Операционные системы
Покупка
Издательство:
Республиканский институт профессионального образования
Автор:
Куль Татьяна Петровна
Год издания: 2019
Кол-во страниц: 312
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Среднее профессиональное образование
ISBN: 978-985-503-940-3
Артикул: 678849.02.99
В учебном пособии объединены теоретические материалы, практические работы, контрольные вопросы и тестовые задания к каждому разделу учебного предмета «Операционные системы». Все разделы изложены в сжатой, доступной для восприятия форме. Предназначено для учащихся учреждений профессионально-технического образования, рекомендуется использовать на уроках-лекциях, уроках контроля знаний, при самостоятельном изучении предмета.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- Среднее профессиональное образование
- 09.02.01: Компьютерные системы и комплексы
- 09.02.02: Компьютерные сети
- 09.02.04: Информационные системы (по отраслям)
- 09.02.05: Прикладная информатика (по отраслям)
- 09.02.06: Сетевое и системное администрирование
- 09.02.07: Информационные системы и программирование
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Т. П. Куль ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ Учебное пособие для учащихся учреждений образования, реализующих образовательные программы профессионально-технического образования по специальности «Эксплуатация электронновычислительных машин» Электронное учебное издание Минск РИПО 2019 ISBN 978-985-503-940-3 © Куль Т. П., 2019 © Оформление. Республиканский институт профессионального образования, 2019
УДК 681.3(075) ББК 32.973.2-018.2я722 К90 Р еценз енты: цикловая (предметная) комиссия преподавателей по специальности «Эксплуатация электронно-вычислительных машин» УО «Минский государственный колледж электроники» (Ж. В. Леус); доцент кафедры «Технология программирования» Белорусского государственного университета, кандидат технических наук, доцент А. П. Побегайло. Куль, Т. П. К90 Операционные системы : учебное пособие [Электронный ресурс] / Т. П. Куль. – Минск : РИПО, 2019. – 312 с. : ил. ISBN 978-985-503-940-3. В учебном пособии объединены теоретические материалы, практические работы, контрольные вопросы и тестовые задания к каждому разделу учебного предмета «Операционные системы». Все разделы изложены в сжатой, доступной для восприятия форме. Предназначено для учащихся учреждений профессиональнотехнического образования, рекомендуется использовать на урокахлекциях, уроках контроля знаний, при самостоятельном изучении предмета. Текстовое электронное издание Текст воспроизводится по печатному изданию 2015 г. Минимальные системные требования: Microsoft Internet Explorer, версия 6.0 и выше, Adobe Acrobat Professional, версия 7.0 и выше Для создания электронного издания использованы Приложение pdf2swf из ПО Swftools, ПО IPRbooks Reader, разработанное на основе Adobe Air. Дата подписания к использованию 04.07.2019. Объем 8 Мб. © Куль Т. П., 2019 © Оформление. Республиканский институт профессионального образования, 2019
ПРЕДИСЛОВИЕ Основой для работы пользователя с персональным компьютером является операционная система. На современном этапе развития информационных технологий разработаны и широко используются операционные системы различных семейств. В настоящем учебном пособии в соответствии с программой раскрывается сущность операционных систем, применяющихся на персональных компьютерах, с целью формирования у обучающихся навыков работы с операционными системами различных семейств при выполнении практических работ. Учебное пособие содержит достаточное количество теоретического материала, изложенного на доступном пользовательском уровне, дополненного примерами и рисунками. Для приобретения навыков использования операционных систем в содержание пособия включены практические работы и задания, вопросы и тесты для закрепления и контроля полученных знаний. Овладев учебным материалом, обучающиеся смогут легко использовать широко известные сегодня операционные системы в своей профессиональной деятельности, поддерживать разговор на актуальные темы в области компьютерных технологий и систем. В учебное пособие включены четыре главы. В первой главе даются классификация и назначение программного обеспечения ЭВМ; описывается история развития операционных систем. Вторая глава характеризует основные компоненты, раскрывает структуру файловой системы MS-DOS; рассматривается программа-оболочка Norton Commander, описываются возможности управления оперативной памятью, конфигурирование и установка операционной системы MS-DOS. 3
В третьей главе представлена общая характеристика систем данного семейства Windows. Указаны отличительные черты операционной системы по сравнению с другими системами; описаны приемы установки, настройки процессов, служб и компонентов. Рассматриваются стандартные программы, средства обеспечения компьютерной безопасности, приемы настройки и оптимизации оборудования в Windows. Поясняются назначение, пути оптимизации и настройки компьютера с помощью BIOS. В четвертой главе раскрываются операционные системы семейства UNIX на примере Linux; указываются возможности администрирования и конфигурирования системы, описываются приемы подключения устройств, основные команды для работы с файлами. 4
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОГРАММНОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ ЭВМ 1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ И НАЗНАЧЕНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭВМ Програмное обеспечение (далее – ПО) – это совокупность программ, которые хранятся на запоминающих устройствах компьютера и могут быть выполнены процессором. ПО, за исключением программ-заставок, не работает само по себе, каждая программа использует один или несколько файлов данных, решая ту или иную задачу их обработки. Экранная заставка – это исполняемый файл с расширением .scr, который воспринимается операционной системой компьютера как программа или приложение и автоматически запускается при длительном отсутствии пользователя (рис. 1). Рис. 1. Экранные программы-заставки ПО подразделяется на три большие группы: системное; прикладное; инструментальное (инструментальные средства и системы). 5
Системное ПО служит для обеспечения функционирования компьютера. К нему относятся в первую очередь операционные системы (далее – ОС), обеспечивающие поддержку работы всех программ, их взаимодействие с аппаратными средствами компьютера, общее управление ЭВМ. ОС включает: файловую систему, являющуюся основой всего ПО; систему ввода/вывода, которая задает правила ввода ин формации от различных устройств (клавиатура, мышь, датчики) и вывода ее на различные устройства (дисплей, принтер, плоттер); командный процессор, осущест вляющий обработку ко манд пользователя и запускающих их на выполнение. Примеры ОС: MS-DOS, Unix, Windows. К системному ПО также относятся драйверы — специальные программы, управляющие устройствами компью тера (клавиатурой, мышью, принте ром и др.). В каждой ОС есть свои драйверы. К прикладному ПО относятся компьютерные программы и пакеты прикладных программ, написанные для пользователя или самим пользователем, для задания компьютеру конкретной работы. Прикладные программы бывают следующих типов: функционально-ориентирован ные программы, исполь зующиеся в различных областях применения ЭВМ и обеспечивающие автома тизацию в них; программы текстовой обработ ки, предназначенные для редак тирования текстов и подготовки документов, включая разбивку на страницы и вывод на при нтер; программы обработки электрон ных таблиц, позволя ющие хра нить и обрабатывать информа цию в виде таблиц, включая раз личные вычисления; программы графической обработ ки, обеспечивающие создание, редактирование, обработку раз личных рисунков, фотоизобра жений, диаграмм, графиков, чер тежей и вывод их на принтер или плоттер; программы управления базами дан ных (СУБД), пред назначенные для хранения взаимосвязанной информации и выдачи ее по за просам пользователей; 6
программы автоматизированного проектирования (САПР), позво ляющие разрабатывать элек тронные модели реальных объек тов и создавать конструкторскую документацию; интегрированные программы, объединяющие несколь ко функ циональных подсистем и представляющие собой набор нескольких программных продуктов, объединенных в единый удобный инструмент. Наиболее развитые из них включают в себя текстовый редактор, органайзер, электронную таблицу, СУБД, средства поддержки электронной почты, программу создания презентационной графики. Результаты, полученные отдельными подпрограммами, могут быть объединены в окончательный документ, содержащий табличный, графический и текстовый материал. Примеры прикладных программ: MS Word, Adobe Photoshop и др. Инструментальное программное обеспечение (инструментальные средства и системы) предназначено для разра ботки системного и прикладного ПО для ЭВМ. В его состав входят языки про граммирования, трансляторы с язы ков программирования, сервисные средства подготовки и отладки программ. Примеры инструментальных систем: Turbo PASCAL, Borland Delphi и т. д. 1.2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ Общая характеристика операционных систем ОС управляет всеми устройствами компьютера (процессором, оперативной памятью, дисками, клавиатурой, монитором, принтерами, сетевыми устройствами и др.) и обеспечивает пользователя удобным интерфейсом для работы с аппаратурой. Существуют различные определения понятия «операционная система», объединенные одинаковым смысловым направлением. Операционная система — комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают 7
как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой — предназначены для управления устройствами, вычислительными процессами, для эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надежных вычислений. Это определение применимо к большинству современных ОС общего назначения. Операционная система – это комплекс специальным образом организованных программ и данных, с помощью которых осуществляется управление всеми устройствами персонального компьютера (ПК) и взаимодействие с пользователем. Операционная система – комплекс программ, обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, организующий работу с файлами и выполнение прикладных программ, осуществляющий ввод и вывод данных. Операционная система – комплекс программ системного уровня, предназначенный для функционирования всех устройств компьютера и поддержки работы его программ. Обеспечивает пользователю удобства при работе с компьютером и повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами. ОС выступает как связующий элемент между пользователем и аппаратной частью ПК (рис. 2). Аппаратное обеспечение ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА Сервисные и прикладные программы Пользователь Рис. 2. Операционная система 8
Основными функциями ОС являются: прием от пользователя (оператора) заданий или команд, сформулированных на соответствующих языках, и их обработка; загрузка программ и их исполнение; инициация программы (передача ей управления); прием и исполнение программных запросов на запуск, приостановку, остановку других программ; организация взаимодействия между задачами; идентификация всех программ и данных; обеспечение работы системы управления файлами; обеспечение режима мультипрограммирования (много задачности); планирование и диспетчеризация задач; обеспечение функций по организации и управлению операциями ввода/вывода; удовлетворение жестким ограничениям на время ответа в режиме реального времени (для соответствующих ОС); управление памятью, организация виртуальной памяти; организация механизмов обмена сообщениями и дан ными между выполняющимися программами; защита одной программы от влияния другой; обеспече ние сохранности данных; аутентификация, авторизация и другие средства обеспе чения безопасности; предоставление услуг на случай частичного сбоя системы. Функции ОС автономного компьютера обычно группируются в соответствии с типами локальных ресурсов, которыми управляет система. Такие группы называют подсистемами, наиболее важными из которых являются: подсистема управления процессами; подсистема управления памятью; подсистема управления файлами; подсистема управления внешними устройствами; подсистема пользовательского интерфейса; подсистема защиты данных и администрирования. 9
По числу одновременно выполняемых задач ОС разделяются на два класса: однозадачные (MS-DOS, MSX); многозадачные (мультизадачные) (OC EC, OS/2, Unix, Windows). Однозадачные системы в основном выполняют функцию предоставления пользователю «виртуальной машины», делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем. Многозадачные системы кроме вышеперечисленных функ ций управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства. Наиболее простой является ОС семейства MS-DOS фирмы Microsoft. С увеличением вычислительных возможностей ПК все большее распространение получают сложные и мощные ОС, такие как Microsoft Windows, Unix (Linux). Основными составляющими ОС являются: дисковые файлы и правила задания имен файлов; файловая структура диска; взаимодействие с ОС (интерфейсом пользователя), что определяет пользовательский способ управления работой системы. Выделяют следующие уровни организации взаимодействия пользователя с системой: командный способ (является наиболее простым с точки зрения программной реализации, но наиболее неудобным и трудоемким для массового пользователя); простейшие вспомогательные программы-оболочки, ре ализующие несложный диалог пользователя с системой. Это программы, созданные для упрощения работы со сложными программными системами. Они преобразуют неудобный командный пользовательский интерфейс в дружественный графический интерфейс или интерфейс вида «Меню». Предоставляют пользователю удобный доступ к файлам и обширные сервисные услуги; 10