Операционные системы: назначение, состав, загрузка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема: Операционные системы: назначение, состав, загрузка

Цели

познакомить с видами, назначением, составом и этапами загрузки операционной системы.

Программно-дидактическое обеспечение урока

ПК, раздаточный материал.

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Проверка домашнего задания.

Задания индивидуального опроса.

Задание 1

Найди и исправь ошибки в предложениях:

1. Самые первые программы разрабатывались непосредственно на объектно-ориентированном языке и все люди могли заниматься их разработкой, а не только профессиональные программисты.

2. Программа -- это последовательность команд, которую выполняет компьютер в процессе хранения информации.

3. Все используемые в компьютере программы называются аппаратным обеспечением.

4. Прикладное ПО руководит слаженной работой всех элементов компьютерной системы как на аппаратном уровне, так и на программном уровне.

5. Системные программы - это средства, предназначенные для создания ПО.

Задание 2

Впиши пропущенные слова в предложениях:

1. Компьютер без ..................... -- это бесполезный хлам, груда железа. И только .................. делают его нашим помощником, другом, советчиком.

2. Программирование -- деятельность человека по ................ программы.

3. Для обработки информации на компьютере необходимо иметь ...................... - устройства компьютерной системы («hardware»), но и .......................... («software»), которое наделяет компьютер мыслями и интеллектом.

4. ..................... ПО - предназначено для выполнения конкретных задач пользователя.

5. Наиболее дружественно пользователю ........................... ПО.

Постановка целей урока

1. Как можно комфортно общаться с компьютером, не зная его языка?

2. Компьютер без операционной системы: может ли быть такое?

3. Почему операционная система Windows является самой популярной у пользователей?

Актуализация знаний

-- Какие виды ПО являются базовыми?

-- Без какой системной программы работа компьютера невозможна?

-- Какие ОС установлены на ваших домашних компьютерах? На школьных?

Изложение нового материала

1. Функции и состав операционной системы.

Основной системной программой, без которой невозможно комфортное общение с компьютером, является программа, которая называется «операционная система».

ОС -- это комплекс системных программ, обеспечивающий совместное функционирование всех устройств компьютера и поддерживающий работу всех его программ.

ОС хранится на жестком диске, а также может хранится на специальной системной дискете или компакт-диске.

Настоящая ОС должна:

-- быть общепризнанной и использоваться как стандартная система на многих компьютерах;

-- работать со всеми устройствами компьютера, в том числе и выпущенными давно;

-- обеспечивать запуск самых разных программ, написанных разными людьми и в разное время;

-- предоставлять средства для проверки, настройки, обслуживания компьютерной системы.

Основными функциями ОС являются:

1. организация согласованного выполнения всех процессов в компьютере;

2. обеспечение хранения информации во внешней памяти и обмен с устройствами ввода-вывода, т.е. ОС отвечает за правильный ввод информации с устройств ввода и ее вывод на монитор, принтер и т.д., а также за правильное распределение информации на дисках внешней памяти;

3. реакция на ошибки и аварийные ситуации;

4. осуществление диалога и общения с пользователем.

От ОС зависит качество работы ПК и удобство работы пользователя.

Состав ОС.

Операционная система является достаточно сложно организованной программой, и более уместно будет говорить о ней, как о целом комплексе программ. Таким образом, в состав ОС входят следующие модули:

Модуль	Назначение
Управление файловой системой	Управление хранением информации на дисках внешней памяти
Командный процессор	Специальная программа, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их
Драйверы устройств	Программы для работы с устройствами компьютера. К каждому устройству прилагается инструкция (программа-драйвер), в которой описывается, как с ним должна работать ОС
Графический интерфейс	Благодаря графическому интерфейсу пользователь вводит команды с помощью мыши, что позволяет ему избегать ошибок при формировании текста команд, возникающих при вводе последних с клавиатуры
Сервисные программы	Программы-утилиты, позволяющие обслуживать диски, выполнять операции с файлами, работать в сетях и т.д.
Справочная система	Позволяет оперативно получать необходимую информацию о функционировании ОС в целом, так и о работе ее отдельных модулей

2. Типы ОС.

К настоящему времени созданы сотни ОС.

Типы ОС:

1) Операционные системы мэйнфреймов.

Мэйнфреймы - это компьютеры размером с комнату, отличаются от персональных компьютеров по своим возможностям ввода-вывода. Довольно часто встречаются мэйнфреймы с тысячью дисков и терабайтами данных.

Операционные системы для мэйнфреймов в основном ориентированы на обработку множества одновременных заданий, большинству из которых требуется огромное количество операций ввода-вывода. Примером операционной системы для мэйнфрейма является OS/390, произошедшая от OS/360.

2) Серверные операционные системы.

Уровнем ниже находятся серверные операционные системы. Они работают на серверах, которые представляют собой или очень большие персональные компьютеры, или рабочие станции, или даже мэйнфреймы. Они одновременно обслуживают множество пользователей и позволяют им делить между собой программные и аппаратные ресурсы. (Серверы предоставляют возможность работы с печатающими устройствами, файлами или Интернетом. Интернет-провайдеры обычно запускают в работу несколько серверов для того, чтобы поддерживать одновременный доступ к сети множества клиентов. На серверах хранятся страницы web-сайтов и обрабатываются входящие запросы.) UNIX и Windows 2000 являются типичными серверными операционными системами. Теперь в этих целях стала использоваться и операционная система Linux.

3) Многопроцессорные операционные системы.

Все более часто способ увеличения мощности компьютеров заключается в соединении нескольких центральных процессоров в одной системе. В зависимости от вида соединения процессоров и разделения работы такие системы называются параллельными компьютерами, мультикомпьютерами или многопроцессорными системами. Для них требуются специальные операционные системы, но зачастую такие операционные системы представляют собой варианты серверных операционных систем со специальными возможностями связи.

4) Операционные системы для персональных компьютеров.

Работа ОС для ПК заключается в предоставлении удобного интерфейса для одного пользователя. Такие системы широко используются для работы с текстом, электронными таблицами и доступа к Интернету. (Windows 98, Windows 2000, операционная система компьютера Macintosh и Linux.)

5) Операционные системы реального времени.

Еще один вид операционной системы -- это системы реального времени. Главным параметром таких систем является время. (Например, в системах управления производством компьютеры, работающие в режиме реального времени, собирают данные о промышленном процессе и используют их для управления машинами на фабрике. Часто такие процессы должны удовлетворять жестким временным требованиям. Так, если автомобиль передвигается по конвейеру, то каждое действие должно быть осуществлено в строго определенный момент времени. Если сварочный робот сварит шов слишком рано или слишком поздно, то нанесет непоправимый вред машине.) Если некоторое действие должно произойти в конкретный момент времени (или внутри заданного диапазона времени), то это жесткая система реального времени.

Существует и другой вид: гибкая система реального времени, в которой допустимы случающиеся время от времени пропуски сроков выполнения операции. В эту категорию попадают цифровое аудио и мультимедийные системы. (Системы VxWorks и QNX)

6) Встроенные операционные системы.

Встроенные операционные системы часто обладают теми же самыми характеристиками, что и системы реального времени, но при этом имеют особый размер, память и ограничения мощности, что выделяет их в отдельный класс. Примерами таких операционных систем являются PalmOS и Windows CE (Consumer Electronics -- бытовая техника). (Карманный компьютер -- это маленький компьютер, помещающийся в кармане брюк, выполняющий небольшой набор функций (телефонной записной книжки и блокнота. Встроенные системы, управляющие действиями устройств, работают на машинах, обычно не считающихся компьютерами, например в телевизорах, микроволновых печах и мобильных телефонах.)

7) Операционные системы для смарт-карт.

Самые маленькие операционные системы работают на смарт-картах, представляющих собой устройство размером с кредитную карту, содержащее центральный процессор. На такие операционные системы накладываются крайне жесткие ограничения по мощности процессора и памяти. Некоторые из них могут управлять только одной операцией, например электронным платежом, но другие операционные системы на тех же самых смарт-картах выполняют сложные функции. Зачастую они являются патентованными системами.

3. Операционная система Windows.

Операционная система, с которой вам предстоит научиться работать, называется Windows. Название «Windows» эта операционная система получила в связи с тем, что основным средством общения с пользователем в ней являются различные типы окон («окно» по анг. «window»). Сегодня она считается «системой номер один» во всем мире. Ее повсеместное признание в качестве стандартной благоприятно сказывается на интересах конечных пользователей. Программы, которые работают под управлением Windows, называются приложениями.

Приложение -- это программа, работающая под управлением Windows.

1. Windows «умеет» работать со всеми современными и менее используемыми устройствами и программами. Подключение таких устройств происходит автоматически. Операционная система сама «узнает», что установлено в компьютере, и настраивается на работу с новым оборудованием. Такой принцип работы получил название Plug and play (подключи и используй).

2. Другим достоинством этой ОС является унифицированный пользовательский интерфейс (способ общения), благодаря которому в различных программах сохраняются одинаковые принципы управления их работой, а также выполнять операции можно несколькими способами, среди которых можно выбрать лично удобный.

3. Можно продолжить говорить о достоинствах интерфейса, а именно программного и пользовательского. Единый программный интерфейс позволяет создавать информацию в одних приложениях и переносить ее в другие. Пользователь же, разобравшись, как работает одно приложение, без проблем разберется, как работает другое, также написанное для Windows.

4. Следующий принцип, заложенный в Windows -- это принцип, за счет которого на принтере формируется такое же изображение, как на экране монитора (What You See Is What You Get).

5. Многозадачность. Windows обеспечивает возможность одновременного выполнения или запуска нескольких задач.

4. Этапы загрузки ОС.

Включение или запуск компьютера -- это самый ответственный момент его работы. В первую очередь необходимо загрузить операционную систему в оперативную память. Но сделать это процессор может только тогда, когда получит соответствующие команды. Где взять эти команды, если при включении компьютера оперативная память пуста, внешние устройства бездействуют, а прямого доступа к дискам внешней памяти процессор не имеет? Где взять самую первую, стартовую команду?

Решение этой проблемы состоит в последовательной, поэтапной загрузке ОС.

1. Первую свою команду компьютер получает от ПЗУ - микросхемы, которая расположена на материнской плате, питается от батарейки, и поэтому записанные в ней программы не стираются после выключения компьютера. Именно к ПЗУ обращается процессор в момент включения и делает это всегда и автоматически. В ПЗУ находится программы тестирования компьютера BIOS (Basic Input/Output System). Работа BIOS отображается на экране белыми бегущими строками. В этот момент компьютер проверяет свои устройства -- оперативную память, жесткий диск и дисководы других дисков, наличие клавиатуры и др. устройств. Если что-то не работает, BIOS докладывает о неисправности, иначе заканчивает свою работу и дает команду загрузить с жесткого диска в оперативную память специальную программу

2. Эта программа находится в специальном загрузочном секторе диска и называется Master Boot (загрузчик ОС). Она очень маленькая и ее основное назначение - считать в ОЗУ операционную систему с системного диска. Если системные диски отсутствуют в компьютере, на экране монитора появляется сообщение Non system disk и загрузка ОС прекращается, компьютер остается неработоспособным. Если же все в порядке, загрузчик считывает ОС с диска в оперативную память.

3. После окончания загрузки ОС управление передается командному процессору и на экране появляется графический интерфейс. Отныне все, что мы делаем с компьютером, происходит под управлением операционной системы.

операционный система загрузка компьютер

Практическая работа

Задание. Проследить за загрузкой ОС самостоятельно, выделив этапы загрузки. Приостановите отчет о тестировании программы BIOS и выпишите следующие характеристики компьютера, полученные из отчета.

Приготовьте в тетради таблицу:

Тип процессора
Тактовая частота
Сколько жестких дисков и их объём
Имеются ли дисководы гибких дисков и каковы их параметры
Тип монитора
Объём ОЗУ

I

Включите компьютер или выполните его перезагрузку (Пуск/Завершение работы/Перезагрузка компьютера).

Приостановите загрузку компьютера в тот момент, когда на экране появятся сообщения программы BIOS. Для этого нажмите клавишу Pause/Break.

Изучите выведенную на экран таблицу и заполните в тетради вышеприготовленную.

Пример:

AMIBIOS Systrm Configuration © 1985-1996, American Megatrengs Inc.
Main Processor : AMD K6 - 2/200 Base Memory Size: 640 KB Math Processor : Built - Ir Ext/Memory Size: 48128 KB Floppy Drive A : None Display Type: VGA/EGA Floppy Drive В : None Parallel Port(s): 378 AMIBIOS Date : 07/15/95 Serial Port(s): 3F8, 2F8 Processor Clock : 200 MHz Power Maragement: Disabled
Hard Disk(s) Cyl Head Sector Size LBA 32 Bit Block PIO UDMA Mode Mode Mode Mode Mode Primary Master: 4960 16 63 2560 MB LPAOn 16Sec4 2
Plug and Play ISA Devices : Cnet Power NIC CN200/600/650Eplus PnP Crystal Codes
PCI Devices: Onboard ACPI Device Onoard USB Controller Onboard IDE Slot 3 VGA: IRQ11

Итог урока

- Что такое ОС?

- Какие типы ОС вы знаете?

- Что входит в состав ОС?

Домашнее задание

§1.5, 1.6, выучить основные определения и понятия урока.

Размещено на Allbest.ru