ТЕМА 5 ОПЕРАЦІЙНІ СИСТЕМИ УРОК 1 ПОНЯТТЯ ОПЕРАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ Кожного разу при включенні комп'ютера в оперативну пам'ять завантажується операційна система, без якої робота з сучасним комп'ютером неможлива.Операційна система - це набір узгоджено працюючих керуючих програм, які забезпечують керування ресурсами комп’ютера, запуск прикладних програм, їх взаємодію з периферійними пристроями а також забезпечують діалог користувача з комп’ютером. Операційні системи є основними системними програмними комплексами, які виконують наступні функції: - тестування працездатності обчислювальної системи і її налагодження при початковому включенні; - забезпечення синхронної і ефективної взаємодії всіх апаратних і програмних компонентів обчислювальної системи в процесі її функціонування; - забезпечення ефективної взаємодії користувача з обчислювальною системою. Операційні системи класифікуються по таких характеристиках: - Кількості одночасно працюючих користувачів – однокористувацькі та багатокористувацькі. Багатокористувацькі на відміну вид однокористувацьких підтримують одночасну роботу декількох користувачів з різними терміналами. - Числу процесів, які одночасно можуть виконуватися під керуванням даної системи – однозадачні та багатозадачні. Поняття багатозадачності означає підтримку паралельного виконання кількох задач, які існують в межах однієї обчислювальної системи в один момент часу. Однозадачні підтримують режим виконання лише одної програми в один момент часу. -Кількості підтримуючих процесорів – однопроцесорні та багатопроцесорні. Багатопроцесорні операційні системи підтримують режим розподілених ресурсів декількох процесорів для розв’язання одної задачі. -Розрядності коду – 8-ми розрядні, 16-ти розрядні, 32-ох розрядні та 64-ох розрядні (вважається, що розрядність операційної системи не може перевищувати розрядність процесора). - Типу інтерфейсу – командні (з текстовим інтерфейсом) і об’єктно-орієнтовані (з графічним інтерфейсом). - Типу доступу користувача до ЕОМ: з пакетною обробкою, з розділенням часу, реального часу. Режим реального часу забезпечує імітацію одноосібного обслуговування користувача в темпі розвитку реального процесу. - Типу використання ресурсів – мережні та локальні. Мережні операційні системи служать для забезпечення обслуговування користувачів локальних обчислювальних мереж. На сьогодні найпоширенішими операційними системами для персональних комп’ютерів, робочих станцій і серверів є наступні: UNIX, MS DOS, OS/2, WINDOWS, LINUX, MAC, VAX/VMS.------------Операційна система (ОС) — це комплекс системних та службових програм, які завантажуються при включенні комп'ютера і забезпечують діалог користувача з комп'ютером та управління комп'ютером.^ Робочий стіл операційної системи Windows XP.Типи операційних систем Відповідно до свого призначення, операційні системи бувають: універсальні (для широкого використання), спеціальні (для розв'язання спеціальних задач) та спеціалізовані (виконуються на спеціальному обладнанні); однозадачні (в окремий момент часу можуть виконувати лише одну задачу) та багатозадачні (в окремий момент часу здатні виконувати більше однієї задачі); однокористувацькі (в системі відсутні механізми обмеження доступу до файлів та на використання ресурсів системи) та багатокористувацькі (система впроваджує поняття "власник файлу" та забезпечує механізми обмеження на використання ресурсів системи (квоти)), всі багатокористувацькі операційні системи також є багатозадачними; реального часу (система підтримує механізми виконання задач реального часу, тобто такі, для яких будь які операції завжди виконуються за наперед передбачуваний і незмінний при наступних виконаннях час).Відповідно до способу встановлення (інсталяції) операційної системи, операційні системи бувають: вбудовані (такі, що зберігаються в енергонезалежній пам'яті обчислювальної машини або пристрою без можливості заміни в процесі експлуатації обладнання); невбудовані (?) (такі, що інсталюються на один з пристроїв зберігання інформації обчислювальної машини з можливістю подальшої заміни в процесі експлуатації).Відповідно до відповідності стандартам операційні системи бувають: стандартні (відповідають одному з загальноприйнятих відкритих стандартів, найчастіше POSIX); нестандартні (в тому числі такі, що розробляються відповідно до корпоративних стандартів).Відповідно до можливостей розширення операційні системи бувають: закриті (не дозволяють розширення функціональності ОС); відкриті (будуються за технологіями, що забезпечують можливості розширення функціональності ОС).Відповідно до можливостей доступу до вихідного коду операційні системи бувають: вільні (з відкритим програмним кодом); пропрієтарні (комерційні з закритим кодом).Складові ОС До складу операційної системи входять: Ядро операційної системи, що забезпечує розподіл і управління ресурсами обчислювальної системи; базовий набір прикладного програмного забезпечення, системні бібліотеки та програми обслуговування.Ядро системи — це набір функцій, структур даних і окремих програмних модулів, які завантажуються в пам'ять комп'ютера при завантаженні операційної системи і забезпечують три типи системних сервісів: управління введенням-виведенням інформації (підсистема вводу-виводу ядра ОС); управління оперативною пам'яттю (підсистема управління оперативною пам'яттю ядра ОС); управління процесами (підсистема управління процесами ядра ОС).Кожна з цих підсистем представлена відповідними функціями ядра системи.Багатозадачні операційні системи також включають ще одну обов'язкову складову - механізм підтримки багатозадачності. Ця складова не надаеться в якості системного сервісу і тому не може бути віднесена до жодної з підсистем.Існує три основних механізми забезпечення багатозадачності (планування задач): шляхом надання процесора окремій задачі на квант часу, який визначається самою задачею (кооперативна Багатозадачність; останнім часом практично не використовується або область використання значно обмежена всередені процесів); шляхом надання процессора окремій задачі на квант часу, який визначається обладнанням обчислювальної системи - інтервальним таймером; виділення під окрему задачу окремого процесора в багатопроцесорних системах.В перших двох випадках на кожному з процесорів в окремо взятий момент часу обраховується лише одна задача, але за рахунок достатньо малого кванту часу (в межах мілісікунд), що почергово надається кожній з задач, виникає ілюзія одночасного виконання в системі багатьох задач.В сучасних системах, як правило комбінується методи 2 і 3.ТЕМА 5 ОПЕРАЦІЙНІ СИСТЕМИ^ УРОК 2 ФАЙЛОВА СИСТЕМА На сучасних комп'ютерах всі дані на носіях зберігаються у файлах.Файл (від англ. file — папка для документів) — це область на носії деякого нагромаджувана, яка містить певну інформацію та має ім'я. Часто під файлом розуміють вміст цієї області пам'яті, тобто інформацію, яка там зберігається. Обсяг пам'яті, який займає файл, називається розміром файла. Звичайно розмір файлів вимірюється в байтах. Фа́йлова систе́ма — спосіб організації даних, який використовуються операційною системою для збереження інформації у вигляді файлів на носіях інформації. Також цим поняттям позначають сукупність файлів та директорій, які розміщуються на логічному або фізичному пристрої. Cтворення файлової системи відбувається в процесі форматування. В залежності від організації файлів на носії даних, файлові системи можуть поділятись на: ієрархічні файлові системи - дозволяють розміщувати файли в каталоги; пласкі файлові системи - не використовують каталогів; кластерні файлові системи - дозволяють розподіляти файли між кількома однотипними фізичними пристроями однієї машини; мережеві файлові системи - забезпечують механізми доступу до файлів однієї машини з інших машин мережі; розподілені файлові системи - забезпечують зберігання файлів шляхом їх розподілу між кількома машинами мережі. ФС можуть бути журнальними або нежурнальними. Журнальні файлові системи пишуть інформацію двічі: спершу до журналу дій файлової системи, потім до її належного місця в звичайній файловій системі. В разі аварії система може автоматично відновлювати свій вміст до узгодженого стану програючи частину журналу. В той же час нежурнальним файловим системам потрібно зробити перевірку усієї файлової системи спеціальними програмами, такими як fsck або scandisk. Класифікація файлових системЗа призначенням файлові системи можна класифікувати на наступні категорії: Для носіїв з довільним доступом (наприклад, твердий диск): FAT32, HPFS, ext2 і ін. Останнім часом поширилися журнальовані файлові системи, такі як ext3, Reiserfs, JFS, NTFS, XFS. Для носіїв з послідовним доступом (наприклад, магнітні стрічки): QIC. Для оптичних носіїв — CD і DVD: ISO 9660, HFS, UDF. Віртуальні файлові системи: AEFS і ін. Мережні файлові системи: NFS, SMBFS, SSHFS, Gmailfs.ТЕМА 5 ОПЕРАЦІЙНІ СИСТЕМИ^ УРОК 3 РОБОТА В ОПЕРАЦІЙНІЙ СИСТЕМІ WINDOWS Основні поняття операційної системи Windows Група операційних систем Windows — це графічні багатозадачні операційні системи. До цієї групи належать операційні системи Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows XP, Windows 2000, Windows 2003. Всі вони мають схожий вигляд та принципи функціонування. Останнім часом вони набули найбільшої популярності серед користувачів персональних комп'ютерів в основному через простоту роботи та універсальність. До основних понять операційної системи Windows належать:^ Панель завдань (англ. taskbar). Вона має вигляд рядка та розташовується звичайно знизу екрана. На панелі завдань постійно знаходиться кнопка Пуск (англ. Start). Після натиснення на цю кнопку з'являється вертикальне меню, через яке можна здійснювати запуск прикладних програм, службових та сервісних програм операційної системи, налагодження операційної системи, виведення довідки щодо операційної системи, завершення роботи з комп'ютером.^ Робочий стіл (англ. desktop). Робочий стіл займає весь екран, крім панелі завдань. На робочому столі знаходяться піктограми.Піктограма (англ. icon) — це невелика кольорова картинка, яка представляє окрему програму, файл тощо. Звичайно піктограма має пояснювальний текст або назву. Кожна програма, яка працює на комп'ютері під управлінням операційної системи Windows, як правило, має свою піктограму. Деякі з піктограм, наприклад, «Мой компьютер» («My computer»), «Корзина» («Recycled»), «Сетевое окружение» («NetWork») з'являються на робочому столі при встановленні операційної системи. Інші піктограми може додавати користувач. Будь-які піктограми можна перемістити в інше місце екрана. На більшості піктограм можна змінити зображення. Ці піктограми називаються ярликами (вказівками або посиланнями). Ярлик — це посилання на деякий об'єкт, який насправді знаходиться у файловій системі. За цим посиланням користувач може відкрити файл або папку — для цього достатньо двічі натиснути лівою кнопкою миші на його зображення. Найчастіше ярлики використовують для швидкого запуску програм. Вигляд зображення (значка) на піктограмі може повідомити про тип об'єкта, який він представляє. Деякі з них є стандартними. Наприклад, — значок диска; — значок текстового документа; — значок малюнка, створеного за допомогою графічного редактора Paint; — значок текстового документа, створеного в редакторі Word. На панелі завдань можуть розміщуватися ярлики програм, що часто використовуються, та піктограми відкритих документів та прикладних програм, з якими працює користувач в поточний час. Як правило, на панелі завдань присутні також індикатори: годинник, індикатор перемикання розкладки клавіатури, значок регулятора звуку (за наявності звукової карти).^ Приклад робочого стола Одним із нововведень, що має місце в операційній системі Windows, є використання контекстних меню обраного об'єкта (папки, файла, ярлика, піктограми тощо). Вони містять ті операції, які можуть виконуватися з об'єктом. Контекстне меню відкривається натисканням правої кнопки миші або спеціальної клавіші на клавіатурі. Іноді трапляється,"що дії з об'єктом не передбачені. Тоді виклик контекстного меню спричиняє появу кнопки «Що це таке?» (What is it?). При виборі цієї кнопки можна прочитати певну довідку про призначення об'єкта. Для позначення прикладної програми використовуються терміни додаток або застосування (англ. — application, рос. — приложение), завдання або програма. У термінах Windows закрити вікно додатка програми означає те саме, що й вийти з програми або завершити завдання, запустити програму на виконання означає те саме, що й відкрити вікно додатка. Будь-який файл, що містить дані (текст, малюнок, електронну таблицю, базу даних тощо), створені за допомогою прикладної програми, називається документом. Файли інших типів називаються файлами. Каталоги називаються папками. При роботі з Windows часто використовують поняття об'єкт. Це може бути: файл, папка, диск, документ, значок, ярлик тощо. Як правило, дії з ними здійснюються однаково, і щоб підкреслити таку «універсальність» дій, застосовується узагальнюючий термін «об'єкт». ••документа /кнопка викликуТЕМА 5 ОПЕРАЦІЙНІ СИСТЕМИ^ УРОК 4 Структура типового вікна ОС Windows Одним із основних понять операційної системи Windows є вікно.Вікно — це прямокутна частина екрана, де виконується прикладна програма, відображається зміст папки або документа. Кожна програма виконується в окремому вікні. Якщо потрібно працювати з декількома-додатками або документами, то всі їх вікна мають бути одночасно відкритими на робочому столі. Вікно, з яким користувач працює в поточний момент часу, називається активним. Інші вікна є пасивними. Активне вікно розміщується поверх інших вікон та його заголовок стандартно позначений синім кольором. Зробити вікно активним можна за допомогою як миші, так і клавіатури. Якщо певну частину вікна видно на робочому столі, то достатньо натиснути на неї лівою кнопкою миші. В іншому разі будь-яке вікно може бути обрано натискуванням миші на відповідному значкові в панелі завдань. На робочому столі вікно може бути представленим таким чином: — вікно розгорнуте на повний екран (займає весь робочий стіл); - вікно займає частину екрана — стандартний варіант представлення вікна; — вікно згорнуте, його не видно, а на панелі завдань є його піктограма. Як правило, усі вікна, що використовуються у Windows, мають стандартний вигляд і містять певні елементи. Усі вікна обов'язково мають рядок заголовка. Рядок заголовка займає верхній рядок вікна і містить кнопку виклику системного меню (яка має вигляд піктограми додатка), назву додатка, ім'я документа, який завантажено. Праворуч знаходяться три кнопки управління вікном. Кнопка «Згорнути» (Minimize) дозволяє згорнути вікно в піктограму, яка буде розташована на панелі завдань робочого столу. Для відкриття вікна достатньо підвести мишу на цю піктограму та натиснути ліву кнопку. Кнопка «Розгорнути» (Maximize) призначена для розгортання вікна на повний екран. Після натискання на неї кнопка зміниться на кнопку «Поновити» (Restore), що дозволяє відновити розміри вікна (воно стане нормальним). Кнопка «Закрити» (Close) забезпечує повне закриття вікна і всіх додатків, відкритих у ньому. Закрити будь-яке вікно можна і за допомогою комбінації клавіш Alt + F4. Зовнішній вигляд кнопок: — кнопка «Згорнути»; і — кнопка «Розгорнути»; — кнопка «Поновити»; - кнопка «Закрити».кнопки управління «вікном системного тикРядок заголовка програми «Paint» Серед вікон в операційній системі Windows розрізняють три основні типи: — вікно програми; — вікно документа (текстового, графічного, електронної таблиці тощо); — діалогове вікно.Вікно програми, крім рядка заголовка, може містити такі елементи: — горизонтальне меню; — панель інструментів; — рядок стану.Горизонтальне меню займає рядок нижче від заголовка. Кожний його пункт — це поєднання однотипних операцій. Як правило, серед пунктів меню є пункт «Файл» (File) для виконання операцій з документом, «Правка» (Edit) для редагування введеної інформації, «Справка» (Help) для надання довідкової інформації. Часто одна з літер назви пункту підкреслена. Так позначається так звана «гаряча клавіша» даного пункту меню, яка використовується для швидкого доступу до пункту за допомогою клавіатури. «Гаряча клавіша» натискається одночасно з клавішею Alt. Так, для вибору пункту «Файл» потрібно натиснути Alt+Ф, для вибору пункту «Правка» — Alt+П тощо. Вікно додатка може містити панель інструментів, тобто набір кнопок, кожна з яких представляє певну функцію або операцію для роботи з документом. Кнопки панелі інструментів, як правило, дублюють команди горизонтального меню. Панель інструментів — це набір засобів, які спрощують роботу користувача з додатком.Рядок стану призначений для повідомлення додаткової інформації про поточний стан. Наприклад, у рядкові стану вікна «My computer» відображається кількість виділених об'єктів та їхній розмір. У рядкові стану текстового процесора Microsoft Word відображаються положення текстового курсора, поточна сторінка, індикатори редагування тексту.^ Приклад вікна програми «Paint» Будь-який документ відкривається у вікні документа. Якщо вікно документа розгорнуто на повний екран, то воно є частиною вікна додатка, і назва документа розташовується в зоні заголовка додатка. Якщо документ не вміщується у вікні, справа та знизу вікна автоматично з'являються смуги прокрутки. За допомогою вертикальної смуги можна пересуватися вгору та вниз по документу, за допомогою горизонтальної — ліворуч-право-руч. На кінцях кожної смуги є кнопки, що вказують на напрямок переміщення. Переміщуватися по документу можна за допомогою бігунка, який розташований на кожній смузі. Для цього достатньо вказати курсором на нього, натиснути ліву кнопку миші і, не відпускаючи її, переміщувати його вгору-вниз або ліворуч-праворуч.^ Приклад вікна документаДіалогове вікно призначене для введення даних, необхідних для роботи програми. Наприклад, коли потрібно втрутитися в роботу програми, змінити режими роботи або окремі параметри, ввести додаткову інформацію тощо. Так само, як і інші вікна, діалогове вікно має зону заголовка, яка містить назву та кнопки «Закрити», «Згорнути», «Розгорнути-Понови-ти» або деякі з них. Назва вікна, як правило, збігається з назвою команди, яка відкрила це вікно. Діалогове вікно можна переміщувати по екрану, але не можна змінювати його розміри.Приклад діалогового вікнаТЕМА 5 ОПЕРАЦІЙНІ СИСТЕМИ^ УРОК 6 Робота з файлами в ОС Windows Робота з файлами в ОС Windows можлива за допомогою двох схожих програм: «Мій комп'ютер» та «Провідник». Вони мають схожий інтерфейс та принципи функціонування. Далі буде розказано про роботу з файлами за допомогою програми «Мій комп'ютер».Піктограма «Мій комп'ютер» («My computer») з'являється на робочому столі відразу після завантаження ОС Windows. Щоб відкрити вікно програми «Мій комп'ютер», треба встановити курсор миші на відповідне зображення на піктограмі та двічі натиснути ліву кнопку миші. У вікні програми «Мій комп'ютер» відображається вміст поточного диску або папки. Всі вкладені папки або файли розміщуються у робочому полі вікна у вигляді піктограм. Відкрити диск (проглянути зміст диска), папку, вікно, додаток (завантажити прикладну програму) або документ можна здійснити за допомогою подвійного натиснення лівою клавіші миші. Щоб дістатися до будь-якого файла або папки, слід виконати певну послідовність дій: відкрити відповідний диск, потім папки одну за одною, доки не буде знайдено потрібний об'єкт. Наприклад, для відкриття файла Е: \WORKS\REFERATS\geography. doc слід виконати такі дії: - відкрити вікно «Мій комп'ютер»; — відкрити диск Е:; — знайти папку WORKS і відкрити її; - у папці WORKS знайти папку REFERATS і відкрити її; - знайти файл «geography.doc» і відкрити. При цьому автоматично запуститься програма Microsoft Word. Для того, щоб виділити об'єкт, треба підвести до нього курсор миші та один раз натиснути ліву клавішу миші.^ Основні операції з об'єктами 1. створення об'єкта Для того, щоб створити новий об'єкт (папку, документ, файл, ярлик), треба викликати контекстне меню на порожньому місці вікна і вибрати команду «Створити» (New). У відкритому підменю дається перелік об'єктів, які можна створити: папка, ярлик, текстовий документ, малюнок BMP, документ Microsoft Word тощо. Список документів, які можна таким чином створювати, залежить від того, які додатки встановлено на комп'ютері. Після вибору потрібного пункту меню у вікні з'явиться відповідна піктограма із затемненою назвою. Далі необхідно ввести ім'я папки або документа і натиснути клавішу Enter або ліву кнопку миші. Для створення ярлика треба в контекстному меню вибрати «Створити», а потім «Ярлик» (ShortCut ). Після цього відкриється діалогове вікно «Створення ярлика». Далі треба виконати такі дії: - в рядок введення («Командний рядок») ввести повне ім'я файла, для якого створюється ярлик, із зазначенням диска, папки та імені файла. Якщо повне ім'я невідоме, тоді треба скористатися командною кнопкою «Огляд» (View), знайти файл і натиснути командну кнопку «Відкрити» (Open); — підтвердити обраний файл — натиснути кнопку «Далі» (Next); - вибрати назву ярлика; запропонована ОС назва ярлика збігається з назвою документа або програми, але її можна змінити; — якщо ярлик створюється для програми, яка працює під управлінням операційної системи MS DOS, то необхідно вибрати і зображення піктограми із запропонованого переліку; — натиснути командну кнопку «Готово» (ОК). 2. перейменування об'єкта Змінити ім'я об'єкта можна різними способами: — шляхом безпосереднього редагування імені. Для цього потрібно на назві об'єкта натиснути один раз ліву кнопку миші. Назва стає затемненою і з'являється текстовий курсор. Тепер можна редагувати ім'я; — за допомогою команди «Перейменувати» (Rename). Цю команду можна знайти в пункті Файл (File) горизонтального меню вікна «Мій комп'ютер» або в контекстному меню об'єкта. Після виконання цієї команди на імені об'єкта з'являється текстовий курсор.ТЕМА 5 ОПЕРАЦІЙНІ СИСТЕМИ^ УРОК 7 КОПІЮВАННЯ ТА ПЕРЕМІЩЕННЯ ОБ'ЄКТІВ Для копіювання або переміщення об'єкта (файла, папки, ярлика) треба через вікно «Мій комп'ютер» відкрити два вікна: в одному виділити об'єкт, у другому вікно, в яке треба перемістити або скопіювати. Після цього натиснути ліву кнопку миші на обраному об'єкті і, не відпускаючи її, перетягнути об'єкт у друге вікно. Для створення копії об'єкта клавіша Ctrl повинна бути затисненою, при переміщенні — ні.вилучення об'єкта Для вилучення об'єкта потрібно виділити його та натиснути клавішу Delete на клавіатурі. Для виконання цієї самої операції можна скористатися контекстним меню — командою «Вилучити» (Delete).Практична робота:за допомогою контекстного меню відкрийте на робочому столі, 2 вікна: Мои документы и Диск А: скопіюйте 5 файлів з Мои документы на Диск А: перетягніть 5 файлів з Мои документы на Диск А:вилучить переміщені об’єкти з Диску