Понятие операционной системы. Интерфейс операционной системы.

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА Место проведения урока: кабинет информатики.
Учебный предмет: Информатика.
Тема урока: Понятие операционной системы. Интерфейс операционной
системы.
Цель урока: познакомить учащихся с назначением операционных систем. Задачи:
Обучающие:
рассмотреть понятия операционной системы, интерфейса
операционной системы; а также понятия аутентификации и авторизации пользователей;
® выделить основные функции операционной системы;
рассмотретьклассификациюоперационныхсистемпоназначению;
* рассмотреть классификацию операционных систем по режиму обработки задач;
®рассмотретьклассификациюоперационныхсистемпоспособу взаимодействия с системой;
рассмотреть поколения операционных систем;
Развивающая: развить логическое мышление;
Воспитательная: воспитать познавательный интерес к предмету.
Тип урока: лекция. Материально-техническое
мультимедийный проектор. обеспечение урока: компьютер,
План урока: Г) Организационный момент (приветствиеи проверка
отсутствующих). Изучение нового материала.
Подведение итогов урока.
Ход урока
I. Организационный момент
Преподаватель приветствует учащихся, проверяет отсутствующих, сообщает тему урока и цель урока.
II. Изучение нового материала
Содержание лекции
Операционная система. (ОС) представляет собой комплекс системных управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между аппаратурой компьютера и пользователем с его задачами, а с другой стороны, предназначены для наиболее эффективного расходования ресурсов вычислительной системы и организации надежных вычислений. (СЛАЙД 2)
Перечислим основные функции операционных систем. (СЛАЙД 3-5)
Прием от пользователя заданий или команд, сформулированных на соответствующем языке, и их обработка. Задания могут передаваться в виде текстовых директив (команд) оператора или в форме указаний, выполняемых с помощью манипулятора (например, с помощью мыши). Эти команды связаны, прежде всего, с запуском (приостановкой, остановкой) программ, с операциями над файлами (получить перечень файлов в текущем каталоге, создать, переименовать, скопировать, переместить тот или иной файл и др.), хотя имеются и иные команды.Загрузка в оперативную память подлежащих исполнению программ.
Распределение памяти, а в большинстве современных систем и организация виртуальной памяти.
Запуск программы (передача ей управления, в результате чего процессор исполняет программу).
Идентификация всех программ: и данных.
Прием и исполнение различных запросов от выполняющихся приложений.
Обслуживание всех операций ввода-вывода.
Организация механизмов обмена сообщениями и данными между выполняющимися программами.
Защита одной программы от влияния другой, обеспечение сохранности данных, защита самой операционной системы от исполняющихся на компьютере приложений.
Аутентификация пользователей. Под аутентификацией понимается процедура проверки имени пользователя и его пароля на соответствие тем значениям, которые хранятся в его учетной записи. Очевидно, что если входное имя (login^) пользователя и его пароль совпадают, то, скорее всего, это и будет тот самый пользователь.
Авторизация пользователей. Термин авторизация означает, что в соответствии с учетной записью пользователя, который прошел аутентификацию, ему (и всем запросам, которые будут идти к операционной системе от его имени) назначаются определенные права (привилегии), определяющие, что он может, а что не может делать на компьютере.
Обеспечение работы систем программирования, с помощью которых пользователи готовят свои программы.
Рассмотрим
Классификации операционных систем
Вариантов классификации может быть очень много, все будет зависеть от выбранного признака, по которому один объект мы будем отличать от другого. Однако, что касается ОС, здесь уже давно сформировалось относительно небольшое количество классификаций: по назначению, по режиму обработки задач, по способу взаимодействия с системой и по способам построения (архитектурным особенностям системы).
По назначению. (СЛАЙД 6) Различают ОС общего и специального назначения.
По режиму обработки задач (СЛАЙД 7) различают ОС, обеспечивающие однопрограммный и мультипрограммный режимы. К однопрограммным ОС относится, например, всем известная, хотя сегодня уже практически и не используемая MS DOS.
Под мультипрограммированием понимается способ организации вычислений, когда на однопроцессорной вычислительной системе создается
видимость одновременного выполнения нескольких программ. Люб задержка в решении программы (например, для осуществления операций ввода-вывода данных) используется для выполнения других (таких же либо менее важных) программ.
По способу взаимодействия с компьютером (СЛАЙД 8) различают диалоговые системы и системы пакетной обработки. При организации работы с вычислительной системой в диалоговом режиме можно говорить об однопользовательских (однотерминальных) и мультитерминальных ОС. В мультитерминальных ОС с одной вычислительной системой одновременно могут работать несколько пользователей, каждый со своего терминала. Пои этом у пользователей возникает иллюзия, что у каждого из них имеется собственная вычислительная система. Для организации мультитерминального доступа к вычислительной системе необходимо обеспечить мультипрограммный режим работы. В качестве одного из примеров мультитерминальных операционных систем для персональных компьютеров можно назвать Linux. Некая имитация мультитерминальных возможностей имеется и в системе Windows ХР. В этой операционной системе каждый пользователь после регистрации (входа в систему) получает свою виртуальную машину. Если необходимо временно предоставить компьютер другому пользователю, вычислительные процессы первого можно не завершать, а просто для этого другого пользователя система создает новую виртуальную машину. В результате компьютер будет выполнять задачи и первого, и второго пользователя. Количество параллельно работающих виртуальных машин определяется имеющимися ресурсами.
Поколения операционных систем (СЛАЙД 9-11)
Операционные системы на пути своего развития прошли через ряд радикальных изменений, так называемых поколений.
Нулевое поколение (40-е годы)
В первых вычислительных машинах операционных систем не было.
Пользователи имели полный доступ к машинному языку, и все программы писали непосредственно в машинных командах.
Первое поколение (50-е годы)
Операционные системы 50-х годов были разработаны с целью ускорения и упрощения перехода с задачи на задачу. До создания этих операционных систем много машинного времени терялось в промежутках между завершением выполнения одной задачи и вводом в решение следующей. Это было начало систем пакетной обработки, которые предусматривали объединение отдельных задач в группы, или пакеты. Запущенная в решение задача получала в свое полное распоряжение все ресурсы машины. После завершения каждой задачи (либо нормального, либо аварийного) управление ресурсами возвращалось операционной системе, которая обеспечивала запуск следующей задачи.
Второе поколение (начало 60-х годов) (СЛАЙД 10)
Характерной особенностью операционных систем второго поколения было то, что они создавались как системы коллективного пользования с мультипрограммным режимом работы и как первые системы мультипроцессорного типа.
Третье поколение (середина 60-х - середина 70-х годов)
Третье поколение операционных систем фактически появилось с представлением фирмой IBM в 1964 году семейства компьютеров System/360. Эти компьютеры были разработаны как машины общего назначения. Они были громоздкие, как правило, неэффективные, но предназначались для решения любых задач из любых областей приложения.
Четвертое поколение (от середины 70-х годов до настоящего времени) (СЛАЙД 11)
К системам этого поколения применимы следующие термины дружественная. удобная для пользователя, ориентированная на неподготовленного пользователя, т.е. современные системы предоставляют пользователям со средним уровнем квалификации простой доступ к вычислительным ресурсам. Широко распространяется концепция виртуальных машин. Пользователь получил возможность более не задумываться о физических деталях построения вычислительных машин (илисетей), с которыми он работает. Вместо этого пользователь имеет дело с функциональным эквивалентом компьютера, создаваемым для него операционной системой и называемым виртуальной машиной.
Интерфейс операционных систем: (СЛАЙД 12)
Интерфейс операционных систем - специальные интерфейсы
системного и прикладного программирования, предназначенные для выполнения следующих задач:*управление процессами(запуск, приостановка и снятие задачи свыполнения);
управление памятью;
управление вводом/выводом;
*файловые операции.
Пользовательский интерфейс ОС реализуется с помощью специальных программных модулей, которыепринимают его команды насоответствующем языке и транслируют их в обычные вызовы в соответствии с основным интерфейсом системы. Обычно эти модули называются интерпретатором команд.
Эволюция интерфейсов операционных систем (СЛАЙД 13-18)
(см. ПРЕЗЕНТАЦИЮ)
III. Подведение итогов урока.
Преподаватель подводит итоги:
Сегодня на занятии мы рассмотрели понятия операционной системы,
интерфейса операционной системы; а также понятия аутентификации и авторизации пользователей; выделили основные функции операционной системы, рассмотрели различные классификации, а также поколения операционных систем.