Операційні системи

Щоб розпочати роботу з будь-якою прикладною програмою, її необхідно запустити на виконання, тобто вказати процесору, що ця програма має бути виконана. Але як це зробити? Адже користувач не може спілкуватися з процесором безпосередньо. Людина не знає мови машинних команд, а процесор «не розуміє» людської мови. Отже, між користувачем та процесором має існувати посередник-перекладач. Він необхідний і тоді. коли ви хочете переписати дані з диска на диск, переслати їх мережею тощо. Роль такого посередника відіграє операційна система.

З іншого боку, коли прикладні програми взаємодіють з пристроями. їм потрібен посередник-командувач. Ним також є операційна система. Жодна прикладна програма не зможе записати дані на жорсткий диск або зчитати їх «в обхід» функцій, що надаються для цього операційній системі; спроби зробити це більшість ОС заблокує.

Найбільш популярні три сімейства операційних систем: Windows (випускається корпорацією Microsoft) і UNIX для IBM-сумісних комп’ютерів та MacOS(поставляється фірмою Apple) для комп’ютерів Makintosh. ОС сімейства UNIX розробляються різноманітними виробниками; серед них є і безкоштовні; одна з найвідоміших – Linux. Найбільшими недоліками систем UNIX є складність установки та налаштування і, порівняно з Windows, мала кількість програмного забезпечення.

Основні функції операційної системи:

• створення середовища, в якому виконуються та взаємодіють прикладні програми;

• розподіл апаратних ресурсів комп'ютера між прикладними програмами;

• надання прикладним програмам засобів для ефективного використання пристроїв та виконання типових операцій з введення-виведення даних;

• організація зберігання даних на запам'ятовуючих пристроях;

• надання інтерфейсу, за допомогою якого користувачі керуватимуть ви конанням прикладних програм та вмістом запам'ятовуючих пристроїв;

• забезпечення взаємодії комп'ютерів у мережах.

Основними складовими операційної системи є:

• базова система введення/виведення – BIOS – незалежний від конкретної версії операційної системи набір базових команд, які використовуються для забезпечення обміну даними між пристроями;

• ядро операційної системи – центральна частина операційної системи, що керує процесом виконання програм та їх доступом до ресурсів комп'ютера;

• файлова система – структура збереження даних на зовнішніх носіях і сукупність програм, які забезпечують роботу з цією структурою. Як правило, операційна система може працювати з кількома файловими системами;

• драйвери (від англ. driver – водій) – програми, які керують роботою периферійних пристроїв комп’ютера;

• інтерфейс користувача — сукупність засобів, які забезпечують обмін даними між користувачем і ОС. Інтерфейс користувача операційної системи може як входити до складу ОС, так і створюватися службовими програмами — операційними оболонками і файловими менеджерами.

Класифікація операційних систем

В однозадачних ОС (наприклад, MS DOS) у кожен момент часу може виконуватися лише одна програма, у багатозадачних (наприклад, Windows XP Professional) — кілька.

Протягом останніх 15 років розрядність процесора типового комп'ютера збільшилася з 16 до 64. Проте потужності сучасних процесорів не можуть бути використані програмами автоматично, адже розроблена для 16-роз-рядного процесора програма одночасно обробляє лише 16 розрядів даних, навіть якщо вона виконується на 32- або 64-розрядному процесорі. Тому для повного використання можливостей потужних процесорів програмне забезпечення, зокрема й ОС, має розроблятися з урахуванням їхніх особливостей. Отже,розрядність операційної системи — це розрядність процесорів, на роботу з якими розраховане її ядро.

Залежно від способу організації обміну даними між користувачем і комп’ютеромрозрізняють операційні системи з текстовим (командним) і графічним інтерфейсом(англ. interface – засоби узгодження).

В ОС з текстовим інтерфейсом обмін даними між користувачем і комп’ютером реалізується з використанням команд, які користувач уводить із клавіатури у вигляді тексту. До операційних систем з текстовим інтерфейсом відносяться MS DOS та окремі версії Unix і Linux, які не мають інтегрованих графічних оболонок.

В ОС з графічним інтерфейсом обмін даними між користувачем і комп’ютером реалізується з використанням маніпулятора або клавіатури. Цей вид інтерфейсу значно спрощує взаємодію користувача і комп’ютера. В основу цього виду інтерфейсу покладена ідеологія WIMP (англ. Windows, Icons, Menus, Pointer – вікна, значки або піктограми, меню, вказівник). Її суть полягає в тому, щокористувач працює з моделями об’єктів операційної системи – значками, які відображаються у вікнах на екрані. Дії над об’єктами здійснюються командами меню, які вибираються вказівником. Це робить «спілкування» з комп’ютером простим і зручним. До операційних систем з графічним інтерфейсом належать операційні системи Windows, MacOS та ін.

Залежно від можливостей організації роботи комп’ютерної мережі та керування її ресурсами виділяють серверні операційні системи, наприклад Unix, Linux, Windows 2003 Server, Windows 2008 Server, Solaris, та операційні системи, щопризначені для забезпечення потреб індивідуальних користувачів,наприклад MS DOS, Windows 98, Windows XP Home Edition та ін. Деякі серверні операційні системи (наприклад, Unix, Linux) можуть використовуватися і в персональних комп’ютерах.

Властивості ОС Windows

1. графічний інтерфейс;

2. багатозадачна;

3. розрядність — 32 або 64 біти;

4. підтримка режиму Plug and Play (англ. plug and play — приєднуй і працюй) — автоматичного розпізнавання додаткових пристроїв, що підключаються до комп’ютера;

5. наявність розвинених засобів міжкомп’ютерного обміну даними;

6. можливість установити індивідуальні значення параметрів роботи операційної системи для кожного користувача.

8. Файл, імя файла, типи файлів.

Файл (англ. file — шухляда, папка) — це концепція в обчислювальній техніці: сутність, що дозволяє отримати доступ до певного ресурсу обчислювальної системи і має такі ознаки:

• фіксоване ім'я (назва файлу) (послідовність символів, число чи щось інше, що однозначно характеризує файл);

• певне логічне представлення і відповідні йому операції читання/запису.

На практиці це іменований блок інформації, який зберігається на носії інформації.

Файл обов'язково має ім'я і може мати будь-який розмір інформації (максимальна довжина імені та розміру файлу обмежується властивостями конкретної файлової системи). Файл може мати набір атрибутів. Треба зазначити, що файл може мати більш ніж одне ім'я (наприклад в Unix можна створювати жорсткі посилання на файл, які стають повним аналогом початкового імені файлу).

В інформатиці використовується наступне визначення: файл - це впорядкована сукупність даних, що зберігається на диску і займає іменовану область зовнішньої пам'яті. Згідно з термінологією, прийнятою в програмуванні, файл — це довільний блок інформації, пристрій вводу-виводу. Кожна комп'ютерна програма відкриває принаймні три файли стандартних потоків: вхідний файл (stdin), вихідний файл (stdout), файл виводу повідомлень про помилки (stderr). Вхідний файл зазвичай асоціюється із клавіатурою, вихідний файл та файл виводу помилок- із екраном терміналу, проте кожен із цих файлів може бути перенаправлений на інший носій інформації, наприклад, на дисковий файл, про який мовилося вище, на мережу, яка також є файлом, на контролер будь-якого периферійного пристрою комп'ютера, зчитувача інформації тощо. Файлом може бути також ділянка оперативної пам'яті програми.

В Unix існує 6 типів файлів

1. Звичайний (regular)

2. Каталог (directory)

3. Файл зовнішнього пристрою.

4. Канал з іменем (FIFO)

5. Зв'язок (link)

6. Сокети (socket)

Звичайний файл зустрічається найчастіше. Для операційної системи такий файл виглядає як проста послідовність байтів. Каталог — це файл, який містить імена файлів, які в ньому знаходяться та посилання на інформацію, яка дозволяє ОС виконувати операції над цими файлами. На запис в каталог має право тільки ядро. Каталог є таблицею, кожен запис якої відповідає деякому файлу.Файл зовнішнього пристрою дозволяє доступ до цього пристрою. UNIX розрізняє символьні та блочні файли. Символьні файли використовуються для не буферизованого обміну, а блочні в обміні порціями даних фіксованої довжини.

Канали з іменем — це файли, які використовуються для зв'язку між процесами.

Сокети використовуються для взаємодії між процесами. Інтерфейс socket використовується, наприклад, для доступу до мережі TCP/IP.

9. Файлова система компютера. Поняття папки.

Фа́йлова систе́ма — спосіб організації даних, який використовується 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. Створення 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;

• плоскі 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.

• Сучасні файлові системи[ред. • ред. код]

• Сучасні файлові системи (ФС) являють собою ієрархічні структури каталогів. Хоча загальна концепція всіх ФС, в принципі, однакова, в реалізації є деякі відмінності. Два вартих уваги приклади — це символи-розділювачі каталогів та чутливість до регістру. Юнікс-подібні операційні системи (ОС) (BSD, Linux, Mac OS X) та AmigaOSвикористовують у якості розділювача каталогів символ похилої риски (/), в той час як DOS використовує цей символ для завдавання додаткових опцій у командному рядку, а в якості розділювача прийнято вживати символ зворотної похилої риски (\). У Microsoft Windows прийнята та ж конвенція за винятком китайської та корейської версій, де розділювачем є знак запитання (?). Версії MacOS до Х використовували у якості розділювача двокрапку; RISC OS — дефіс.

• У Юнікс-подібних ОС у назві файлу може використовуватись будь-який символ за винятком похилої риски і вони чутливі до регістру. Назви файлів у Microsoft Windows не є чутливими до регістру.

• ФС можуть бути журнальними або не журнальними. 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 не журнальним файловим системам потрібно зробити перевірку усієї файлової системи спеціальними програмами, такими як fsck або scandisk.

• Більшість дистрибутивів Лінукс підтримують більшість (або всі) перелічені ФС: ext2, ext3, ReiserFS, Reiser4, GFS, GFS2, OCFS, OCFS2, NILFS, XFS, JFS, загалом як іFAT та NTFS.

• Microsoft Windows підтримує лише FAT12, FAT16, FAT32, та NTFS. Серед них NTFS є найефективнішою та єдиною, на котру може бути встановлена Windows Vista.Windows Embedded CE 6.0 включає також підтримку ExFAT, призначеної для роботи на портативних пристроях.

• Mac OS X підтримує HFS+ у якості первинної ФС та кілька інших як допоміжних.

• На додачу всі ці (та інші) ОС підтримують файлові системи змінних носіїв — FAT12 для дискет, ISO 9660 та UDF (Universal Disk Format) для компакт-дисків та DVDвідповідно. Windows Vista та Linux з ядром версії 2.6 підтримують розширення UDF, котрі дозволяють перезаписувати вміст DVD як у звичайних дискетах.

Складовими елементами ПК як сховища інформації є диски (жорсткі, гнучкі та компакт-диски). Кожний з них зберігає файли, які можна упорядкувати за певною тема­тикою у папки. Кожна з папок, у свою чергу, може міс­тити файли й інші підпапки. Таким чином, для користу­вача папка — це місце, де зберігаються документи, додатки та інші підпапки, а з точки зору ОС — місце на диску, в якому зберігаються імена файлів, відомості про розмір, час останнього поновлення кожного файла і т. д.

Файлова система — сукупність папок і файлів, що збе­рігаються на зовнішніх носіях ПК.

Кожна папка на диску зображається значком (). Із погляду ОС Windows кожний диск і комп'ютер у ціло­му також є папками. Проте через їхню специфіку вони подаються спеціальними значками з зображенням диска () та комп'ютера ( ).                        

Папки доцільно створювати тільки на жорстких і ком­пакт-дисках, що мають значні ємності пам'яті, а отже, ве­лику кількість файлів.

Розміщення файлів у різних папках дає змогу:

• виділити в окремі групи логічно однорідні файли (наприклад, усі додатки або всі файли з даними);

• виділити всі файли, що належать деякій підсистемі (наприклад, ЕТ, текстовому редактору, підсистемі нарахування заробітної плати і т. д.);

• виділити всі файли кожного користувача, якщо ком­п'ютер експлуатує кілька користувачів.

Папці присвоюється ім'я. Вимоги до нього ті самі, що й до імені файла. Як правило, розширення не використо­вується (наприклад, Личные письма, Мои документи).

На кожному диску може бути кілька папок, що, у свою чергу, містять інші підпапки. Кожна папка, крім підпапок, може містити ще й файли. Так утворюється ієрархічна де­ревоподібна структура папок на диску. 

   

10. Охарактеризуйте текстовий процесор Microsoft Office Word як інформаційна технологія обробки текстових даних.

Одними з найстаріших та найпопулярніших прикладних програм для персонального

комп’ютера є текстові редактори. Саме за їхньою допомогою звичайно здійснюється введення

текстової інформації до комп’ютера та її редагування.

Текстовий редактор — це програма, призначена для створення та опрацювання

текстової інформації.

Текст, оформлений за допомогою текстового редактора, зазвичай називається текстовим

документом. Текстовим документом називають також і файл, в якому цей текст зберігається.

Перші текстові редактори з’явилися водночас із виникненням перших серійних

персональних комп’ютерів. Ці редактори дозволяли лише вводити текстову інформацію,

редагувати її та зберігати в пам’яті комп’ютера. З появою вдосконалених ПК значно зросли

вимоги щодо організації зручного введення тексту. Разом з удосконаленням апаратної частини

комп’ютерів удосконалюються й текстові редактори.

Починаючи із середини 80-х років минулого століття текстові редактори набули великої

популярності. Той чи інший редактор встановлено на кожному без винятку персональному

комп’ютері.

Нині робота з діловою документацією на комп’ютері стала стандартом. Так, за оцінками

західних спеціалістів, в останні роки 96% усієї документації в розвинутих країнах виконувалось

в електронній формі, 3,5% — у друкованій (на друкувальній машинці) і лише 0,5% — у

рукописній. Для порівняння: двадцять років тому на електронну форму припадало лише 8%

усієї документації.

Більше того, за статистикою, останнім часом близько 35 від-сотків персональних

комп’ютерів по всьому світу використовувалися лише для оформлення текстових документів.

Тому не дивно, що текстовий редактор — це одна з найважливіших комп’ютерних

програм, якою має володіти кожна освічена людина.

Нині, коли можливості текстових редакторів значно розширилися, деякі з них здобули

назву текстових процесорів. Різниця між редакторами та процесорами умовна, процесори

зазвичай мають більше засобів для створення складних за оформленням текстів. Крім того,

текстовий процесор також надає користувачеві можливість виконувати автоматичну обробку

текстової інформації за допомогою програмованих вставок — макросів.

У нашій країні серед текстових процесорів найбільш поширеними є Microsoft Word (версії

2000, 2002, 2007), який є складовою частиною програмного пакета Microsoft Office, та

OpenOffice.org Writer. Текстові редактори — це WordPad, Блокнот (вбудовані текстові

редактори сімейства операційних систем Windows) та ін.

Microsoft Word характеризується такими позитивними якостями, як універсальність,

потужність, різноманітність інструментарію, інтегрованість з іншими прикладними засобами

(табличним процесором Excel, системою управління базами даних Access тощо). Ці переваги й

сприяли тому, що він став своєрідним стандартом серед текстових процесорів і його

встановлено майже на кожному комп’ютері.

====18.2. Функції текстових редакторів==========

Основна мета використання текстового процесора — це створення оформленого

належним чином текстового документа.

Текстовий процесор Microsoft Word має дуже широкий спектр можливостей для

створення, оформлення та опрацювання документів. До його основних функцій належать:

· організація введення й редагування тексту за допомогою клавіатури та збереження

його в пам’яті;

· форматування тексту (оформлення тексту, зміна його параметрів);

· опрацювання декількох документів одночасно;

· попередній перегляд перед друком та друкування документів;

· перевірка правопису;

· використання графічних зображень у тексті;

· використання таблиць у тексті;

· використання макросів (програмованих вставок) у документах.

====18.3. Інтерфейс текстового процесора Microsoft Word==========================

Програма (або додаток) Microsoft Word має стандартний Windows-інтерфейс. Word

завантажується, як правило, за допомогою головного меню Пуск операційної системи

Windows.

Вікно Microsoft Word (рис. 18.1) містить такі основні елементи:

· рядок заголовка — на ньому розташовані (зліва направо): піктограма додатка

Microsoft Word; назва поточного документа; стандартні кнопки Згорнути,

Поновити/Розгорнути, Закрити;

· меню додатка — включає всі команди додатка. Про використання найважливіших із

них ви дізнаєтесь пізніше;

· панелі інструментів — зазвичай розташовані у верхній частині вікна нижче меню

додатка. За бажанням користувача їх можна перемістити в довільну частину

робочого поля (для цього їх треба перетягнути мишею за лівий край). Панелі

інструментів містять кнопки, які дублюють деякі пункти головного меню додатка (ті

з них, що частіше використовуються). За замовчуванням на екрані відображаються

дві панелі інструментів: Стандартна та Форматування. Вмикати/вимикати панелі

можна за допомогою пункту меню Вигляд Æ Панелі інструментів. Порядок та

перелік кнопок можна змінювати за допомогою пункту меню Вигляд Æ Панелі

інструментів Æ Настройка;

· робоче поле — призначене для введення та редагування тексту документа. Воно

може містити також смуги прокручування (якщо текст документа не вміщується в

робочому полі) та лінійки;

· рядок стану — містить таку інформацію (зліва направо): номер сторінки, номер

розділу, номер поточної сторінки, загальна кількість сторінок у документі, відстань

поточного положення курсора від верхнього краю сторінки в сантиметрах, номер

рядка, номер стовпця, індикатори режимів роботи програми.

Принципи роботи з програмою Microsoft Word є також стандартними для операційної

системи Windows. При роботі в середовищі Word введення тексту здійснюється за допомогою

клавіатури. Про основні прийоми та методи роботи з програмою Microsoft Word ви дізнаєтеся в

наступних розділах.

ВИСНОВКИ

Для створення та коригування текстових документів використовуються спеціальні додатки, які

називаються текстовими редакторами. Сучасні текстові редактори мають широкий діапазон

можливостей для оформлення текстових документів і називаються текстовими процесорами.

Вони дозволяють оформлювати текстові документи за допомогою рисунків, таблиць, об’єктів

мультимедіа. Найпопулярнішим серед текстових редакторів є Microsoft Word. В Україні йому

віддає перевагу більшість користувачів персональних комп’ютерів. Вікно додатка Word та його

інтерфейс є стандартним для операційної системи Windows.