Поняття про операційну систему(3.3)

Матеріал з Фізмат Вікіпедії
Перейти до: навігація, пошук

Мета:

сформувати:

поняття ядра операційної системи, інтерфейсу користувача, драйвера та утиліти;

поняття файлової системи;

зміст шляху до файла;

поняття файла та каталогу;

пояснити:

відмінність між системним, службовим та прикладним програмним забезпеченням;

відмінності між поширеними файловими системами;

розглянути:

призначення та основні функції операційної системи;

основні правила роботи з об’єктами файлової системи;

різновиди інтерфейсу користувача;

навчити:

переміщувати, відкривати, розгортати, згортати вікна та змінювати розмір;

визначати й записувати шлях до файла;

переходити до файла заданим шляхом.

Базові поняття й терміни:

операційна система, інтерфейс користувача, файлова система, файл, каталог, шлях до файла, утиліти, драйвер. Хід уроку

Організаційний етап. Актуалізація опорних знань

Ми вже звикли до слів комп’ютер, програма, операційна система, текстовий редактор тощо. Закономірно виникають питання:

  • Що таке комп’ютер?
  • Для чого призначені програми?
  • Чому у сфері ІКТ програмісти отримують найвищу заробітну плату?
  • Що ми розуміємо під словом Windows?

Мотивація навчальної діяльності

На попередніх уроках, розглядаючи інформаційну систему, ми більшу увагу приділяли апаратній складові. Сьогодні спробуємо з’ясувати, що входить до складу програмної складової інформаційної системи. Отже, яке програмне забезпечення потрібно встановити на ПК для повноцінної та комфортної роботи? (Нагадати галузі застосування - прийом «Мозковий штурм». Усі версії, ключові слова записуються на дошці, аналізуються та формулюються поняття.)

Вивчення нового матеріалу

Як ми з’ясували, комп’ютер без указівок користувача (програми) не розв’яже жодної задачі. Фахівці створили багато програм для задач які виникають у різних сферах діяльності людей, їх сукупність утворює інформаційну складову інформаційної системи, яку називають програмним забезпеченням ПК. Завдяки програмному забезпеченню комп’ютери використовуються практично у всіх сферах нашого життя.

Сучасне програмне забезпечення різнопланове. Його умовно можна поділити на категорії: Системні програми призначені для підтримки функціонування комп’ютера і створення користувачеві зручних умов для роботи. До системних програм належать операційні системи, операційні оболонки, сервісні програми (утиліти) Прикладні програми призначені для розв’язування типових прикладних задач. Вони допомагають людині в різних сферах її діяльності. Найпоширеніші такі групи програм:

  • Текстові, графічні й відео редактори – програми для створення й опрацювання текстів, графіки й відео.
  • Видавничі системи – програми для виготовлення книжок чи іншої поліграфічної продукції.
  • Електронні програми – програми для опрацювання числових чи текстових даних, наведених у таблиці.
  • Системи керування базами даних – програми для опрацювання структурованих великих обсягів даних з різноманітних галузей людської діяльності.
  • Системи автоматизованого проектування – програми для побудови креслень і керування процесом конструювання різних механізмів.
  • Навчальні програми – програми для вивчення різних тем практично з усіх предметів.
  • Інструментальні засоби, системи чи середовища програмування – засоби для створення програм користувачами на базі різних мов програмування: Бей сік, Паскаль, Сі тощо.
  • Програми для роботи в мережах.

Операційна система

Операційна система (ОС) – це набір програм, які призначені для забезпечення взаємодії усіх пристроїв комп’ютера й виконання користувачем дій над об’єктами: файлами, каталогами, дисками. Програми ОС розміщені на диску, який називають системним. Найважливіші з них ( так зване ядро ОС) автоматично заносяться в оперативну пам'ять комп’ютера після вмикання й тестування його пристроїв. Лише після цього користувач отримує доступ до інформації, яка міститься у файлах на дисках. ОС є багато: MS-DOC, OS/2, Unix, Linux, Microsoft Windows^ 9x, NT, XP,Vista. У MS-DOC дії над об’єктами виконують за допомогою команд, тексти яких треба вводити з клавіатури. Наприклад, щоб перейти на диск D: і переглянути кореневий каталог, потрібно вручну ввести дві команди – D:\ i dir. Томе таку ОС характеризують як ОС з текстовим інтерфейсом. Інтерфейс – спосіб взаємодії користувача із системою. MS Windows та деякі інші ОС мають зручні графічні засоби взаємодії користувача із системою. Такі засоби називають графічним інтерфейсом користувача. Головним елементом графічного інтерфейсу сучасних ОС є вікно. У вікнах міститься різноманітна інформація про програми та дані, про диски, папки, розміщення файлів у папках, про засоби дії з об’єктами ОС. Кожному об’єкту ставиться у відповідність графічний значок (піктограма, іконка ). Назву папці чи файлу дає користувач, її можна змінювати. Ця назва стає підписом до відповідного значка. Значок є графічним представленням об’єкта. Щоб виконати дію над об’єктом, достатньо виконати дію над його значком. У класичному налаштуванні Windows щоб вибрати об’єкт, потрібно клацнути на його значок мишею. Щоб відкрити папку чи запустити програму, треба клацнути на її значок двічі тощо. Дерево каталогів є зручним засобом для навігації і відшукання об’єктів. Дії над об’єктами виконують за допомогою команд, зібраних у головному чи контекстному меню або зображених кнопками на панелях інструментів тощо.

Склад операційної системи:

  • Базова система введення/виведення – BIOS – незалежний від конкретної версії ОС набір базових команд, за допомогою здійснюється обмін даними між пристроями.
  • Ядро операційної системи організовує виконання команд, розподіляє ресурси між пристроями й програмами, надає розширених можливостей щодо керування пристроями ПК.
  • Файлова система визначає структуру збереження даних на носії. Як правило, ОС працює з кількома файловими системами: FAT,FAT32,NTFS
  • Драйвери зовнішніх пристроїв.
  • Оболонка, що забезпечує інтерфейс користувача.

Завантажене в оперативну пам'ять ядро операційної системи займає небагато місця, наприклад 20-80 Мбайтів. На диску резервується місце для файла підкачки який ОС використовує для тимчасового зберігання даних у разі потреби.

Головні функції більшості операційних систем:


1) Забезпечення доступу до файлів на дисках;

2) Налагодження діалогу між системою та користувачем;

3) Підтримка одно- чи мультизадачного режиму роботи;

4) Підтримка колективного використання комп’ютера;

5) Забезпечення ефективної взаємодії всіх пристроїв;

6) Захист і відновлення інформації.

Поняття файла, каталогу

  • Файл (сукупність даних, записаних на зовнішній носій, що має власне ім’я)
  • Ім’я файла ( складається з двох частин – імені та розширення, які розподілені між собою крапкою)
  • Маски імен файлів – запис для вибору (пошуку) файлів згідно із заданими критеріями для імен та типу.
  • Приклади розширень імен файлів (exe, com, bat, txt, doc, xls, mdb, mp3, avi, pas, bas, dat, sys, bmp, giv, jpg).
  • Каталог ( спеціальний файл, у якому реєструються інші файли, а також каталоги, вкладені в цей каталог).
  • Ієрархічна структура файлової системи.
  • Поняття кореневого каталогу.
  • Шлях до файла – це рядок, який вказує розташування файла.
  • Поточний каталог (каталог, з яким у цей момент працює користувач)
  • Стандартні імена дисків.


Вимоги до обладнання

Окрема операційна система зазвичай може виконуватись на обмеженому переліку обладнання, яке забезпечує потрібні їй механізми. Сучасні універсальні (і не тільки) операційні системи зазвичай вимагають апаратної підтримки наступних механізмів: • підтримка сторінкового поділу оперативної пам'яті з можливістю апаратного захисту сторінок від модифікації даних окремими задачами (процесами); • підтримка захищеного режиму виконання процесора (режиму ядра ОС), який передбачає можливість виконання операцій процесора по управлінню обладнанням системи, при цьому спроба виконати подібну операцію в прикладній програмі блокується апаратно.


Безпека

Безпека ОС базується на двох ідеях: 1. ОС надає прямий чи непрямий доступ до ресурсів на кшталт файлів на локальному диску, привілейованих системних викликів, особистої інформації про користувачів та служб, представлених запущеними програмами; 2. ОС може розділити запити ресурсів від авторизованих користувачів, дозволивши доступ, та неавторизованих, заборонивши його. Запити, в свою чергу, також діляться на два типи: 1. Внутрішня безпека — вже запущені програми. На деяких системах програма, оскільки вона вже запущена, не має ніяких обмежень, але все ж типово вона має ідентифікатор, котрий використовується для перевірки запитів до ресурсів. 2. Зовнішня безпека — нові запити з-за меж комп'ютера, як наприклад реєстрація з консолі чи мережеве з'єднання. В цьому випадку відбувається процес авторизації за допомогою імені користувача та паролю, що його підтверджує, чи інших способів як наприклад магнітні картки чи біометричні дані. На додачу до моделі дозволити/заборонити системи з підвищеним рівнем безпеки також слідкують за діяльністю користувачів, що дозволяє пізніше дати відповідь на питання типу «Хто читав цей файл?»

Домашнє завдання

Опрацювати конспект.