesztés költségét nem lehet több vevő között szétosztani.

4. Fejlesztő rendszerek: A programozási nyelv segítségével új programokat írhatunk, fejleszthetünk. (Basic, Pascal, C, Java, Delphi, stb..)

Operációs rendszerek

Fogalma: Rendszerprogram, amely a számítógép működéséhez szükséges.

            Az operációs rendszer feladatai

                                          1.         Kapcsolatot teremt a felhasználó és gép között;

                                          2.         Vezérli, ütemezi a processzort;

                                          3.         Alapvető (alsó szintű) be- és kimeneti műveleteket végez;

                                          4.         Adatkezelést végez;

                                          5.         Berendezéseket vezérel, irányít;

                                          6.         Programokat futtat, ellenőriz;

                                          7.         Memóriakezelést végez;

                                          8.         Védelmi funkciókat lát el;

                                          9.         Belső - a rendszerrel kapcsolatos - adminisztrációs feladatokat lát el.

 Röviden az operációs rendszer olyan programrendszer. amely ütemezi a programok végrehajtását, elosztja az erőforrásokat és kommunikál a felhasználóval.

A számítógép indítása:

1.      Hidegindítás:

·        Főkapcsoló

·        RESET gomb

2.      Melegindítás:

·        CTRL+ALT+DEL

A BOOT FOLYAMAT (a PC indulása):

Az operációs rendszer indítható hajlékony-, merevlemezes és optikai háttértárról.

Boot folyamat:

A ROM-BIOS öntesz programja indul el közvetlenül bekapcsolás után. Az önteszt feladata, hogy ellenőrizze a számítógép hardverelemeinek hibátlan működését (perifériák, memória). Az öntesz után a BIOS megkeresi a háttértár boot rekordját és betölti a memóriába a rendszerállományokat.

A rendszerállományok helye a merevlemezen mindig a boot szektorban van:

Boot rekord helye:

0. oldal

0. sáv

1. szektor

A DOS operációs rendszer fontosabb állományainak betöltési sorrendje:

·        IO.SYS (a BIOS bővítése I/O periféria kezelő program)

·        MSDOS.SYS (a DOS működését teszi lehetővé)

·        CONFIG.SYS (a számítógép egyedi adatait, rendszerparamétereit tartalmazza)

·        COMMAND.COM (a DOS parancsértelmező programja)

·        AUTOEXEC.BAT (segédprogramok betöltését teszi lehetővé)

OPERÁCIÓS RENDSZEREK TÍPUSAI

Nagyon sokféle módon csoportosíthatunk. Hagyományosan az alábbi felosztásokat szoktuk használni:

Általános célú operációs rendszerek:

                                                                   1.   Egyfelhasználós (monouser)

           Egyfeladatos

           Többfeladatos (multitasking)

                                                                   2.   Többfelhasználós

           Egyfeladatos (batch processing)

           Többfeladatos (multiprogramming)

Speciális operációs rendszerek:

                                                                   1.   Hálózati

                                                                   2.   Valós idejű (real time)

Interaktív rendszerek (párbeszédes)

Nem interaktív rendszerek

Mikrogépes, kisgépes, nagygépes rendszerek

Egyfelhasználós és egyfeladatos rendszerek az első operációs rendszerek voltak. Ez a típus később a mikrogépek rendszereként újra nagyon népszerű lett. Legismertebb képviselője a DOS (Disk Operating System).

A többfeladatos operációs rendszer egy felhasználó több feladatának időben párhuzamos (konkurens) végrehajtását végezheti egyetlen gépen. Ilyen például a Windows.

A kötegelt vagy más néven batch feldolgozás esetén az operációs rendszer egymástól független munkák végrehajtási igényeit fogadja. Ezekből olyan parancskötegek (batch) hozhatók létre, amelyek egymást követően hajtandók végre. A kötegelt rendszerek fontos tartozéka a munkavezérlő nyelv (Job Control Language), amelynek feladata a kötegekbe foglalt munkák futtatása. A batch feldolgozás a korábbi nagy architektúrák egy gyakori, többfelhasználós működési módja volt. Primitív egyfelhasználós változatai a mai mikrogépeken is előfordulnak (batch programok).

A multiprogramozás alapelve az, hogy a központi egységet valamilyen ütemezési stratégia szerint ciklikusan rendelik hozzá a tárban elhelyezett programokhoz (folyamatokhoz,) kihasználva azok kényszerű várakozási időit. Ez a többfeladatos környezetre is igaz. A multiprogramozás abban különbözik a multitaskingtól, hogy több felhasználó feladatát képes látszólag egyidejűleg elvégezni, akár egyetlen CPU-val is. Érthető, hogy az ilyen rendszer védelmi feladatai nagyon fontosak és sokrétűek. Lehet interaktív vagy nem interaktív változata. Az interaktív változatban nemcsak a kényszerű várakozási idők miatt kell cserélni a processzort a folyamatok között, ez a felhasználókkal való folyamatos kapcssolat biztosítása céljából is szükséges lehet. A mai multiprogramozható rendszerek szinte kizárólag egyben hálózatos rendszerek is.

Az általános célú operációs rendszerek feladatai annyira sokrétűek hogy a korábbi hardver nem igen engedte meg a hálozatkezelési funkciók beépítését a kisebb gépeken. Szükségessé vált tehát a feladatok megosztása a hálózat gépei között úgy, hogy, elviselhető válaszidejű, interaktív, többfelhasználós és többfeladatos környezetet kapjunk.

E környezet egy komponenseként jelentek meg azok a rendszerek, amelyek feladata a teljes rendszeren belül csak a hálózatos funkciók kiszolgálása, kezelése. Erre egy tipikus a Novell NetWare. A hardver fejlődésével ez a megosztás ma már a mikrogépek világában sem szükségszerű. Az elvet azonban, hogy az operációs rendszerek funkcióit az egymással összekapcsolt hardver eszközök között szét lehessen osztani, továbbra is általánosan alkalmazzák. A valós idejű vagy real time rendszereket folyamatvezérlési feladatokra fejlesztették ki.

A gépbe adatok az érzékelőkről érkeznek. Az operációs rendszer feladata ezek elemzése, illetve az elemzés eredményétől függő vezérlő mechanizmusok aktivizálása. A valós idejű operációs rendszerek közös jellemzője, hogy a feladatok elvégzését szigorú időkorlát köti. További jellemző lehet az eseményvezérelt jelleg, valamint az, hogy a paramétereket csúcsterhelésre kell beállítani. A szigorú követelmények miatt gyakori a hardver megduplázása.

A mikro, a kis- és a nagygépes besorolásnál a hardver mérete a döntő szempont. A még mindig gyorsuló technológiai fejlődés azonban nagyon rövid idő alatt átrendezheti a sorokat. Ami tegnap még nagynak számított, az lehet, hogy holnap már kicsi lesz. Ezért ilyen osztályozás csak úgy készíthető, ha megadjuk az időpontot is, hogy mikor történt.