Все лекции по ИТ / понятие аппарато-програмной системы
На заре вычислительной техники главное внимание уделялось аппаратуре. Первые программы создавались для конкретных компьютеров, программное обеспечение, как правило, запаздывало в своем развитии по отношению к аппаратуре и зачастую носило вторичный характер. С появлением в середине 1970-х годов персональных компьютеров разработчики поняли, что компьютер будет привлекателен для пользователей лишь при наличии большого выбора программного обеспечения. Вместо программ, ориентированных на конкретные типы машин, необходимо было создать универсальную оболочку, которая управляла бы ресурсами компьютера и запускала на исполнение прикладные программы. При таком подходе они должны были стать переносимыми, т.е. выполняться на системах с различными аппаратными средствами. Подобные универсальные программные оболочки стали называться операционными системами (ОС). Когда инженеры компании IBM разработали первый персональный компьютер, они выбрали для него простую операционную систему с пользовательским интерфейсом в виде командной строки. Эту ОС IBM приобрела по лицензии у малоизвестной в то время фирмы под названием Microsoft. Далее понадобилось множество программ, которые позволяли управлять аппаратными средствами компьютера, изменять их характеристики тестировать и т.д.
Взаимосвязь между аппаратными и программными средствами часто изображаются в виде иерархической структуры, показанной на рисунке.
На каждом из уровней иерархии в процессе работы компьютера выполняются свои строго определенные задачи. Таких уровней три- аппаратные средства, BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода/вывода), ПО.
Ядром иерархии компьютера являются аппаратные средства, поскольку что-то должно исполнять написанные программы. К аппаратным средствам относятся различные электронные компоненты, накопители, платы расширения, источники питания, периферийные устройства и соединяющие их проводники и кабели. К ним же относятся внешние по отношению к системному блоку компьютера компоненты: мониторы, клавиатуры, манипуляторы, принтеры и т.п.
Посылая соответствующие цифровые коды в различные порты ввода/вывода, или записывая их в различные ячейки памяти, можно управлять практически всем, что прямо или косвенно подключено к центральному процессору системы. Однако для того чтобы управлять устройствами, входящими в состав вычислительной системы, на аппаратном уровне, необходимо очень хорошо разбираться их схемотехнике.
Посредником между аппаратными средствами и программами является BIOS- базовая система ввода/вывода.
BIOS — это набор небольших программ (функций BIOS), каждая из которых предназначена для управления одной из основных подсистем компьютера (видео и дисковой системы, клавиатуры и т.п.). Эти функции инициализируется с помощью стандартных вызовов первоначально разработанных фирмой IBM.
Когда необходимо, чтобы BIOS выполнила какую-либо стандартную процедуру, то вызывается соответствующая программа BIOS (операционной системой или программным путем), обслуживающая конкретное устройство в компьютере и разработанная специально для этого устройства. Кроме выполнения функций по обслуживанию аппаратных средств, BIOS при каждом включении компьютера проводит процедуру его самопроверки (POST— Power—On Self—Test). Она необходима для того, чтобы проверить все основные подсистемы компьютера перед попыткой загрузить операционную систему.
Поскольку для каждой модели системной платы разрабатывается собственная BIOS, она хранится на самой плате в интегральной микросхеме постоянного запоминающего устройства (ПЗУ или ROM — Read—Only Memory). В новейших системах в качестве «хранилища» BIOS используется электрически перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (flash—ROM), позволяющее модернизировать BIOS без замены самой микросхемы.
Программное обеспечение является очень широким понятием, включающим:
- системное программное обеспечение компьютеров;
- прикладное программное обеспечение, используемое для решения задач любой предметной области (в виде пакетов прикладных программ);
- инструментарий технологии программирования (программное обеспечение сферы производства программ).
- уметь диагностировать аппаратные составляющие, изменять их характеристики.
- грамотно устанавливать и настраивать программы ,
- разбираться в настройках BIOS setup.
- Изучение тестовых программ для процессора, жесткого диска, видеокарты и монитора, CD приводов.
- Изучение программ для оптимизации работы ОС: восстановление данных, настройка реестра и т.д.
- Изучение настроек BIOS setup.
- Знакомство с инструментальной средой программирования для разработки программно- аппаратных систем.