Программное обеспечение компьютера состав и структура назначение операционной системы
- Сформировать у обучающихся понятия “программное обеспечение”, “операционная система”;
- Указать на виды программного обеспечения и назначение;
- Познакомить обучающихся с видами, назначением, составом и этапами загрузки операционной системы.
- виды программного обеспечения;
- назначение основных видов программного обеспечения;
- определение операционной системы, виды, назначение, состав, этапы загрузки;
- принципы операционной системы Windows.
- различать программное обеспечение по назначению;
- сопоставлять программное обеспечение и определенный вид профессиональной деятельности человека;
- различать операционные системы;
- проследить этапы загрузки операционной системы.
Тип урока: Урок изучения нового материала.
Вид урока: Комбинированный.
- Объяснении нового материала – фронтальная работа;
- Проверка знаний усвоенных на уроке.
Программное обеспечение: Microsoft office PowerPoint.
- Организационный момент.
- Постановка целей урока.
- Актуализация знаний.
- Объяснение нового материала.
- Проверка знаний усвоенных на уроке.
- Домашнее задание
- Подведение итогов урока.
I. Организационный момент
Приветствие обучающихся. Вступительное слово учителя
- Как компьютер обрабатывает информацию?
- Язык, на котором “думает” компьютер – какой он?
- Как вы думаете: есть ли такая профессия, в которой не используется компьютер?
- Кто сегодня не может обойтись без компьютера?
- Как компьютер передает и получает информацию?
- Какое устройство компьютера обрабатывает информацию?
- Как компьютер передает и получает информацию?
- Какое устройство компьютера обрабатывает информацию?
- Какие виды программного обеспечения являются базовыми?
- Без какой системной программы работа компьютера невозможна?
IV. Объяснение нового материала.
Сегодня мы начинаем разговор о том, благодаря чему компьютер (процессор) обрабатывает информацию.
Компьютер (ПК) – это устройство, не способное мыслить самостоятельно, как человек.
Для того чтобы ПК мог работать с информацией – получать ее, хранить, передавать, обрабатывать – его необходимо научить выполнять все эти действия.
Научит – значить построить работу ПК по инструкции, в которой указано, что надо делать.
Инструкция должна содержать строгую последовательность команд на языке, понятном ПК, такая инструкция называется программой.
Которая написана на языке понятном ПК, т.е. на машинном языке представленный единицами и нулями. Итак,
Программа – это последовательность команд, которую выполняет ПК в процессе обработки информации.
Деятельность человека по созданию программ называется – программированием, а люди называются – программистами.
Программы создавались в течение нескольких десятилетий и поэтому сегодня их насчитывают огромное количество. Все используемые в компьютере программы называются программным обеспечением.
Программное обеспечение (ПО) – все многообразие программ, используемых в современном ПК.
Таким образом, для обработки информации на ПК необходимо не только аппаратное обеспечение “hardware” - устройства компьютерной системы, но и программное обеспечение “software”, которое наделяет ПК мыслями и интеллектом.
Системное ПО - является основным ПО, неотъемленной частью ПК. Именно системное ПО руководит сложной работой всех элементов компьютерной системы, как на аппаратном уровне, так и на программном.
Прикладное ПО - предназначено для выполнения конкретных задач пользователя, не прибегая к программированию (текстовый редактор, графический редактор, электронная таблица и др.)
Инструментальное программирование - это средство, предназначенное для создания ПО, т.е. того же системного и прикладного ПО. Его составляют разнообразные языки и среды программирования (Паскаль, С, С++ и др.).
Кроме вышеприведенной классификации все ПО можно систематизировать по другому параметру, а именно по длительности нахождения в оперативной памяти компьютера. Различают: резидентные программы и нерезидентные программы.
Резидентные программы – это программы, на протяжении всей работы компьютера находящиеся в его оперативной памяти. Т.к. эти программы на протяжении всего периода включения компьютерной системы следят за ее состоянием (например, операционная система, антивирусная программа).
Нерезидентные программы – это программы, которые по окончании своей работы выгружаются полностью или частично из ОЗУ (например, прикладные программы).
1. ПК работает с информацией по алгоритму, который задается программой, а программа в свою очередь написана на языке понятном компьютеру.
2. Для того чтобы ПК мог работать с информацией необходимо не только аппаратное обеспечение – устройства компьютерной системы, но и программное обеспечение которое наделяет ПК мыслями и интеллектом.
3. ПО делится на: системное, прикладное и инструментальное программирование.
4. ПО систематизируется по длительности нахождения в оперативной памяти компьютера на резидентные программы и нерезидентные программы
V. Проверка знаний усвоенных на уроке
Впишите пропущенные слова в предложениях:
1. Компьютер без программ – это бесполезный хлам, груда железа. И только программы делают его нашим помощником, другом, советчиком.
2. Программирование – деятельность человека по созданию программы.
3. Для обработки информации на компьютере необходимо иметь не только аппаратное обеспечение - устройства компьютерной системы (“hardware”), но и программное обеспечение (“software”), которое наделяет компьютер мыслями и интеллектом.
4. Прикладное ПО – предназначено для выполнения конкретных задач пользователя.
5. Наиболее дружественно пользователю системное ПО.
“5” - все слова или словосочетания вписаны правильно;
“4” - не вписаны два слова или словосочетания;
“3” - не вписаны три слова или словосочетания;
“2” - не вписано более трех слов или словосочетаний.
VI. Домашнее задание
1. Выучить основные определения и понятия.
2. Учебник §2.4, устно ответить на вопросы для размышления.
Прежде чем перейдем к рассмотрению данной темы проверим наши знания усвоенные на предыдущем уроке.
I. Проверка домашнего задания
Найдите и исправьте ошибки в предложениях:
1. Самые первые программы разрабатывались непосредственно на объектно-ориентированном (машинном) языке, и (не), все люди могли заниматься их разработкой, а не (только) профессиональные программисты.
2. Программа – это последовательность команд, которую выполняет ПК в процессе хранения (обработки) информации.
3. Все используемые в компьютере программы называются аппаратным обеспечением (программным обеспечением).
4. Прикладное ПО (Системное ПО)руководит слаженной работой всех элементов компьютерной системы как на аппаратном уровне, так и на программном уровне.
5. Системные программы (Инструментальное программирование) – это средства, предназначенные для создания ПО.
“5” - все слова или словосочетания вписаны правильно;
“4” - не вписаны два слова или словосочетания;
“3” - не вписаны три слова или словосочетания;
“2” - не вписано более трех слов или словосочетаний.
II. Постановка целей урока.
1. Как можно комфортно общаться с ПК, не зная его языка?
2. ПК без операционной системы: может ли быть такое?
3. Почему операционная система Windows является самой популярной у пользователей?
Итак, основной системной программой, без которой невозможно комфортное общение с компьютером, является программа, которая называется “операционная система” (ОС).
III. Объяснение нового материала.
Операционная система – это самая главная программа.
Операционная система (ОС) – комплекс программ, обеспечивающих взаимодействие всех аппаратных и программных частей компьютера между собой и взаимодействие пользователя и компьютера.
ОС хранится на жестком диске, а также может хранится на специальной системной дискете или компакт-диске.
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 устройства 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.
Операционная система является достаточно сложно организованной программой, и более уместно будет говорить о ней, как о целом комплексе программ.
Структура операционной системы:
Ядро – переводит команды с языка программ на язык “машинных кодов”, понятный компьютеру.
Драйверы – программы, управляющие устройствами.
Интерфейс – оболочка, с помощью которой пользователь общается с компьютером.
Обучающимся раздается дополнительный материал с которым знакомятся на уроке. (Приложение 1).
Операционная система Windows.
ОС, с которой мы работаем называется Windows.
Такое название эта ОС получила в связи с тем, что основным средством общения с пользователем в ней являются различные типы окон (“окно” по анг. “Windows”).
Сегодня она считается “системной – номер один” во всем мире.
Программы, которые работают под управлением Windows, называются приложениями.
Приложение - это программа, работающая под управлением Windows.
Некоторые принципы ОС Windows:
1. Windows “умеет” работать со всеми современными и менее используемые устройствами и программами. Подключение таких устройств происходит автоматически. ОС 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. Например, несколько способов изменения размеров окна (кнопки Развернуть и Восстановить, протягивание за рамки окна, двойной щелчок на заголовке окна).
3. Единый программный интерфейс позволяет создавать информацию в одних приложениях и переносить ее в другие. Например откройте Paint с каким-нибудь рисунком и MS Word с текстом и перенесите рисунок из графического документа в текстовый.
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).
Можно показать текст на экране монитора и на листе бумаги и укажите на их идентичность.
Этапы загрузки ОС:
Включение или запуск компьютера – это самый ответственный момент его работы. В первую очередь необходимо загрузить ОС в оперативную память.
1. Первую свою команду ПК получает от ПЗУ – микросхемы, которые расположены на материнской плате, питаются от батарейки, и поэтому записанные в ней программы не стираются после выключения компьютера.
Именно в ПЗУ обращается процессор в момент включения и делает это всегда и автоматически.
В ПЗУ находятся программы тестирования компьютера BIOS.
Работа BIOS отображается на экране белыми бегущими строками. В этот момент ПК проверяет свои устройства – оперативную память, жесткий диск и дисководы других дисков, наличие клавиатуры и других 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 же все в порядке, загрузчик считывает ОС с диска в оперативную память.
3. После окончания загрузки ОС управления передается командному процессору и на экране появляется графический интерфейс. Отныне все, что мы делаем с компьютером, происходит под управлением операционной системы.
1. Для чего необходима операционная система?
2. Какова структура операционной системы?
3. Каковы основные этапы загрузки компьютера?
4. Какие операционные системы вы знаете?
5. Выучить основные определения и понятия.
IV. Подведение итогов урока.
Оценивается работа класса и называются обучающиеся отличившиеся на уроке.
V. Домашнее задание.
1. Учебник §2.4-2.5, устно ответить на вопросы для размышления.
2. Используя новые термины и понятия предыдущего и сегодняшнего урока, составьте кроссворд.
Программное обеспечение компьютера, состав и структура. Назначение операционной системы. Командное взаимодействие пользователя с компьютером. Графический пользовательский интерфейс.
Ответ:
Компьютерная программа представляет собой последовательность команд для процессора, хранящихся во внешней памяти. После запуска программы она загружается в оперативную память, затем процессор начинает считывать и исполнять команды. Необходимые для исполнения команд данные загружаются из внешней памяти в оперативную и процессор обрабатывает их. Полученные результаты снова помещаются в оперативную память. В процессе выполнения программы процессор может запрашивать данные с устройств ввода информации (так организуется диалог с пользователем) или пересылать результаты на устройства вывода информации.
Всё, что делает компьютер, выполняется под управлением компьютерных программ. Собранный на заводе компьютер ничего не умеет. Чтобы сделать компьютер «умным», нужно заложить в него информацию – программы и данные. Составление компьютерных программ - сложный и трудоёмкий процесс. Им занимаются программисты, а пользователи должны уметь устанавливать и запускать уже готовые программы. Совокупность программ, которые установлены на компьютере (или те программы, которые можно на него установить), называют его программным обеспечением (ПО). Выделяют три вида ПО:
· Системное ПО необходимо для правильного функционирования компьютерной системы, обеспечения связи с пользователем и периферийным оборудованием, обслуживания компьютера, тестирования и диагностики неисправностей и т.д. Основой системного ПО является операционная система. К системным программам относят драйверы (программы для подключения внешних устройств), утилиты (программы для обслуживания), антивирусные программы(защита от вирусов, вредоносных программ, фильтрация информации) и т.д.
· Прикладное ПО (приложения) дает возможность пользователю работать с информацией различных видов. Каждый пользователь нуждается в приложениях общего назначения (текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных, коммуникационные программы и др.). Для использования в различных видах профессиональной деятельности могут быть использованы приложения специального назначения (бухгалтерские программы, системы автоматизированного проектирования и др.). Многие пользователи знакомы с обучающими программами, мультимедиа-приложениями (энциклопедии, справочники и т.д.), а начинается знакомство с компьютером обычно с компьютерных игр.
· Системы программирования - инструменты для программистов. Они представляют собой набор программ, с помощью которых можно создать другие программы. Каждая система программирования базируется на одном из языков программирования. (С другой точки зрения, системы программирования не являются отдельным классом ПО, а только одним из видов приложений специального назначения.)
Установка и дальнейшее использование любой компьютерной программы возможна при соблюдении следующих условий. Во-первых, совместимость программы с процессором и операционной системой. Во вторых, соблюдение требований, предъявляемых программой к системе (процессор не хуже. ОЗУ не меньше. операционная система не ниже. и т.д.). Процесс установки программного обеспечения на компьютер называют инсталляцией.
Программное обеспечение — это совокупность программ, позволяющих осуществить на компьютере автоматизированную обработку информации.
Программное обеспечение делится на системное (общее) и прикладное (специальное).
Под программным обеспечением (Software) понимается совокупность программ, выполняемых вычислительной системой.
Программа – это упорядоченные последовательности команд.
Конечная цель любой компьютерной программы – управление аппаратными средствами. Даже если на первый взгляд программа никак не взаимодействует с оборудованием, не требует никакого ввода данных с устройств ввода и нее осуществляет вывод данных на устройство вывода все равно ее работа основана на управлении аппаратными устройствами компьютера.
Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и в непрерывном взаимодействии.
Состав программного обеспечения вычислительной системы называют программной конфигурацией.
Между программами, как и между физическими узлами и блоками существует взаимосвязь – многие программы работают, опираясь на другие программы более низкого уровня, т.е. мы можем говорить о межпрограммном интерфейсе. Возможность существования такого интерфейса тоже основана на существовании технических условий и протоколов взаимодействия, а на практике он обеспечивает распределение ПО на несколько взаимодействующих между собой уровней.
Уровни ПО представляют собой пирамидальную конструкцию. Каждый следующий уровень опирается на ПО предшествующих уровней. Такое членение удобно для всех этапов работы с вычислительной системой, начиная с установления программ до практической эксплуатации и технического обслуживания. Каждый вышележащий уровень повышает функциональность всей системы. Так, например, вычислительная система с ПО базового уровня не способна выполнять большинство функций, но позволяет установить системное ПО.
Базовый уровень – самый низкий уровень ПО представляет базовое ПО. Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Как правило, базовые программные средства непосредственно входят в состав базового оборудования и хранятся в специальных микросхемах, называемых постоянными запоминающими устройствами (ПЗУ – Read Only Memory – ROM). Программы и данные записываются («прошиваются») в микросхемах ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе эксплуатации.
В тех случаях, когда изменение базовых программных средств во время эксплуатации является технически целесообразным, вместо микросхем ПЗУ применяют перепрограммируемые ПЗУ (ППЗУ – Erasable and Programmable Read Only Memory, EPROM). В этом случае изменение содержания ПЗУ можно выполнять как непосредственно в составе вычислительной системы (такая технология называется флэш-технологией) так и вне ее, на специальных устройствах, называемых программаторами.
Системный уровень – переходный. Программы, работающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением, то есть выполняют «посреднические» функции.
Системные программы - программы общего пользования, выполняемая вместе с прикладными программами и служащая для управления ресурсами компьютера: центральным процессором, памятью, вводом-выводом.
Системные программы – это программы предназначенные:
- для поддержания работоспособности системы обработки информации;
- для повышения эффективности ее использования.
Системные программы - это программы общего пользования, которые предназначены для всех пользователей компьютера. Системное программное обеспечение разрабатывается так, чтобы компьютер мог эффективно выполнять прикладные программы.
Среди десятков тысяч системных программ особое место занимают операционные системы, которые обеспечивают управление ресурсами компьютера с целью их эффективного использования.
Важными классами системных программ являются также программы вспомогательного назначения - утилиты (лат. utilitas - польза). Они либо расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные важные задачи. Некоторые разновидности утилит:
- программы контроля, тестирования и диагностики, которые используются для проверки правильности функционирования устройств компьютера и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации; указывают причину и место неисправности;
- программы-драйверы, которые расширяют возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т.д.; с помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся;
- программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;
- антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусами;
- программы оптимизации и контроля качества дискового пространства;
- программы восстановления информации, форматирования, защиты данных;
- коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами;
- программы для управления памятью, обеспечивающие более гибкое использование оперативной памяти;
- программы для записи CD-ROM, CD-R и многие другие.
Часть утилит входит в состав операционной системы, а другая часть функционирует независимо от нее, т.е. автономно.
От программного обеспечения этого уровня во многом зависят эксплуатационные показатели всех вычислительной системы в целом. Так, например, при подключении к вычислительной системе нового оборудования на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая для других программ взаимосвязь с этим оборудованием. Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств – они входят в состав программного обеспечения системного уровня.
Другой класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователем. Именно благодаря им он получает возможность вводить данные в вычислительную систему, управлять ее работой и получать результат в удобной для себя форме. Эти программные средства называют средствами обеспечения пользовательского интерфейса. От них напрямую зависит удобство работы с компьютером и производительность труда на рабочем месте.
Совокупность программного обеспечения системного уровня образует ядро операционной системы компьютера. Если компьютер оснащен программным обеспечением системного уровня, то он уже подготовлен к установке программ более высоких уровней, к взаимодействию программных средств с оборудованием и, самое главное, к взаимодействию с пользователем. То есть наличие ядра операционной системы – непременное условие для возможности практической работы человека с вычислительной системой.
Служебный уровень. Программное обеспечение этого уровня взаимодействует как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Основное назначение служебных программ (их также называют утилитами) состоит в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы. Во многих случаях они используются для расширения или улучшения функций системных программ. Некоторые служебные программы (как правило, это программы обслуживания) изначально включают в состав операционной системы, но большинство служебных программ являются для операционной системы внешними и служат для расширения ее функций.
В разработке и эксплуатации служебных программ существует два альтернативных направления: интеграция с операционной системой и автономное функционирование. В первом случае служебные программы могут изменять потребительские свойства системных программ, делая их более удобными для практической работы. Во втором случае они слабо связаны с системным программным обеспечением, но предоставляют пользователю больше возможностей для персональной настройки их взаимодействия с аппаратным и программным обеспечением.
Прикладной уровень. Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном рабочем месте выполняются конкретные задания. Спектр этих заданий необычайно широк – от производственных до творческих и развлекательно-обучающих. Огромный функциональный диапазон возможных приложений средств вычислительной техники обусловлен наличием прикладных программ для разных видов деятельности.
Поскольку между прикладным ПО и системным существует непосредственная взаимосвязь (первое опирается на второе), то можно утверждать, что универсальность вычислительной системы, доступность прикладного программного обеспечения и широта функциональных возможностей компьютера напрямую зависят от типа используемой операционной системы, от того, какие системные средства содержит ее ядро, как она обеспечивает взаимодействие триединого комплекса человек – программа – оборудование.
Программы, с помощью которых пользователь непосредственно решает свои информационные задачи, не прибегая к программированию, называется прикладными программами.
Очевидно, что системы программирования нужны далеко не всем, тогда как системное и прикладное ПО незаменимо и необходимо любому пользователю.
Прикладные программы делятся на программы общего и специального назначения
Программы общего назначения: текстовые и графические редакторы; системы управления базами данных; табличные процессоры; коммуникационные (сетевые) программы; компьютерные игры.
Программы специального назначения: бухгалтерские пакеты; системы автоматизированного проектирования; экспертные системы; программы для проведения сложных математических расчетов; программы для профессиональной деятельности и др.
К программному обеспечению (ПО) относится также вся область деятельности по проектированию и разработке ПО: технология проектирования программ (например, нисходящее проектирование, структурное и объектно-ориентированное проектирование и др.); методы тестирования программ; методы доказательства правильности программ; анализ качества работы программ; документирование программ; разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования программного обеспечения, и многое другое.
Программное обеспечение – неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера применения конкретного компьютера определяется созданным для него ПО. Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области применения. Все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютерах программах.
Цели урока:
- сформировать у учащихся представление о структуре программного обеспечения,
- дать краткую характеристику видам программного обеспечения.
- познакомить учащихся с видами, назначением, составом и этапами загрузки операционной системы;
Задачи урока.
- дать представление о программном обеспечении персонального компьютера, его видах и назначении.
- дать представление об операционной системе, ее видах, структуре, назначении.
Развивающие: способствовать формированию умения анализировать, обобщать, делать выводы.
Воспитательные: стимулировать развитие познавательных интересов, навыков и умений учащихся.
По окончанию изучения темы учащиеся должны:
- понятие программного обеспечения,
- понятие и назначение системного, прикладного, инструментария программного обеспечения и его виды,
- понятие, назначение, структура, виды операционной системы компьютера
- классифицировать программное обеспечение,
- ориентироваться в многообразии операционных систем,
- определять разрядность операционной системы.
Класс: 10-11.
Тип урока: урок-лекция.
Ход урока
Компьютер – универсальное электронно-вычислительное устройство, предназначенное для обработки информации. Скорость обработки информации, виды обрабатываемой информации определяются техническими характеристиками компьютера. Однако даже самый мощный компьютер не в состоянии выполнить простой операции без определенного набора компьютерных программ.
Слайд 1. Итак, тема нашего занятия: «Программное обеспечение компьютера. Операционная система».
Слайд 3. В данной теме мы рассмотрим следующие вопросы:
- компьютерная программа;
- программное обеспечение, его состав и назначение;
- операционная система, ее функции, состав, виды;
- определение версии операционной системы;
- установка ОС.
Слайд 4. Чтобы понять, что такое программное обеспечение компьютера, давайте сначала дадим определение компьютерной программы.
ВОПРОСЫ УЧАЩИМСЯ (попробуйте подобрать и записать на доске слова, характеризующие компьютерную программу, а затем самостоятельно сформулировать определение.)
Компьютерная программа - последовательность инструкций, предназначенных для исполнения устройством управления компьютера.
Слайд 5. Компьютеры проникли во все сферы деятельности человека, начиная с начального образования и заканчивая изучением новейших технологий. На нем можно писать, слушать музыку, создавать модели машин и зданий. Все это возможно благодаря компьютерным программам
Программное обеспечение – совокупность программ и данных, которые используются для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.
(В компьютерном сленге часто используется слово софт от английского слова software, которое в этом смысле впервые применил в статье в American Mathematical Monthly математик из Принстонского университета Джон Тьюки (англ. John W. Tukey) в 1958 году )
Слайд 6. Программное обеспечение по назначению подразделяется на: системное, инструментальное, прикладное.
Системное программное обеспечение (СПО) - пакет программ, который обеспечивает управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование. СПО - «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой — приложения пользователя.
Системное программное обеспечение, в свою очередь, подразделяется на: базовое программное обеспечение и сервисное программное обеспечение. Базовое программное обеспечение состоит из минимального набора программных средств, которые занимаются обеспечением работы компьютера. Оно поставляется вместе с компьютером и включает в себя: операционную систему, оболочки ОС, сетевое программное обеспечение. Для полноценного функционирования базового программного обеспечения обязательно нужно сервисное программное обеспечение.
Сервисное программное обеспечение - это совокупность программ, предоставляющих пользователю дополнительные услуги в работе с компьютером и расширяющих возможности операционных систем. Сервисное ПО включает в себя: программы обслуживания сети, драйверы устройств, антивирусные программы, архиваторы, программы обслуживания дисков компьютера, программы для диагностики компьютера.
Инструментальное программное обеспечение — программное обеспечение, предназначенное для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ. В состав инструментального ПО входят: языки и системы программирования, интегрированные среды программирования, программные комплексы.
Прикладное ПО – это комплекс программ для решения задач определённого класса конкретной предметной области. Прикладное ПО работает только при наличии системного ПО.
Прикладные программы называют приложениями. Они включает в себя: текстовые процессоры, табличные процессоры, базы данных, интегрированные пакеты, системы иллюстративной и деловой графики (графические процессоры), экспертные системы, обучающие программы, программы математических расчетов, моделирования и анализа, игры, коммуникационные программы.
Слайд 7. Давайте рассмотрим примеры программного обеспечения.
ВОПРОСЫ УЧАЩИМСЯ (приведите свои примеры программ системного, инструментального, прикладного программного обеспечения).
Слайд 8. По их правому статусу программы можно разделить на три большие группы: лицензионные, условно бесплатные и свободно распространяемые.
Лицензионные программы продаются в виде коробочных дистрибутивов: CD-диски + руководство пользователя. Согласно лицензионному соглашению разработчики программ гарантируют их нормальное функционирование в определенной операционной системе и несут за это ответственность.
Условно бесплатные программы – программы, предлагаемые разработчиками пользователям в целях их рекламы и продвижения на рынок. Пользователю предоставляется версия программы с ограниченным сроком действия или с ограниченными функциональными.
Свободно распространяемые программы. Многие производители программного обеспечения и компьютерного оборудования заинтересованы в широком бесплатном распространении программного обеспечения. К таким программным средствам можно отнести:
- новые недоработанные (бета) версии программных продуктов (это позволяет провести их широкое тестирование);
- программные продукты, являющиеся частью принципиально новых технологий (это позволяет завоевать рынок);
- дополнения к ранее выпущенным программам, исправляющие найденные ошибки или расширяющие возможности;
- драйверы к новым или улучшенные драйверы к уже существующим устройствам.
Слайд 9. Итоговые тезисы
Слайд 10. Операционная система — это комплекс взаимосвязанных программ, который действует как интерфейс между приложениями и пользователями с одной стороны и аппаратурой компьютера с другой стороны. Она является базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера (Software) .
Слайд 11. Операционную систему считают программным продолжением устройства управления компьютера. Она скрывает от пользователя сложности взаимодействия с аппаратной составляющей компьютера, образуя прослойку между ними. Таким образом люди освобождаются от трудоёмкой работы по организации взаимодействия с аппаратурой компьютера.
Слайд 12. ВОПРОСЫ УЧАЩИМСЯ (попробуйте самостоятельно определить некоторые функции ОС. Высказывания учащихся записываются на доске.)
Функции ОС: управление памятью, управление доступом к устройствам ввода-вывода, управление файловой системой, управление взаимодействием процессов, диспетчеризация процессов, управление использованием ресурсов, загрузка программ в оперативную память и их выполнение, интерфейс с пользователем, межмашинное взаимодействие (сеть), защита самой системы и пользовательских данных и программ, разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы.
Слайд 13. Большинство современных операционных систем представляют собой хорошо структурированные модульные системы, способные к развитию, расширению и переносу на новые платформы. Какой-либо единой архитектуры ОС не существует, но существуют универсальные подходы к структурированию ОС.
Структура операционной системы
- ядро (Kernel) — центральная часть операционной системы, выполняющая ее основные функции и решающая внутрисистемные задачи организации вычислительного процесса.
- командный процессор – расшифровывает и исполняет команды пользователя, поступающие через клавиатуру,
- драйверы периферийных устройств – программно обеспечивают согласованность работы этих устройств с процессором,
- дополнительные сервисные программы (утилиты) – делают удобным и многосторонним процесс общения пользователя с компьютером
Слайд 14. Операционные системы для ПК различаются по нескольким параметрам.
ОС бывают: однозадачные и многозадачные, однопользовательские и многопользовательские, сетевые и локальные, системы с разделением времени и реального времени, однопроцессорные и многопроцессорные.
Однозадачные операционные системы позволяют запустить одну программу в основном режиме.
Многозадачность (multitasking, multiprogramming) – свойство операционной и вычислительной системы, при которой один процессор может обрабатывать несколько разных программ или разных частей одной программы одновременно.
Многозадачные системы позволяют запустить одновременно несколько программ, которые будут работать параллельно (Unix фирмы AT&T’s Bell Laboratories) .
Многопользовательская система, система коллективного доступа (multiuser system, multiaccess system) - система, позволяющая нескольким пользователям одновременно иметь доступ к одной вычислительной машине со своего терминала (NetWare, Unix, REAL/32 и др).
Однопользовательская система (one user system) - операционная система, не обладающая свойствами многопользовательской (MS DOS , ОС/2).
Сетевая операционная система, СОС (NOS, Network Operating System) - операционная система, предназначенная для обеспечения работы вычислительной сети (Windows NT, Windows 2000, Novel Netware, Unix, Linux и др).
Сетевые операционные системы бывают одноранговыми и серверными. Одноранговые операционные системы используются в одноранговых сетях (одноранговой сети - сети, в которых все компьютеры равноправны) и могут устанавливаться на любой рабочей станции (OS/2 WarpConnect, Windows NT Workstation, Windows for Workgroups). Серверные операционные системы состоят из двух частей: одна часть располагается на сервере, а другая - на рабочих станциях (Windows NT Server, OS/2 LAN Server, UNIX Ware, LINUX, SC).
Слайд 15. Классифицировать ОС можно по многим признакам. Рассмотрим еще один способ классификации операционных систем по типам.
Типы ОС:
ВОПРОСЫ УЧАЩИМСЯ: (дате характеристику операционной системе WINDOWS)
Слайд 16. Классификация операционных систем по назначению
Системы реального времени.
- регламентированное время отклика на внешние события;
- одновременная обработка нескольких событий.
Встраиваемые системы – системы, работающие на специфическом аппаратном обеспечении (автомобили, микроволновые печи, роботы). Примеры: ОС Windows Embedded фирмы Microsoft и различные версии операционной системы Linux.
Операционные системы для супер-компьютеров – системы, в которых особенно важны вопросы производительности и скорости обмена между элементами системы (Linux).Такие системы используются на компьютерах, содержащих сотни и тысячи процессоров. Подобные компьютеры используются для решения очень сложных и объёмных вычислительных процессов.
Операционные системы для серверов - универсальные многопользовательские многозадачные операционные системы. Примерами таких систем могут служить: файловые серверы масштаба предприятия, веб-серверы, банковские системы, серверы баз данных и т. п.
Операционные системы для домашних и офисных компьютеров. Эти системы характеризуются удобным пользовательский интерфейс и поддержкой широкого круга устройств для ПК.
Слайд 17 - 18. Загрузка операционной системы.
Операционная система чаще хранится на диске - внешней памяти компьютера. Такой диск называется системным. При включении компьютера ОС считывается из внешней памяти и размещается в оперативной. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.
Этапы загрузку ОС:
- Выполнение программ ПЗУ (программы тестирования компьютера). Информация о ходе процесса отображается на экране монитора.
- Загрузка ОС. Здесь процессор ищет в 1 секторе диска программы-загрузчика MasterBoot. Master Boot ищет на диске основной загрузчик BootSector, загружает его в память и передает ему управление.
- BootSector ищет остальные модули операционной системы и загружает их в оперативную память.
- После загрузки ОС управление передается командному процессору.
Установка операционной системы. Операционная система распространяется в виде дистрибутив на CD/DVD. Дистрибутив обычно содержит программы для начальной инициализации системы, программу - установщик и набор специальных файлов, содержащих отдельные части системы.
Для установки операционной системы на компьютер необходимо:
- Дистрибутив ОС.
- Ключ продукта (для установки и активации ОС).
- Установленное оборудование компьютера: клавиатуру, мышь, монитор и дисковод компакт-дисков. Следует подключить компьютер к проводной сети при ее наличии.
- Драйверы устройств для устанавливаемой ОС
- Если выполняется переустановка ОС на использовавшемся ранее компьютере, то необходимо сделать резервную копию файлов и параметров. В процессе установки все файлы будут удалены.
Рассмотрим процесс установки ОС на примере Windows 7.
- Наведите курсор мыши в правый верхний угол экрана и на всплывающей панели нажмите на кнопку Параметры.
- На всплывающей панели в списке Параметры выберите Сведенияо компьютере.
- В окне Система в блоке Выпуск Windows вы найдете информацию о версии ОС, версии установленного пакета обновлений (Service Pack). В блоке Система вы также можете найти информацию о типе системы (32 -разрядная,64-разрядная операционная система).
- В левом нижнем углу экрана нажмите на кнопку Пуск.
- Нажмите правой кнопкой мыши на пункт меню Компьютер и выберите пункт Свойства.
- В окне Система в блоке Издание Windows вы найдете информацию о версии ОС, версии установленного пакета обновлений (Service Pack).
- В блоке Система вы также можете найти информацию о типе системы (32 -разрядная, 64-разрядная операционная система).
- В левом нижнем углу экрана нажмите на кнопку Пуск.
- Нажмите правой кнопкой мыши на пункт Мой компьютер и выберите пункт Свойства.
- В окне Свойства системы на вкладке Общие в блоке Система вы можете найти информацию о версии ОС и пакете обновлений (Service Pack).
- определить версию операционной системы
- определить тип программного обеспечения по назначению
ИТОГИ УРОКА
Темы рефератов:
- История ОС;
- ОС Windows (характеристики, версии ОС);
- ОС Linux (характеристики, версии ОС);
- ОС Mac OS (характеристики, версии ОС);
- ОС MS-DOS (характеристики, версии ОС).
Список литературы и интернет ресурсов:Введение в операционную систему UNIX. Кулябов Д. С.
На IBM-совместимых персональных компьютерах используются операционные системы корпорации Microsoft Widows, а также свободно распространяемая операционная система Liux.
На персональных компьютерах фирмы Apple используются различные версии операционной системы Mac OS.
На рабочих станциях и серверах наибольшее распространение получили операционные системы Widows T/2000/XP и UIX.
Назначение операционной системы
Операционные системы разные, но их назначение и функции одинаковые. Операционная система является базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.
Операционная система обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам.
Состав операционной системы
Современные операционные системы имеют сложную структуру, каждый элемент которой выполняет определенные функции по управлению компьютером.
1. Управление файловой системой. Процесс работы компьютера сводится к обмену файлами между устройствами. В операционной системе имеются программные модули, управляющие файловой системой.
2. Командный процессор. Специальная программа, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их.
3. Драйверы устройств. Специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами, а также позволяют производить настройку некоторых параметров устройств. Технология «Plug ad Play» (подключай и играй) позволяет автоматизировать подключение к компьютеру новых устройств и обеспечивает их конфигурирование.
4. Графический интерфейс. Используется для упрощения работы пользователя.
5. Сервисные программы или утилиты. Программы, позволяющие обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и т.д.), выполнять операции с файлами (архивировать и т.д.), работать в компьютерных сетях и т.д.
6. Справочная система. Позволяет оперативно получить информацию как о функционировании операционной системы в целом, так и о работе ее отдельных модулей.
Загрузка операционной системы
После включения компьютера происходит загрузка операционной системы с системного диска в оперативную память. Загрузка должна выполнятся в соответствии с программой загрузки. Однако для того, чтобы компьютер выполнял какую-нибудь программу, эта программа должна уже находится в оперативной памяти. Разрешение этого противоречия состоит в последовательной, поэтапной загрузке операционной системы.
Самотестирование компьютера
В состав компьютера входит энергонезависимое постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), содержащее программы тестирования компьютера и первого этапа загрузки операционной системы – это BIOS(Basic Iput/Output System – базовая система вввода/вывода).
После включения питания или нажатия кнопки RESET на системном блоке компьютера или одновременного нажатия комбинации клавиш на клавиатуре процессор начинает выполнение программы самотестирования компьютера POST(Power-OSelf Test). Производится тестирование работоспособности компьютера.
Загрузка операционной системы
После проведения самотестирования специальная программа, содержащаяся в BIOS, начинает поиск загрузчика операционной системы. Происходит поочередное обращение к имеющимся в компьютере дискам и поиск в определенном месте наличия специальной программы Master Boot(программы загрузчика операционной системы).
Если системный диск и программа-загрузчик оказываются на месте, то она загружается в оперативную память и ей передается управление работой компьютера.
Процесс загрузки операционной системы
После окончания загрузки операционной системы управление передается командному процессору.
Читайте также: