Методика навчання операційної системи

Операційні системи ПК доповнюють апаратні засоби. Вони являють собою набір програмних модулів, які дозволяють користувачеві керувати машиною, а також забезпечувати взаємодію програм з зовнішніми пристроями та один з одним. ОС ПК має розвинений набір сервісних програм, які дозволяють здійснювати перевірку функціонування пристроїв комп'ютера, розмітку дискет, зв'язок з локальною мережею, спряженість з великою ЕОМ та ін.

У складі ОС ПК можна виділити три частини: командну мову, файлову систему та систему управління зовнішніми пристроями.

Операційна система - це сукупність програм, які призначені для керування ресурсами комп'ютера й обчислювальними процесами, а також для організації взаємодії користувача з апаратурою.

Зупинимося докладніше на кожній із функцій ОС. Перша функція ОС - керування ресурсами комп'ютера та їх розподіл.

Ресурси - це логічні й фізичні компоненти комп'ютера: оперативна пам'ять, місце на диску, периферійні пристрої, процесорний час тощо.

Керування ресурсами полягає, наприклад, у тому, що ОС: форматування дискет, виведення на екран дисплея каталогу (папок), встановлення режимів роботи дисплея та принтера, запуск програми та ін., розпізнає й обробляє команди, що надходять з клавіатури; керує роботою дисків; тощо. При цьому ОС намагається оптимальним способом розподіляти ресурси між різними завданнями, що виконуються.

Друга функція ОС - керування обчислювальними процесами.

Обчислювальним процесом (або завданням) називається послідовність дій, яка задається програмою. Переважна більшість сучасних програм сконструйовані так, що вони можуть виконуватися тільки за наявності операційної системи. У принципі, функції керування процесами можна було б передати кожній прикладній програмі, але тоді програми були б набагато більшими та складнішими. Тому зручніше мати на комп'ютері одну керуючу програму - операційну систему, послугами якої користуватимуться всі інші програми.

Для виконання третьої функції ОС - забезпечення взаємодії користувача з апаратурою - служить інтерфейс користувача ОС. До складу інтерфейсу користувача входить також набір сервісних програм - утиліт.

Утиліта - це невелика програма, що виконує конкретну сервісну функцію. Утиліти звільняють користувача від виконання рутинних і часом досить складних операцій.

До основних функцій ОС, що забезпечують взаємодію програм з апаратурою, треба віднести такі: взаємодію програм з зовнішніми пристроями, взаємодію програм одна з одною, розподіл оперативної пам'яті, виявлення помилкових та нестандартних ситуацій та ін.

Сучасні ОС надають користувачеві широкий спектр сервісних послуг. Чим досконалішою є ОС, тим зручніше у ній працювати користувачу.

Для ІВМ-сумісних ПК створено багато ОС, серед яких найпопулярнішими є DOS, Windows, ОS/2, UNIX та інші. Для роботи на ПК найчастіше використовуються системи класу Windows (95, 98, МЕ, N1, 2000, ХР) і МS-DОS. Операційні системи зручно класифікувати за такими ознаками:

-ОС одного користувача і ОС багатьох користувачів;

-однозадачні ОС і багатозадачні ОС.

Однозадачні системи (вони, як правило, для одного користувача) допускають тільки послідовне виконання завдань: у кожний момент часу виконується тільки одне завдання. Зрозуміло, що ефективність використання ресурсів комп’ютера при цьому є невисокою. Однозадачний режим був характерний для перших ЕОМ. При роботі в цьому режимі центральний процесор змушений був простою-вати, очікуючи, наприклад, закінчення виведення на зовнішній друкувальний ' пристрій або введення додаткових даних. Практично всі сучасні ОС підтримують багатозадачний режим, при якому можливе паралельне виконання завдань і розподіл ресурсів комп'ютера між завданнями.

Однозадачною ОС є розглянута тут система МS-DOS. До сучасних багато-задачних систем належать усі ОС класу Windows 95 і вище. Типовим прикладом ОС багатьох користувачів є система UNIX, що встановлюється на комп'ютерах у великих офісах, банках, страхових компаніях тощо.

ОС називається комплекс програм, призначений для управління компонентами (ресурсами) комп’ютера.

Складові:

- файлова система (для роботи з файлами);

- драйвери зовнішніх пристроїв;

- командний процесор (інтерпретує команди).

ОС бере на себе рутинні функції з управління ресурсами. ОС постає як посередник між машиною і користувачем. Для спрощення доступу користувача до ресурсів комп’ютера ОС підтримує інтерфейс користувача. ОС можна класифікувати за такими ознаками:

- кількістю користувачів (один чи багато);

- кількістю процесів, що можуть виконуватись під управлінням ОС одночасно (однозадачні й багатозадачні ОС);

- типом апаратних ресурсів для управління якими призначена система (однопроцесорні, багатопроцесорні).

ОС сімейства Windows. Правила роботи в середовищі ОС. Конфігурування системи.

З появою ОС Windows була вирішена проблема багатозадачності. Також був вдосконалений графічний інтерфейс.

Перша і друга версії займали до 100 Мбайт (’83 – 89 рр.). Третя – до 250 Мбайт (’90 –96 рр.). Четверта – ’97 – 99рр. П’ята – 2000р.

Особливості ОС Windows:

- підтримує OLE - технологію;

- ефективна робота з ОП;

- автоматичне налагодження різних зовнішніх пристроїв;

- використання довгих імен файлів;

- підтримка роботи локальної та глобальної мережі;

- вбудовані засоби для роботи із звуком, відео та компактдисками.

До основних ідей при роботі з ОС Win можна віднести:

- всі операції виконуються з об’єктами, які у відкритому стані являють собою вікна;

- усі види робіт виконуються у вікнах;

- правила роботи з усіма вікнами однакові.

Програма Мой компьютер запускається подвійним клацанням по однойменному значку на Робочому столі. Програму Проводник можна швидко запустити, якщо клацнути правою кнопкою миші по кнопці Пуск і вибрати в меню, що з’явилося, опцію Провідник. Вікно програми Проводник складається з двох частин, розділених вертикальною межею. У лівій частині вікна відображається загальна структура папок, а в правій – розгорнутий зміст папки, розкритої в лівій частині вікна.

Перед тим як зробити яку – небудь операцію над об’єктом, його треба виділити у вікні програми. Один об’єкт виділяється простим клацанням миші. Якщо ж треба виділити кілька об’єктів, то натисніть Ctrl і клацніть мишею по кожному з об’єктів, які треба виділити. Щоб створити нову папку, скористайтесь контексним меню (клацніть правою кнопкою миші по порожньому місці оа

Робочому столі).Перш ніж вивчати основні вказівки будь-якої операційної системи (ОС), доцільно ввести поняття операційної системи, розглянути її призначення та основні функції, класифікацію існуючих операційних систем. Основна мета: сформувати в учнів уявлення про операційнусистему як набір програм, призначених для виконання певних конкретних функцій управління апаратними і програмними засобами інформаційної системи, і висновок про те, що працювати з сучасною інформаційною системою без операційної системи неможливо.

Не слід намагатися з самого початку дати повне формальне означення операційної системи — воно є важким для розуміння. Враховуючи те, що навчання інформатики повинно бути циклічним, як і навчання будь-якого шкільного предмету, доцільно на першому етапі (циклі) ознайомити учнів з призначенням ОС, а на наступних — детальніше вивчати її характеристики та вказівки.

Під час введення поняття операційної системи необхідно визначити суттєві ознаки, які можуть стати базою для конструктивного означення.

Поняття операційної системи складне та абстрактне, тому під час його формування слід спиратися на асоціації та конкретні відомі учням приклади управління деякою системою. Слід за допомогою порівняння та системи запитань узагальнити суттєві ознаки функцій людини, яка управляє роботою деякої системи — фірми, банку, школи, готелю, перукарні тощо, та перейти до конструктивного означення поняття операційної системи. Евристичну бесіду можна побудувати таким чином.

Розглянемо деякий готель, у якому працюють люди і використовується різноманітна техніка. Готель можна розглядати як приклад роботи деякої системи, що має свої певні функції. Управління таким готелем здійснює адміністратор,- який має три основні групи функціональних обов'язків: одна група полягає в управлінні роботою готелю, друга — пов'язана з роботою з мешканцями готелю, які користуються чи користуватимуться його послугами (поселення, переселення, оформлення, виселення, розселення тощо); третя група пов'язана з виконанням обслуговуючих робіт: виклик фахівців для ремонту готелю, надання транспортних послуг, кур'єрської служби, швидкої медичної допомоги для надання медичних послуг тощо.

Якщо адміністратор готелю відсутній, то жодну з названих дій виконати неможливо (при нормальній організації роботи готелю). У невеликому готелі всі названі та інші аналогічні дії адміністратор може виконувати самостійно, а у великому готелі він має заступників та помічників, які допомагають успішно справлятися з усією роботою. За відсутності адміністрації користувач такого готелю не може заселитися, переселитися чи виселитися; тобто адміністрація готелю забезпечує ш'язок між користувачами готелю (його наявними чи потенційними мешканцями) та готелем, як системою, що має певні ресурси: матеріальні, людські й інформаційні. У кожному готелі адміністрація знаходиться в певному місці і її легко можна знайти та звернутися до неї по допомогу Такий набір може бути різним залежно від потужності та типу інформаційної системи, але основне призначення будь-якої операційної системи одне і те саме — управління апаратними і програмними складовими (ресурсами) інформаційної системи.

Потім учням пропонується самостійно дати конструктивне означення операційної системи.

ОС — це набір програм, які:

1) управляють роботою всіх складових інформаційної системи;

2) забезпечують зв'язок між комп'ютером та користувачем та зручне використання комп'ютера користувачем.

Далі для того, щоб на інтуїтивному рівні сформувати в учнів поняття про основні складові операційної системи (файлову систему, драйвери зовнішніх пристроїв, процесор вказівок), можна за допомогою системи запитань описати їх на прикладі системи управління готелем. Тобто спочатку слід уточнити, які саме операції стосовно управління готелем виконує адміністрація. В цьому випадку під час пояснення слід звернути увагу на таке:,

•Для формування поняття файлової системи доцільно скористатися порівнянням: Якщо припустити, що готель — це запам'ятовуючий простір комп'ютера, а «мешканці готелю» — файли, що зберігаються в запам'ятовуючому просторі, то «адміністрація» — операційна система — повинна мати можливість «поселяти», «переселяти», «виселяти», «підселяти мешканців готелю». Таким чином, операційна система повинна мати складову (програму чи набір програм), яка б забезпечувала виконання всіх необхідних операцій з файлами: створення, зберігання, перейменування, копіювання, вилучення тощо.

•Для формування поняття драйверів зовнішніх пристроїв доцільно скористатися порівнянням: можливість адміністрації готелю в особливих випадках (пожежа, прорив труби, гостре захворювання мешканця) викликати на допомогу зовнішні відносно готелю функціональні служби (пожежну машину, машину для ремонту тепломережі або водопостачання, швидку медичну допомогу тощо). Тобто адміністрація повинна мати можливість викликати такі служби і ставити перед ними відповідні завдання. Аналогічно до складу операційної системи повинні входити спеціальні програми для управління зовнішніми пристроями, такими як принтер, сканер, модем, дисковод, дисплей, клавіатура тощо.

•Для формування поняття командного процесора доцільно скористатися порівнянням: спроможність адміністрації розуміти мову мешканців (користувачів) готелю та вміння інтерпретувати її у відповідні управляючі завдання щодо функціонування готелю. Аналогічно операційна система повинна мати спеціальні програми для перекладу на машинну мову вказівок користувача, які можуть ним вводитися з клавіатури. При цьому такі вказівки повинні складатися за певними гтяиштами.