Урок №6

Проблеми сумісності програмного забезпечення. Класифікація, основні функції та складові операційної системи. Взаємодія основних складових. Системне програмне забезпечення

Мета: поглибити розуміння понять: програмне забезпечення, системне програмне забезпечення, операційна система; формувати розуміння невід'ємного поєднання апаратної і програмної складових у сучасному комп'ютері

І. Пригадайте:

1. Що розуміють під терміном software?

2. Чим відрізняються безкоштовні та відкриті комп’ютерні програми?

3. Що таке ліцензія на програму? Чи мають комп’ютерні ігри ліцензії? Чи мають їх навчальні програми?

4. Що таке інсталяція та деінсталяція програмного забезпечення? 

ІІ. Сьогодні ви дізнаєтесь:

1.     Що таке операційна система, які її функції.

2.     Які складові ОС?

3.     Які бувають ОС?

4.     Які програми належать до службових програмних засобів?

5.     У яких випадках говорять про проблеми сумісності програмного забезпечення?

ІІІ. Опрацюйте матеріал:

Для чого потрібна операційна система, які її функції?

Основою системного програмного забезпечення є операційна система (наприклад, Windows, Linux).

Операційна система (ОС) — це програмний комплекс, що забезпечує:

·                   управління ресурсами — злагоджену роботу всіх апаратних засобів комп’ютера;

·                   управління процесами — виконання всіх програм та їх взаємо­дію з пристроями комп’ютера та даними;

·                   взаємодію (обмін відомостями та даними) між користувачем і комп’ютером.

Операційна система починає працювати одразу після ввімкнення комп’ютера. Певну її частину — BIOS — розміщено на мікросхемі постій­ної пам’яті. Ця частина містить сукупність програм, які після ввімкнення комп’ютера автоматично тестують усі його пристрої та в разі їх справної ро­боти завантажують в оперативну пам’ять частину операційної системи — програму-завантажувач. Далі вже вона завантажує в оперативну пам’ять комп’ютера потрібні для подальшої роботи модулі операційної системи. Після завершення завантаження ОС управління переходить до командного процесора — частини ОС, що забезпечує виконання команд користувача. Поки комп’ютер працюватиме, деяка частина операційної системи завжди залишатиметься в ОЗП. Цю частину ОС називають резидентною. За потре­би до оперативної пам’яті буде завантажено інші частини ОС.

До складу сучасних операційних систем входять такі основні компоненти:

■                    ядро — центральна частина ОС, що забезпечує прикладним програмам координований доступ до ресурсів комп’ютера (часу, що витрачається процесором для опрацювання окремих завдань, оперативної пам’яті, зовнішніх пристроїв уведення та виведення даних), перекладаючи їх команди з мови прикладних програм мовою двійкових кодів для по­дальшого опрацювання комп’ютером;

■                    драйвери — програми для перекладу вказівок комп’ютера мовою певного пристрою (принтера, сканера, звукової або відеокарти тощо) та навпаки;

■                    утиліти — допоміжні програми, призначені для обслуговування дис­ків, перевірки комп’ютера, налаштування параметрів роботи;

■                    інтерфейс — правила взаємодії операційної системи та користувача, які визначають зручність роботи.

До основних функцій операційної системи належать:

·                   створення середовища виконання та взаємодії прикладних програм;

·                   розподіл апаратних ресурсів комп’ютера між прикладними програмами;

·                   надання прикладним програмам засобів для ефективного використання пристроїв і виконання типових операцій введення та виведення даних;

·                   зберігання даних пристроями пам’яті;

·                   надання інтерфейсу, за допомогою якого користувачі управлятимуть виконанням прикладних програм та вмістом пристроїв пам’яті;

·                   забезпечення взаємодії комп’ютерів у мережах.

Останнім часом операційні системи на комп’ютери встановлюють ви­робники чи компанії, що займаються комплектацією, продажем та об­слуговуванням комп’ютерів. Однак користувачі за потреби можуть само­стійно встановити чи замінити операційну систему на своєму комп’ютері. Для цього необхідно придбати відповідний пакет програм, перевірити на­явність ліцензії, оскільки комп’ютерні програми захищаються Законом про авторське право, та встановити за певними правилами операційну систему на комп’ютер.

Як класифікують операційні системи?

Операційні системи (ОС) можна класифікувати за такими ознаками:

За цільовим призначення для:

·                   великих універсальних високопродуктивних ЕОМ (мейнфреймів);

·                   ПК;

·                   мобільних пристроїв;

·                   вбудованих систем;

За кількістю користувачів, які одночасно працюють із системою:

·                   локаль­ні — однокористувацькі та

·                    мережеві — багатокористувацькі;

За кількістю задач, які може розв’язувати користувач за їх допомогою одночасно: однозадачні й багатозадачні;

За інтерфейсом користувача — основний спосіб взаємодії користувача з ОС:

·  інтерфейс командного рядка — управління за допомогою введених із клавіатури команд;

· графічний інтерфейс — вибір із меню або вказування на графіч­ні зображення (WIMP-інтерфейс, від англ. Window, Icon, Menu, Pointer — вікно, значок, меню, вказівник);

· SILK-інтерфейс — введення вказівок за допомогою голосу (від англ. Speech, Image, Language, Knowledge — мовлення, образ, мова, знання);

· жестовий інтерфейс — управління за допомогою сенсорного екра­на, джойстика тощо;

За ресурсами, мінімально необхідними для її роботи: мінімальна ємність опе­ративної та дискової пам’яті, тип процесора;

За кількістю розрядів, що опрацьовують дані у процесорі одночасно:

·  16-розрядні;

·  32-розрядні;

·    64-розрядні.

Найвідомішими є операційні системи: MS Windows, GNU/Linux, UNIX, OS/2, MacOS, iOS, Android. Однією з перших відомих операційних систем була MS-DOS, яку в минулому встановлювали на більшість комп’ютерів, проте з часом її замінили на ОС із графічним інтерфейсом

Наприклад, операційні системи Windows та Linux забезпечують робо­ту кількох користувачів одночасно (мережеві), а MS-DOS є однокористу- вацькою операційною системою; операційні системи MS-DOS та UNIX передбачають введення користувачем усіх вказівок із клавіатури, а при роботі з операційною системою Windows користувачеві, щоб вказати на виконання операції, достатньо вибирати на екрані комп’ютера графічні об’єкти та меню. Операційна система Linux, на відміну від ОС Windows, має відкритий код.

Які програми належать до службових програмних засобів?

До службових програм належать такі групи програм.

Диспетчери файлів (файлові менеджери). За їх допомогою виконуєть­ся більшість операцій з обслуговування файлової структури: копіюван­ня, переміщення, перейменування файлів, створення папок, видалення об’єктів, пошук файлів та навігація у файловій структурі. Базові про­грамні засоби містяться у складі програм системного рівня і встановлю­ються разом з операційною системою.

Архіватори (засоби стиснення даних). Призначені для створення ар­хівів. Файли архівів мають підвищену щільність запису даних, за раху­нок чого ефективніше використовуються носії даних.

Засоби діагностики. Призначені для автоматизації процесів діагнос­тування програмного та апаратного забезпечення. Їх використовують для виправлення помилок і для оптимізації роботи комп’ютерної системи.

Програми інсталяції (встановлення). Призначені для контролю за до­даванням у поточну програмну конфігурацію нового програмного забез­печення. Вони слідкують за станом і зміною навколишнього програмного середовища, відслідковують і протоколюють утворення нових зв’язків. Прості засоби управління встановленням та вилученням програм міс­тяться у складі операційної системи, але можуть використовуватись і до­даткові службові програми.

Засоби комунікації. Дають змогу встановлювати з’єднання з віддаленими комп’ютерами, передають повідомлення електронної пошти, пересилають факси­мільні повідомлення тощо.

Засоби перегляду та відтворення. При­значені для перегляду зображень та відтво­рення аудіо- або відеофайлів. Використову­ються, якщо до файлів не потрібно вносити зміни.

Засоби комп’ютерної безпеки. До них належать засоби пасивного та активного захисту даних від пошкодження, несанк­ціонованого доступу, перегляду та зміни да­них. Засоби пасивного захисту — це службові програми, призначені для резервного копію­вання. Як засіб активного захисту застосову­ється антивірусне програмне забезпечення.

Для захисту даних від несанкціонованого доступу, їх перегляду та зміни використовують спеціальні системи, базовані на криптографії.

У яких випадках говорять про проблеми сумісності програмного забезпечення?

Сьогодні існує багато різних виробників як електронної складової, так і програмного забезпечення комп’ютера. Це призвело до проблем їх сумісності — здатності різних об’єктів взаємодіяти між собою. Якщо проблему апарат­ної сумісності вже майже вирішено, то проблема сумісності програмного забезпечення досі ще є актуальною. Розрізняють види сумісності про­грамного забезпечення на рівні:

■    виконуваних файлів;

■  програмних кодів (програма може бути виконана на різних комп’ютерах під управлінням різних операційних систем);

■ форматів файлів даних (програми можуть відрізнятися за інтерфей­сом, набором функцій, але працювати з однаковими документами);

■мережевої сумісності (здатність програм обмінюватися даними через мережу).

IV. Виконай завдання

Виконайте вправи для зняття зорового напруження

V. Перевір себе:

1. Що таке системне програмне забезпечення?

2. Які є типи системного програмного забезпечення?

3. Які є сервісні програми?

Виконайте тест: 

VI. Домашнє завдання

Опрацювати п. 2.4 (Й.Я.Ривкінд)

Класифікуйте ОС, яка встановлена у вас вдома за видами, розглянутими на уроці.