1 МОДУЛЬ / ПР4

Предмет	Основи інформатики
Тема заняття	Програмне забезпечення ЕОМ. Основні функції операційних систем, види операційних систем, файлова система
Мета заняття	Ознайомити студентів з основними категоріями прикладних понять, операційною та файловою системою, сприяти розвитку логічного мислення, пам’яті, уваги, наполегливості, старанності, виховувати культуру мови та поведінки.
Вид заняття	Лабораторна робота
Тип заняття	Засвоєння нових знань Формування нових умінь і навичок
Забезпечення заняття	Текст лекції, презентація «Програмне забезпечення ЕОМ», інструктивна картка виконання лабораторної роботи.
Категоріально-понятійний масив навчальної теми	Системні, інструментальні, прикладні програми. Операційна система, функції операційної системи. Файл, каталог, ім’я файлу, файлова система.
Студенти повинні мати уявлення	Види програмного забезпечення. Операційна система. Файлова система.
Студент повинен знати	Групи системних програм. Інструментальні системи. Групи прикладних програм. Функції та класифікацію ОС. Поняття файлової системи. Правила запису імен файлів.
Студент повинен вміти	Завантажувати ОС. Записувати імена файлів. Визначати шлях до файлу.
Література	Гаєвський О.Ю. Інформатика 7-11 кл.: Навч.посіб. – К.: А.С.К., 2007.

Хід заняття

План заняття:

1. Програмне забезпечення ЕОМ.

2. Операційна система, її види та функції.

3. Файл, файлова система:

а) поняття файлу та файлової системи;

б) ім'я та розширення файлу;

в) поняття каталогу. Програма провідник.

1. Необхідною складовою інформаційної системи є програмне забезпечення (ПЗ), яке називають також software (у перекладі "м'який виріб") чи просто "софт". Програмне забезпечення поділяється на такі категорії (рис. 1):

• Системні програми - призначені для управління пристроями комп'ютера та обчислювальними процесами.

• Інструментальні системи - призначені для створення нових програм, до цих систем входять різноманітні мови програмування.

• Прикладні програми - до них належить програмне забезпечення, що не входить до перших двох категорій.

Рис. 1

Системні програми

Ця частина ПЗ забезпечує технічне функціонування комп'ютера, керування взаємодією різноманітних програм та пристроїв, розподіл ресурсів між програмами користувачів, діагностику несправностей тощо. Системні програми поділяються на такі групи:

• операційні системи (MS-DOS, Windows, Unix, OS/2, Linux тощо);

• драйвери, що розширюють можливості ОС та дають можливість їй працю­вати із зовнішніми пристроями;

• програми-оболонки, що забезпечують зручний наочний спосіб спілкування з комп'ютером (наприклад, Norton Commander, FAR);

• утиліти, що є допоміжними програмами, призначеними для обслуговування дисків, резервування, захисту від вірусів, архіватори тощо.

Найважливішою складовою системного ПЗ є операційна система - ОС. Це необхідний компонент будь-якого працездатного комп'ютера. Завдяки ОС здійснюється запуск необхідних програм, введення команд з клавіатури та виведення інформації на принтер чи монітор. ОС "знає", як працює кожен зовнішній пристрій, підключений до комп'ютера, та якою мовою слід звертатися до цих пристроїв. Крім того, ОС автоматично завантажується до пам'яті під час ввімкнення комп'ютера, який після цього є готовим до роботи. Будь-яка програма, що виконується на комп'ютері, користується послугами ОС.

Інструментальні системи

Інструментальна система — це комплекс програмних засобів, призначених для створення нових програм. Така система обов'язково містить мову про­грамування (наприклад, C++, Delphi, Visual Basic, Fortran, Ada), а також сере­довище для розробки додатків. Це середовище, інакше кажучи, інтерфейс, підтримує необхідні типові інструменти програмування. У частині VI цього посібника ви вивчатимете середовища програмування Basic та Pascal.

Прикладні програми

Раніше було сказано про те, які різноманітні завдання можна виконувати за допомогою обчислювальних машин. Для виконання цих завдань створюється відповідне програмне забезпечення, яке не потребує навичок програмування і розраховане, передусім, на широке коло користувачів.

У таблиці наведено основні групи прикладного ПЗ, призначення програм та назви популярних програм для кожної групи. Багато додатків, наведених у цій таблиці, ви вивчатимете у різних частинах цього посібника.

Групи прикладного ПЗ	Призначення	Програми
Програми обробки тексту	Введення та редагування тексту, перевірка правопису, розташування малюнків таблиць та ін.	Word, WordPad та ін.
Електронні таблиці	Створення таблиць, обробка числових та символьних даних, побудова діаграм та ін.	Excel, Works
Системи управління базами даних (СУБД)	Створення баз даних, обробка та управління даними.	Access, FoxPro
Математичні пакети	Виконання наукових, інженерних, економічних розрахунків та ін.	Mathcad, Maple
Графічні редактори	Створення та обробка зображень.	Paint, CorelDraw

2. Поняття ОС звичайно визначається через функції, які вона виконує. Однак іноді простіше пояснити: не "навіщо потрібна операційна система", а "що було б, якби її не існувало". Якби не було ОС, то з комп'ютером було б дуже складно спілкуватися. Скажімо, програміст мав би створювати програму не на якійсь зручній мові програмування, а на мові машинних кодів. Відсутність ОС загнала б у глухий кут і будь-якого користувача. В його розпорядженні не виявилося б сучасних засобів керування апаратурою (дисками, мишею, принтером) і звичних програмних додатків (ігор, антивірусів, графічних редакторів тощо).

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

Функції операційної системи:

1. 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: розпізнає й об­робляє команди, що надходять з клавіатури; керує роботою дисків; готує інфор­мацію для виведення на екран монітора або на принтер тощо. При цьому ОС намагається оптимальним способом розподіляти ресурси між різними завдан­нями, що виконуються.

2. 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 принці 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.

3. Забезпечення взаємодії користувача з апаратурою.

Для цього служить інтерфейс користувача. До складу інтерфейс користувача входить також набір сервісних програм - утиліт.

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

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

Для IBM- сумісних ПК створено багато ОС, серед яких найпопулярнішим DOS, Windows, OS/2, UNIX та інші. Для роботи на ПК найчастіше і використовуються системи класу Windows (95, 98, ME, NT, 2000, ХР) і MS-DO Операційні системи зручно класифікувати за такими ознаками:

• ОС одного користувача і ОС багатьох користувачів;

• однозначні ОС і багатозначні ОС.

Однозначні системи (вони, як правило, для одного користувача) допускаю тільки послідовне виконання завдань: у кожний момент часу виконується тільки одне завдання. Зрозуміло, що ефективність використання ресурсів комп'ютер при цьому є невисокою. Однозначний режим був характерний для перш ЕОМ. При роботі в цьому режимі центральний процесор змушений був просто вати, очікуючи, наприклад, закінчення виведення на зовнішній друкувальні пристрій або введення додаткових даних. Практично всі сучасні ОС підтримую багатозначний режим, при якому можливе паралельне виконання завдань розподіл ресурсів комп'ютера між завданнями.

Однозначною ОС є розглянута тут система MS-DOS. До сучасних багато значних систем належать усі ОС класу Windows 95 і вище. Типовим прикладе ОС багатьох користувачів є система UNIX, що встановлюється на комп'ютер у великих офісах, банках, страхових компаніях тощо.

3. Диск має, як правило, дуже велику ємність, й інформація, яка розташована на ньому, не може ураз зайняти весь його обсяг. Тому під час запису на диск інформація об'єднується у компактні блоки, які названі файлами. Щоб до блока-файла можна було звернутися, йому надається ім'я, наприклад Doklad.txt або Figl. bmp.

Файл - це сукупність даних, записаних на зовнішній носій, яка має певне ім'я.

Англійське слово, що перекладається буквально як "шпилька для нако­лювання паперів". Справді, дані збираються ("підколюються") в один інфор­маційний блок і оформлюються у вигляді іменованого файла.

До існуючого файла може бути записана додаткова інформація або з нього можуть бути видалені не потрібні дані. З файлами можна виконувати й інші операції, пов'язані з різними інформаційними процесами: пошук конкретних даних у файлах, копіювання даних тощо.

Файл є універсальним інформаційним об'єктом. Будь-яка робота, виконана на комп'ютері (текст і малюнки, аудіо- і відеозапис, база даних і програма), оформлюється у вигляді файлів.

Назва файлу – це ідентифікатор, що використовується для звернення до файлу. Правила утворення назв файлів і об’єднання файлів у файлові системи залежать від конкретної операційної системи.

Назва Файла

Ім’я файла

.

Розширення (тип) файла

= + +

Ім’я файла найчастіше характеризує внутрішній вміст файлу. В операційних системах MS-DOS, Windows (версій 3.1 і 3.11) ім’я файлу утворюється не більше, ніж із восьми символів. Допускаються латинські букви (як великі, так і малі), цифри і спеціальні символи ~ # $ % & ( ) _ { }

В операційних системах Windows ім’я файлу утворюється не більше, ніж із 255 символів (у тому числі російських і українських літер), допускаються пробіли і символи + , ! - ; =   Ім’я файла може містити більше однієї крапки.

Розширення (тип) файлу використовується для класифікації файлів, визначення належності до якоїсь групи з спільними ознаками.

Розширення файлу утворюється не більше, ніж із трьох символів, і є необов’язковим. Тип файл визначає користувач або програма, у якій він створювався.

Наприклад, можливі такі імена:

Svetal.doc, 12su_res.txt та інше.

Ім'я має містити не менше одного символу, тобто ім'ям файла не може бути запис «.dat», однак записи "l.dat", "g.dat" або "_.dat" уже є іменами.

В операційній системі MS-DOS, вивчення якої ви розпочинаєте, довжина імені файла не повинна перевищувати восьми символів, а розширення - трьох символів. Ім'я файла може складатися як з малих, так і з великих літер, до того ж MS-DOS не розрізняє їх. Внаслідок цього ім'я файла Sveta_l.doc може бути записане як sveta_l.doc, SVETA_l.doc, svETA_l.doc або SvetA_l.DOC. Для зруч­ності читання позначатимемо файли малими літерами і починатимемо ім'я фай­ла з великої літери, наприклад Class_7-a.xls або ExpensS.dat.

Якщо ім'я файла задає користувач, то розширення файла визначається його шюм. Тип файла пов'язаний із призначенням файла та з програмою, у якій він був створений або має відкриватися. Прийнято використовувати стандартні роз­ширення файлів. Наприклад, ім'я файла Respect.txt відповідає текстовому файлу з власним ім'ям Respect. Ім'я Exp2.pas - ідентифікує файл Ехр2, що містить текст програми на мові Паскаль. Файли, що виконуються, в системі MS-DOS мають розширення .com, exe і .bat. Файли графічних зображень можуть мати розширення ,bmp, .jpg, tif, .cdr тощо. А файли документів текстового процесора Word мають розширення . doc, файли електронних таблиць Excel - розширення . xls. Список можливих стандартних розширень можна було б продовжити.

Зазначимо, що при звертанні до файла можна не вказувати розширення (якщо немає інших файлів з таким самим ім'ям).

Окремі файли, записані на диск, можуть об'єднуватися в каталоги (їх також називають директоріями), а ті, у свою чергу, - в інші каталоги. Часто каталоги, що містяться в даному каталозі, називаються підкаталогами. В кожному з каталогів або підкаталогів можуть міститися файли.

Каталог - це спеціальний файл, у якому реєструються інші файли, а також підкаталоги, вкладені в даний каталог.

Для зручності збереження інформації й доступу до неї каталоги упоряд­ковуються в деяку структуру. Ця структура створюється за принципом під­порядкування або ієрархії *.

Цю структуру зручно переглянути за допомогою програми Провідник (аналогом каталогів є папки). Файли та каталоги зберігаються на дисках зовнішніх запам’ятовуючих пристроїв. У комп’ютера може бути декілька таких пристроїв – дисководів, що використовують жорстки диски, дискети, лазерні компакт диски.

Кореневий каталог – це головний каталог кожного диска. У нього реєструються звичайні файли і каталоги 1 рівня. У каталогах 1 рівня, у свою чергу, реєструються звичайні файли і каталоги 2 рівня тощо. Імена каталогів, включених один в інший, відокремлюються знаком “/”.

Шлях (маршрут) до файлу – це послідовність імен каталогів від кореневого каталогу до того каталогу, в якому міститься необхідний файл.

Накопичувач – пристрій зовнішньої пам’яті, на якому зберігаються файли. Накопичувачі прийнято позначати літерами англійського алфавіту з подальшою двокрапкою:

A: і B: - дисководи для гнучких магнітних дисків;

C: … Z: - логічні диски вінчестера, пристрої для оптичних, магнітно-оптичних, змінних дисків, логічні дички мережі.

Повне ім’я – (специфікація) файлу – це назва нагромаджувача, шлях до файлу і сама назва файлу. Наприклад, для файлу ABC.COM на малюнку повне ім’я буде записане так: C:\TECHER\UKRAINE\ABC\ABC.COM

Поточний каталог –каталог, із яким у даний час працює користувач.

У процесі роботи користувачеві постійно доводиться виконувати різні операції з файлами і папками: створення, копіювання, пересування, перейменування, видалення. Усі ці операції в різних операційних системах виконуються різними способами. У Windows зручно користуватися спеціальною програмою Провідник, що відображує на екрані структуру вкладеності папок і вміст папок.

Виконання завдання лабораторної роботи.

Хід роботи

1. Опрацювати теоретичні відомості.

2. Заповнити таблицю «Класифікація операційних систем».

3. Заповнити таблицю (мінімум 10 типів файлів)

Розширення файлу	Тип файлу