В конспекте мы записали что Операционная система это комплекс программ

Назначение и основные функции операционных систем. Состав операционной системы

Операционная система (ОС) – это комплекс взаимосвязанных системных программ для организации взаимодействия пользователя с компьютером и выполнения всех других программ. ОС относятся к составу системного программного обеспечения и являются основной его частью. Операционные системы: MS DOS 7.0, Windows Vista Business, Windows 2008 Server, OS/2, UNIX, Linux.

Основные функции ОС:

• управление устройствами компьютера (ресурсами), т.е. согласованная работа всех аппаратных средств ПК: стандартизованный доступ к периферийным устройствам, управление оперативной памятью и др.
• управление процессами, т.е. выполнение программ и их взаимодействие с устройствами компьютера.
• управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жесткий диск, компакт-диск и т.д.), как правило, с помощью файловой системы.
• ведение файловой структуры.
• пользовательский интерфейс, т.е. диалог с пользователем.

Дополнительные функции:

• параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).
• взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.
• защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от злонамеренных действий пользователей или приложений.
• разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы (аутентификация, авторизация).

Состав операционной системы

В общем случае в состав ОС входят следующие модули:

Урок 21. Операционная система

• Программный модуль, управляющий файловой системой.
• Командный процессор, выполняющий команды пользователя.
• Драйверы устройств.
• Программные модули, обеспечивающие графический пользовательский интерфейс.
• Сервисные программы.
• Справочная система.

Драйвер устройства (device driver) – специальная программа, обеспечивающая управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами.

Командный процессор (command processor) – специальная программа, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их (интерпретатор программ).

Интерпретатор команд отвечает за загрузку приложений и управление информационным потоком между приложениями.

Для упрощения работы пользователя в состав современных ОС входят программные модули, обеспечивающие графический пользовательский интерфейс.
Процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами между устройствами. В ОС имеется программный модуль, управляющий файловой системой.

Сервисные программы позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и др.), выполнять операции с файлами (копирование, переименование и др.), работать в компьютерных сетях.

Для удобства пользователя в состав ОС входит справочная система, позволяющая оперативно получить необходимую информацию о функционировании как ОС в целом, так и о работе ее отдельных модулей.

Проблемы безопасных операционных систем

Примечание

Состав модулей ОС, а также их количество зависит от семейства и вида ОС. Так, например, в ОС MS DOS отсутствует модуль, обеспечивающий графический пользовательский интерфейс.

Наиболее общим подходом к структуризации операционной системы является разделение всех ее модулей на две группы:

1. Ядро – это модули, выполняющие основные функции ОС.
2. Вспомогательные модули, выполняющие вспомогательные функции ОС. Одним из определяющих свойств ядра является работа в привилегированномрежиме.

Модули ядра выполняют следующие базовые функции ОС: Управление процессами, Управление системой прерываний, Управление памятью, управление устройствами ввода-вывода, Функции, решающие внутрисистемные задачи организации вычислительного процесса: переключение контекстов, загрузка/вы­грузка страниц, обработка прерываний. Эти функции недоступны для приложе­ний. Функции, служащие для поддержки приложений, создавая для них так называемую прикладную программную среду.

Приложения могут обращаться к ядру с запросами – системными вызовами – для выполнения тех или иных действий: для открытия и чтения файла, вывода графической информации на дисплей, получения системного времени и т.д. Функции ядра, которые могут вызываться приложениями, образуют интерфейс прикладного программирования – API (Application programming interface).

Пример.
Базовый код API Win32 содержится в трех библиотеках динамической загрузки (Dynamic Link Library, DLL): USER32, GDI32 и KERNEL32.

Kernel — модуль Windows, который поддерживает низкоуровневые функции по работе с файлами и управлению памятью и процессами. Этот модуль обеспечивает сервис для 16- и 32-разрядных приложений.
GDI (Graphics Device Interface) — модуль Windows, обеспечивающий реализацию графических функций по работе с цветом, шрифтами и графическими примитивами для дисплея и принтеров.
User — модуль Windows, который является диспетчером окон и занимается созданием и управлением отображаемыми на экране окнами, диалоговыми окнами, кнопками и другими элементами пользовательского интерфейса.
Ядро является движущей силой всех вычислительных процессов в компьютерной системе, и крах ядра равносилен краху всей системы, без него ОС является полностью неработоспособной и не сможет выполнить ни одну из своих функций. Поэтому разработчики операционной системы уделяют особое внимание надежности кодов ядра, в результате процесс их отладки может растягиваться на многие месяцы.

Обычно ядро оформляется в виде программного модуля некоторого специального формата, отличающегося от формата пользовательских приложений.
Вспомогательные модули ОС выполняют вспомогательные функции ОС (полезные, но менее обязательные чем функции ядра).

Примеры вспомогательных модулей:

• Программа архивирования данных.
• Программа дефрагментации диска.
• Текстовый редактор.

Вспомогательные модули ОС оформляются либо в виде приложений, либо в виде библиотек процедур. Вспомогательные модули ОС подразделяются на следующие группы:

утилиты – программы, решающие задачи управления и сопровождения компьютерной системы: обслуживание дисков и файлов.

системные обрабатывающие программы – текстовые или графические редакторы, компиляторы, компоновщики, отладчики.

программы предоставления пользователю дополнительных услуг пользовательского интерфейса (калькулятор, игры).

библиотеки процедур различного назначения, упрощающие разработку при­ложений (библиотека математических функций, функций ввода-вывода).

Как и обычные приложения, для выполнения своих задач утилиты, обрабатывающие программы и библиотеки ОС, обращаются к функциям ядра посредством системных вызовов.
Функции, выполняемые модулями ядра, являются наиболее часто используемыми функциями операционной системы, поэтому скорость их выполнения определяет производительность всей системы в целом. Для обеспечения высокой скорости работы ОС все модули ядра или большая их часть постоянно находятся в оперативной памяти, то есть являются резидентными.

Вспомогательные модули обычно загружаются в оперативную память только на время выполнения своих функций, то есть являются транзитными. Такая организация ОС экономит оперативную память компьютера.

Примечание

Разделение операционной системы на ядро и вспомогательные модули обеспечивает легкую расширяемость ОС. Чтобы добавить новую высокоуровневую функцию, достаточно разработать новое приложение, и при этом не требуется модифицировать основные функции, образующие ядро системы.

Объектами ядра ОС являются:

• Процессы (рассмотрено в теме 2.3).
• Файлы.
• События.
• Потоки (рассмотрено в теме 2.3).
• Семафоры – объекты, позволяющие войти в заданный участок кода не более чем n потокам.
• Мьютексы – одноместные семафоры, служащие в программировании для синхронизации одновременно выполняющихся потоков.
• Файлы, проецируемые в память.

Источник: more-it.ru

Программное обеспечение компьютера. Операционная система

Компьютер работает под управлением программ. В этом уроке учащиеся знакомятся с понятиями «программное обеспечение», «оперативная система». На уроке рассматриваются задачи и компоненты операционной системы.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет.

Получите невероятные возможности

1. Откройте доступ ко всем видеоурокам комплекта.

2. Раздавайте видеоуроки в личные кабинеты ученикам.

3. Смотрите статистику просмотра видеоуроков учениками.
Получить доступ

Конспект урока «Программное обеспечение компьютера. Операционная система»

Как мы уже говорили, компьютер работает под управлением программ. Вся совокупность программ называется программным обеспечением.

Базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера является операционная система.

Операционные системы разные, но их назначение и функции одинаковые. Операционная система является основной и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.

Операционная система — комплекс программ, обеспечивающих взаимодействие всех аппаратных и программных частей компьютера между собой и взаимодействие пользователя и компьютера.

Первой задачей операционной системы является обеспечение совместного функционирования всех аппаратных устройств компьютера.

Второй задачей операционной системы является представление пользователю доступа к ресурсам компьютера.

Любая операционная система имеет как минимум 3 компонента:

Все операции, связанные с процессами, выполняются под управлением той части операционной системы, которая называется ядром.

Ядро представляет собой лишь небольшую часть кода операционной системы в целом, однако оно относится к числу наиболее интенсивно используемых компонент системы. По этой причине ядро обычно резидентно размещается в основной памяти, в то время как другие части операционной системы перемещаются во внешнюю память и обратно по мере необходимости.

Драйвер — это компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства.

В общем случае, для использования любого устройства (как внешнего, так и внутреннего) необходим драйвер. Но обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать. Однако для некоторых устройств (таких, как графическая плата или принтер) могут потребоваться специальные драйверы, обычно предоставляемые производителем устройства.

Для упрощения работы пользователя в состав современных операционных систем, входят программные модули, создающие графический пользовательский интерфейс.

Интерфейс — это оболочка, с помощью которой пользователь общается с компьютером

Различают два вила интерфейса: пользовательский и графический интерфейс.

Пользовательский интерфейс — это совокупность правил и приемов, создаваемых программой, с помощью которых пользователь управляет ею. К примеру, программный интерфейс может имитировать изображение проигрывателей компакт-дисков или музыкальных файлов и позволяет управлять ими путем нажатия на соответствующие клавиши проигрывателя.

Графический интерфейс — это комплекс программных средств, позволяющий пользователю ориентироваться в программной среде Windows с использованием графических объектов. Взаимодействие человека с компьютером организовано в форме диалога с использованием ввода и вывода на экран дисплея графической информации, когда управление программами осуществляется с помощью кнопок, меню, окон, экранных панелей и других элементов управления.

Операционная система содержит также сервисные программы, или утилиты. Такие программы позволяют обслуживать диски, выполнять операции с файлами, работать в компьютерных сетях и т. д.

Для удобства пользователя в операционной системе обычно имеется и справочная система. Она предназначена для оперативного получения необходимой информации о функционировании как операционной системы в целом, так и о работе ее отдельных модулей.

А теперь давайте мы с вами разберемся с установкой и загрузкой операционной системы.

Операционные системы распространяются на оптических дисках в форме дистрибутивов. Для начала нужно провести установку операционной системы, в процессе которой файлы операционной системы копируются с оптического диска дистрибутива на жесткий диск компьютера.

После установки файлы операционной системы хранятся в долговременной памяти на жестком диске, который называется системным. Но программы могут выполняться, только если они находятся в оперативной памяти компьютера. Поэтому необходима загрузка файлов операционной системы с системного диска в оперативную память.

В процессе загрузки операционной системы сначала производится тестирование работоспособности процессора, памяти и других аппаратных средств компьютера, но при этом на экран монитора выводятся краткие диагностические сообщения о процессе тестирования.

После окончания загрузки операционной системы пользователь получает возможность управлять компьютером с использованием графического интерфейса операционной системы.

Источник: videouroki.net

Урок 9
§8. Программное обеспечение компьютера

Системное программное обеспечение включает в себя операционную систему и сервисные программы.

Операционная система — это комплекс программ, обеспечивающих согласованное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера.

В настоящее время наиболее распространёнными ОС для персональных компьютеров являются Windows, Mac OS и Linux, для смартфонов, планшетов и других мобильных устройств — Android, iOS, Windows Phone.

Рассмотрим основные функции, выполняемые ОС современного компьютера.

Управление устройствами. Для обеспечения согласованного функционирования аппаратного обеспечения компьютера в состав ОС входят драйверы — специальные программы, управляющие работой подключённых к компьютеру внешних (периферийных) устройств. С помощью этих программ осуществляется контроль за нормальным функционированием оборудования, обеспечивается реакция на возникающие ошибки и аварийные ситуации.

Управление процессами. Программу, выполняемую на компьютере в текущий момент, принято называть процессом. Даже когда мы просто ищем информацию в сети Интернет, компьютер производит незаметные для нас операции по контролю за состоянием устройств, по защите от вирусов и т. д.

Современные операционные системы, планируя работы и распределяя ресурсы, обеспечивают возможность параллельной обработки нескольких процессов. Это свойство ОС называется многозадачностью.

Пользовательский интерфейс. Современные операционные системы обеспечивают диалог пользователя с компьютером на базе графического интерфейса.

Работа с файлами. Организацию хранения информации и обеспечение доступа к ней обеспечивает подсистема ОС, называемая файловой системой.

К сервисным программам или утилитам относят различные программы, выполняющие некоторые дополнительные услуги системного характера: обслуживание дисков (проверка, восстановление, очистка диска др.), архивирование файлов, защита от вирусов и многие другие.

Архиваторы — это специальные программы, осуществляющие сжатие программ и данных. Архиваторы обеспечивают уменьшение объёма хранимой информации, а значит, экономию места на диске и сокращение времени копирования этой информации, что особенно важно при пересылке информации по сети Интернет.

Многие программы сжатия данных построены на основе алгоритма Хаффмана, состоящего из двух этапов. На первом этапе читаются все входные данные и подсчитываются частоты встречаемости всех символов. Затем по этим данным строится дерево кодирования Хаффмана, а по нему — коды символов. На втором этапе входные данные читаются ещё раз, при этом генерируется выходной массив данных.

Попробуем сжать с помощью алгоритма Хаффмана фразу:

НА_ДВОРЕ_ТРАВА,_НА_ТРАВЕ_ДРОВА

Подсчитать частоты встречаемости символов достаточно просто:

Алгоритм построения дерева Хаффмана следующий.

1. Считаем частоты встречаемости символов рассматриваемой фразы вершинами будущего графа (дерева). Выписываем их вертикально в ряд.

2. Выбираем две вершины с наименьшими весами (они соответствуют символам с наименьшим количеством повторений). Объединяем эти вершины — создаём новую вершину, от которой проводим рёбра к выбранным вершинам с наименьшими весами, а вес новой вершины задаём равным сумме их весов. Расставляем на рёбрах графа числа 0 и 1: на верхнем ребре — 0, а на нижнем — 1. Чтобы выбранные вершины больше не просматривались, стираем их веса.

3. Продолжаем выполнять объединение вершин, каждый раз выбирая пару с наименьшими весами, до тех пор, пока не останется одна вершина — корень дерева. Заметим, что вес этой вершины будет равен длине сжимаемого массива.

Процесс построения дерева Хаффмана для нашего примера изображён на рисунке 2.9.

Рис. 2.9. Построение дерева Хаффмана

Теперь для определения кода каждой конкретной буквы необходимо просто пройти от корня до этой вершины, выписывая 0 и 1, встречающиеся на маршруте. В нашем примере символы получат следующие коды:

После того как коды символов построены, остаётся сгенерировать сжатый массив данных, для чего надо снова прочесть входные данные и каждый символ заменить соответствующим ему кодом. Получаем:

011011000011100110000101001000101001011001111011000

01101100010100101100110010000111010100000111

Исходный текст состоит из 30 символов, т. е. его длина в несжатом виде будет равна 30 байт. Код сжатого текста будет занимать 95 бит или 12 байт. Получаем коэффициент сжатия, равный 30/12 = 2,5.

Cкачать материалы урока

Источник: xn—-7sbbfb7a7aej.xn--p1ai

«Программное обеспечение» конспект урока+презентация

Программное обеспечение компьютера. Системное программное обеспечение. Программа –это описание на _______________ языке, «понятном компьютеру», _______________ действий, которые необходимо выполнить над данными для решения поставленной задачи. Программное обеспечение компьютера

Операционная система – это комплекс _____________, обеспечивающих совместное _______________, всех устройств _______________ и предоставляющих пользователю доступ к _______________ компьютера. Интерфейс

Загрузка компьютера – это последовательная загрузка ______________ операционной системы из ________________________ памяти (жесткого или оптического диска) в ________________________ память компьютера. Загрузка компьютера

Просмотр содержимого документа
«Программное обеспечение компьютера»

10
Леонова Светлана Владимировна МБОУ СОШ № 60 г.Брянска Учитель информатики

1. Образовательная – дать преставление о составе программного обеспечения компьютера:

• назначение системного ПО, назначение ОС и программ, которые относятся к системному ПО;
• понятие программы, ПО, интерфейс;
• представление о загрузки компьютера;

1. Развивающая – развить информационную культуру и умения определять, к какому программному обеспечению относится конкретная программа.
2. Воспитательная – воспитывать культуру оформления изучаемого материала в виде опорного конспекта; воспитывать информационную культуру.

1. Орг.момент
2. На прошлом уроке мы изучали аппаратную реализацию компьютера, то есть рассматривали основные физические устройства из которых он состоит. Давайте проверим как вы усвоили материал предыдущих уроков. Я предлагаю всем написать тест. Возьмите лист с вопросами, подпишите его. Время выполнения 5 минут(в каждом вопросе возможен только один вариант ответа). Обменяйтесь тестами, возьмите ручку другого цвета и проверьте тест своего соседа, ключ к тесту на доске.

• работа в интернете;
• просмотр видео и прослушивание музыки;
• игра;
• создание презентации;
• создание и редактирование текстов и т.д.

• программа
• программное обеспечение
• системное ПО
• прикладное ПО
• системы программирования
• операционная система
• загрузка компьютера

• программа телепередач
• программа стирки
• программа приготовления еды в микроволновой печи и т.д.

• аппаратное обеспечение (технические устройства)
• программное обеспечение

Сфера применения конкретного компьютера определяется как его техническими характеристиками, так и установленным на нем ПО. Стоимость ПО во многих случаях сравнима, и даже превышает стоимость аппаратного обеспечения.

Решаемые задачи определяют выбор тех или иных программ, установленных на компьютере.

Перед вами ярлычки программ, которые установлены. Как мы уже говорили — каждая программа решает конкретные задачи пользователя и системы. Разделите эти программы на 3 группы, в зависимости от их назначения. Работаем в группах, первый ряд — первая группа, второй – вторая, третий – третья группа. На работу 3-5 минут.

Выберете координатора группы, который будет представлять решения.

Какие программы вы отнесли к первой группе? Windows, MacOS, Linux, Apple,… Ко второй ? К третьей?

Основная функция (задача) программ 1 группы? — работа системы и ее обслуживание.

Программы первой группу называют системное программное обеспечение. Вторая группа программ. Как вы считаете, в чем состоит основная функция этих программ? — прикладные программы — программы, с помощью которых пользователь работает с различными видами информации. Эту группу программ называют прикладным ПО.

В третью группу вы отнесли программы, которые называют системами программирования. Программирование – это процесс создания программ. То есть эти программы служат для создания других программ, необходимых пользователю для решения конкретных задач. Программы второй и третьей группы мы будем подробно рассматривать на следующем уроке.

А нашей дальнейшей целью является рассмотрение программ первой группы. Итак, первая группа программ – это системное ПО.

Системное ПО включает в себя операционную систему и сервисные программы.

Системное ПО можно разделить на 2 части: — операционная система — сервисные программы. Как вы думаете, каково основное назначение ОС? — операционная система(ОС) – главная часть программного обеспечения, без которой компьютер работать не будет.

Операционная система — это комплекс программ, обеспечивающих совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющих пользователю доступ к ресурсам компьютера.

• устройства ввода-вывода
• устройства обработки информации

• всевозможные программы и данные

• аппаратный интерфейс – средства, обеспечивающие взаимодействия между устройствами компьютера. Для обеспечения совместного функционирования аппаратного обеспечения компьютера в состав ОС входят драйверы устройств – специальные программы, управляющие работой подключенных к компьютеру устройств. Каждому устройству соответствует свой драйвер.
• аппаратно – программный интерфейс
• пользовательский интерфейс — средства, обеспечивающие взаимодействие человека и компьютера.

• запустить программу на выполнение
• распечатать текст на принтере
• посмотреть свойства компьютера и т.д.

После включения компьютера программы BIOS начинают выполнятся, информация о ходе этого процесса отображается на экране монитора.

Сначала производится тестирование и настройка аппаратных средств. в случае если все оборудование функционирует нормально, происходит переход к следующему этапу – поиску начального загрузчика ОС.

1. BIOS – тестирование компьютера, поиск начального загрузчика
2. программа-загрузчик, на системном диске, считывается в оперативную память
3. загрузка остальных программ ОС с системного диска в оперативную память

1. программа (учащиеся проговаривают, появляется слайд с определением)
2. ПО
3. системное ПО
4. операционная система
5. загрузка операционной системы

1. Я все понял, но хотел бы узнать еще больше
2. Я все понял и мне достаточно знаний по этой теме
3. Мне было не все понятно, и эта тема мне неинтересна

Просмотр содержимого документа
«Тест»

1. Выберите наиболее полное утверждение:

1. Укажите, в какой из групп устройств перечислены толькоустройства ввода информации.

1. После отключения питания компьютера сохраняется информация, находящаяся:

1. Компьютерная программа может управлять работой компьютера, если она находится:

1. Дополните по аналогии: человек – записная книжка, компьютер:

1. … вместе с системным блоком образуют минимальный комплект устройств, обеспечивающих работу компьютера

1. Укажите, в какой из групп устройств перечислены толькоустройства вывода информации.

1. Дополните по аналогии: человек – записная книжка, компьютер:

1. Компьютерная программа может управлять работой компьютера, если она находится:

1. Производительность работы компьютера (быстрота выполнения операций) зависит от:

Просмотр содержимого презентации
«Программное обеспечение»

Ключ Вариант 1. 1. Г 2. Б 3. В 4. А 5. Б Вариант 2. 1. А 2. А 3. Б 4. А 5. А Информатика и ИКТПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРАСистемное программное обеспечение.Ключевые слова

• программа
• программное обеспечение (ПО)
• системное ПО
• прикладное ПО
• системы программирования
• операционная система
• загрузка компьютера

Понятие программного обеспечения

Программа — это описание на формальном языке, «понятном» компьютеру, последовательности действий, которые необходимо выполнить над данными для решения поставленной задачи .

Совокупность всех программ, предназначенных для выполнения на компьютере, называют программным обеспечением (ПО) компьютера.

1 группа 2 группа 3 группа

Источник: kopilkaurokov.ru