Керування процесами в операційній системі

Керування процесами в операційній системі

Конспект для початківців

Л.М. Ренн

.М.

Львівське вище професійне училище інформаційно-комп'ютерних технологій

2

ТЕМА 1. ПОНЯТТЯ ПРО ОПЕРАЦІЙНУ СИСТЕМУ ТА ЇЇ ПРИЗНАЧЕННЯ

Персональний комп’ютер, ПК (англ. personal computer, PC) – це обчислювальна машина призначена для експлуатації одним користувачем.

Будь-який комп'ютер (в тому числі і ПК) – це система, що складається з двох взаємозв’язаних компонент – технічних засобів та програмних продуктів. Межа між ними нечітка: деякі фрагменти програмного забезпечення на практиці реалізуються суто апаратурою мікросхем комп'ютера, а програмне забезпечення, в свою чергу, здатне емулювати функції електронної апаратури.

Апаратне забезпечення ПК

Технічні засоби, які входять до складу ПК називаються апаратним забезпеченням ПК (Hardware).

Конфігурацію ПК можна змінювати в міру необхідності. Але, існує поняття базової конфігурації, яку можна вважати типовою:

системний блок; монітор; клавіатура; мишка.

Системний блок – основна складова, в середині якої містяться найважливіші компоненти ПК.

Монітор (monitor — слідкувати) або дисплей (display — відображувати) — електронний пристрій для візуального відображення текстової та графічної інформації.

Клавіатура – це стандартний клавішний пристрій, призначений для введення алфавітно-цифрових даних та команд керування.

Маніпулятор "миша" – це пристрій керування курсором (вказівником). Курсор – це позначка на екрані монітора. Зовнішній вигляд курсора може

змінюватися в залежності від об’єкта, над яким він знаходиться, від стану цього об’єкта, від поточного режиму роботи, від конкретної операції, що виконується, тощо.

Натиснення кнопок та інші дії "миші" застосовуються до поточного положення вказівника.

Маніпулятор "миша" слугує для взаємодії користувача з ПК. Комбінація монітора, клавіатури та "миші" забезпечує найпростіший інтерфейс

користувача: за допомогою клавіатури та "миші" керують комп'ютерною системою, а за допомогою монітора отримують результат.

Програмне забезпечення ПК

Комплекс програм, які забезпечують функціонування ПК називається програмним забезпеченням ПК (Software).

Програмне забезпечення поділяється на: 1) прикладне ПЗ; 2) системне ПЗ.

Л.М. Ренн

Основи роботи на ПК Поняття про операційну систему

Л.М.Ренн 3

Прикладне ПЗ (Застосунок) – це програми, призначені для виконання конкретних завдань користувача.

Слово «застосунок» у сенсі «прикладна програма» є неологізмом, введений компанією Майкрософт для перекладу слова «application». Раніше, в українській комп'ютерній термінології словосполучення «application program» традиційно перекладалося як «прикладна програма», або ж використовувалось слово «додаток», яке є буквальним перекладом російського «приложение». Слід зауважити, що російський термін "приложение" у російській мові означає "програму, прикладену для вирішення конкретної задачі задачі" і повністю відповідає значенню англійського "application". Натомість переклад українською мовою російського слова "приложение" як "додаток" є некоректним, оскільки не відображає початкової суті оригінального терміну, а неправильно означає нібито додатковість, другорядність прикладного програмного забезпечення; а прикладні програми, як правило, і є тим головним програмним забезпеченням, заради якого використовується комп'ютер.

Системне ПЗ – це комплекс програм, які забезпечують керування компонентами комп’ютерної системи, забезпечуючи взаємодію апаратного забезпечення та прикладних програм. Системне ПЗ не вирішує конкретні практичні завдання, а лише забезпечує роботу прикладних програм, керуючи апаратними ресурсами.

Системне ПЗ включає операційні системи, утиліти, драйвери та системи програмування.

Операційна система – це сукупність програм, які забезпечують управління роботою апаратної та програмної складових ПК, координують їх взаємодію, здійснюють загальне керування роботою ПК, а також організовують взаємодію ПК з користувачем.

Утиліти (англ. Utility program, utility) — сервісні програми, що розширюють можливості ОС, утиліти допомагають керувати файлами, отримувати інформацію про комп'ютер, діагностувати й усувати проблеми (наприклад, програми тестування та очистки дисків; дефрагментатори та архіватори; конвертери типів файлів, програми резервного копіювання, тощо).

Драйвер (англ. driver) — комп'ютерна програма, за допомогою якої операційна система отримує доступ до керування апаратним забезпеченням. У загальному випадку для використання кожного пристрою, підключеного до комп'ютера, необхідний спеціальний драйвер. Драйвери залежні як від пристрою так і від операційної системи, тобто кожен пристрій потребує свого драйвера під кожну ОС. Зазвичай операційна система вже містить драйвери для основних компонентів апаратного забезпечення, однак для більш специфічних пристроїв (таких, як графічна плата або принтер) можуть знадобитися спеціальні драйвери, які надає виробник пристрою.

Системи програмування – це засоби для розробки нових програм, як прикладних, так і системних.

.М.


4

Функції операційної системи

Основні функції ОС 1. Виконання на вимогу програм користувача елементарних дій, таких як введення

та виведення даних, завантаження і зупинка інших програм, виділення та вивільнення додаткової пам'яті тощо.

2. Забезпечення доступу до периферійних пристроїв (пристрої введення-виведення).

3. Завантаження програм в оперативну пам'ять і їх виконання. 4. Керування оперативною пам'яттю (розподіл між процесами, організація

віртуальної пам'яті). 5. Керування доступом до даних енергозалежних носіїв (твердий диск, оптичні

диски тощо), організованим у тій чи іншій файловій системі. 6. Забезпечення користувацького інтерфейсу.

Інтерфейс (від англ. Interface — поверхня розділу, перегородка) — сукупність засобів, методів і правил взаємодії між елементами системи. Інтерфейс користувача (англ. User Interface, UI) – засіб взаємодії користувача з інформаційною системою; представляє собою сукупність засобів для обробки та відображення інформації, максимально пристосованих для зручності користувача. Більшість сучасних операційних систем мають графічний інтерфейс користувача – це інтерфейс, заснований на представленні всіх доступних користувачеві системних об'єктів і функцій у вигляді графічних компонентів екрану (вікон, значків, меню, кнопок, списків і т. п.).

7. Підтримка мережевих операцій та мережевих протоколів. В більшості сучасних ОС реалізовано підтримку стеку протоколів TCP/IP. Це означає що вони можуть взаємодіяти в мережі, доступаючись до ресурсів одне одного.

Додаткові функції ОС 8. Забезпечення паралельного або псевдопаралельне виконання задач

(багатозадачність). Існує три основних механізми забезпечення багатозадачності (планування задач):

1. шляхом надання процесора окремій задачі на квант часу, який визначається самою задачею (останнім часом практично не використовується або область використання значно обмежена всередині процесів);

2. шляхом надання процесора окремій задачі на квант часу, який визначається обладнанням обчислювальної системи – інтервальним таймером;

3. виділення під окрему задачу окремого процесора в багатопроцесорних системах.

У перших двох випадках на кожному з процесорів в окремо взятий момент часу обраховується лише одна задача, але за рахунок достатньо малого кванту часу (в межах мілісекунд), що почергово надається кожній з задач, виникає ілюзія одночасного виконання в системі багатьох задач.

Л.М. Ренн


Л.М.Ренн 5

В сучасних системах, як правило комбінується методи 2 і 3. 9. Розподіл ресурсів обчислювальної системи між процесами, розмежування

доступу до ресурсів для унеможливлення впливу одного процесу на перебіг інших процесів.

10. Забезпечення взаємодії між процесами: обмін даними, синхронізація. 11. Захист самої системи, а також користувацьких даних і програм від дій

користувача або програм. 12. Забезпечення багато користувальницького режиму роботи та розділення

прав доступу між користувачами. ОС може розділити запити ресурсів від авторизованих та неавторизованих користувачів, дозволивши доступ першим та, заборонивши його останнім.

Складові операційної системи

До складу операційної системи входять: 1. Ядро ОС — це набір функцій, структур даних та окремих програмних модулів, які

обов'язково завантажуються в пам'ять комп'ютера, вони забезпечують три типи системних сервісів:

управління введенням-виведенням інформації;

управління оперативною пам'яттю;

управління процесами. Багатозадачні операційні системи також включають ще одну обов'язкову складову – механізм підтримки багатозадачності.

2. Базовий набір прикладного програмного забезпечення, системні бібліотеки та програми обслуговування (утиліти), ці програми та дані завантажуються у разі потреби.

Класифікація ОС

За призначенням ОС поділяються на: 1. універсальні (для загального використання); 2. спеціальні (для розв'язання спеціальних задач); 3. спеціалізовані (виконуються на спеціальному обладнанні); 4. однозадачні (в окремий момент часу можуть виконувати лише одну задачу); 5. багатозадачні (в окремий момент часу здатні виконувати більше однієї задачі); 6. однокористувацькі (в системі відсутні механізми обмеження доступу до файлів та

на використання ресурсів системи); 7. багатокористувацькі (система впроваджує поняття "власник файлу" та забезпечує

механізми обмеження на використання ресурсів системи (квоти)), всі багатокористувацькі операційні системи також є багатозадачними;

8. реального часу (система підтримує механізми виконання задач реального часу, тобто такі, для яких будь які операції завжди виконуються за наперед передбачуваний і незмінний при наступних виконаннях час).

За способом встановлення ОС поділяються на:

.М.


6

1. вмонтовані – зберігаються в енергонезалежній пам'яті обчислювальної машини або пристрою без можливості заміни в процесі експлуатації обладнання;

2. невмонтовані – інсталюються на один з пристроїв зберігання інформації обчислювальної машини з можливістю подальшої заміни в процесі експлуатації.

За відповідністю стандартам ОС поділяються на: 1. стандартні – відповідають одному з загальноприйнятих відкритих стандартів; 2. нестандартні.

За можливістю розширення ОС поділяються на: 1. закриті – не дозволяють розширення функціональності ОС; 2. відкриті – будуються за технологіями, що забезпечують можливості розширення

функціональності ОС.

За можливістю внесення змін ОС поділяються на: 1. відкриті (англ. open source) – з відкритим програмним кодом; 2. власницькі (англ. proprietary) – комерційні з закритим кодом.

Сучасні операційні системи

Сучасні операційні системи типово мають графічний інтерфейс користувача, котрий на додачу до клавіатури користується вказівниковим пристроєм — мишею чи тачпадом, або сенсорним екраном. Системи, що не призначені для частої безпосередньої взаємодії з користувачем (як наприклад сервери) типово використовують інтерфейс командного рядка. Обидва підходи так чи інакше реалізують оболонку, котра перетворює команди користувача на системні виклики.

Під час вибору ОС ключовим моментом є архітектура комп'ютера (зокрема центрального процесора), на котрій вона буде завантажуватись. На персональних комп'ютерах сумісних з ІВМ РС завантажуються ОС сімейства Microsoft Windows, Linux та BSD.

Unix-подібні ОС.

До Unix-подібних ОС відноситься велика кількість операційних систем, котрі можна умовно поділити на три категорії — System V, BSD та Linux.

Системи Unix запускаються на великій кількості процесорних архітектур. Вони широко використовуються як серверні системи у бізнесі, як настільні системи у академічному та інженерному середовищі. Тут популярні вільні варіанти Unix, такі як Linux та BSD. Деякі з них набувають широкого поширення в корпоративному середовищі, особливо це стосується орієнтованих на кінцевого користувача дистрибутивів Linux, в першу чергу Ubuntu, Mandriva, Red Hat Enterprise Linux та Suse. Linux також є популярною системою на стільницях розробників, системних адміністраторів та інших ІТ-спеціалістів.

Деякі варіанти Unix, як наприклад HP-UX компанії Hewlett-Packard та AIX від IBM запускаються лише на апаратних системах своїх розробників. Інші, як наприклад Solaris, можуть запускатись на багатьох апаратних типах, включаючи сервери на базі x86 та ПК.

Л.М. Ренн


Л.М.Ренн 7

Mac OS.

Mac OS X — це ряд графічних ОС, що розроблюються, реалізуються та підтримуються компанією Apple. Сучасні Mac OS X – це Unix-системи, що розроблені на основі NEXTSTEP, близької до гілки BSD.

Хмарні операційні системи

Основна ідея такої системи – легкий перехід від одного комп'ютера до іншого. Хмарна ОС надається користувачеві хмарних обчислень як Інтернет-сервіс. Хмарні обчислення (англ. Cloud Computing) – це модель забезпечення повсюдного та зручного доступу на вимогу через мережу до спільних обчислювальних ресурсів.

Родина ОС Microsoft Windows

Станом на 27 червня 2008 року операційні системи сімейства Microsoft Windows займають 91 % долі світового ринку, дещо втрачаючи позиції через зростання популярності систем з відкритими джерельними кодами. Вона також використовується на малих та середніх серверах мереж та баз даних. Останнім часом Microsoft проводить ряд маркетингових досліджень, котрі мають на меті показати привабливість родини Windows на ринку корпоративних систем.

Найбільш популярною ОС із сімейства Windows протягом останніх 10-ти років була версія Microsoft Windows XР, випущена 25 жовтня 2001 року. Назва XP походить від англ. experience (досвід, враження, від прикметника професійний).

Пакет Microsoft Windows включає стандартні застосунки, такі як браузер (Internet Explorer), поштовий клієнт (Outlook Express), програвач (Windows Media Player). За допомогою технологій COM і OLE їхні компоненти можуть вбудовуватися в інші застосунки, у тому числі й сторонніх виробників. Ці продукти позиціонуються як безкоштовні і можуть бути вільно викачані з офіційного сайту Microsoft, проте для установки деяких з них необхідно мати робочу ліцензію Microsoft Windows. Запуск цих програм під іншими операційними системами можливий за допомогою емуляторів середовища Windows. Існують також версії деяких з них, спеціально розроблені для інших операційних систем. Ці версії поступаються оригінальним версіям набором функцій і можливостей, а також частотою оновлення.

Навколо факту включення таких стандартних продуктів в ОС Windows розгортається багато суперечок і дискусій, оскільки це створює серйозні перепони для розповсюдження конкуруючих продуктів. Так, часто оспорюють лідерство і ставлять під сумнів якість браузера Internet Explorer, пояснюючи його популярність входженням в пакет Windows і поганою обізнаністю користувачів про наявність альтернатив. А в березні 2004 року Європейська Комісія оштрафувала Майкрософт і зобов'язала створити для продажу в Європі версію Windows без Windows Media Player. Сама компанія Майкрософт продовжує відстоювати своє право включати свої продукти в пакет Windows і розробляє нові інтегровані продукти.

З 1 липня 2008 року Microsoft припинила продажі Windows XP своїм постачальникам.

.М.


8

8 квітня 2014 року корпорація Microsoft припиняє підтримку ОС Windows XP. У разі використання цієї версії операційної системи після завершення підтримки користувачі не будуть отримувати оновлень системи безпеки для Windows XP.

У листопаді 2006 року, після більш ніж 5 років розробки, корпорація Microsoft випустила ОС Windows Vista. У травні 2007 року корпорація Microsoft вивела на український ринок першу україномовну операційну систему Windows Vista і програмне забезпечення Office System 2007. Раніше для продуктів компанії існували лише додаткові мовні модулі (патчі) локалізації, а повнофункціональні україномовні версії комерційних продуктів були відсутніми.

ОС Windows Vista містить велику кількість нововведень та архітектурних змін в порівнянні з попередніми версіями Windows. Серед інших можна виділити новий інтерфейс користувача, ряд вдосконалень безпеки, та нові програми для мультимедія, як наприклад Windows DVD Maker.

22 жовтня 2009 року вийшла ОС Microsoft Windows 7. Microsoft пропонує 6 різних варіантів постачання цієї ОС. Всі варіанти Windows 7, крім найбільш спрощених, працюють як на 32-бітній, так і на 64-бітній платформах. Всі 32-бітові версії підтримують до 3 Гб ОЗП. 64-бітові редакції від 4 Гб (Домашня базова) до 192 Гб пам'яті у всіх останніх редакціях, за винятком Домашньої розширеної, в ній обмеження — 16 Гб.

Істотно перероблений інтерфейс системи, панель завдань і меню Пуск. Тепер назви програм і заголовки відкритих документів в панелі завдань не відображаються — тут немає ніякого тексту, а тільки іконки. Дістати доступ до основних функцій можна, не розгортаючи застосунок, — досить натиснути на відповідну іконку в панелі завдань правою кнопкою миші. Наприклад, у випадку з Windows Media Player користувач може відкрити список відтворення, а у випадку з Internet Explorer — проглянути зменшені зображення відкритих веб-сторінок і перемкнутися між ними. У меню Пуск з'явився доступ до тек, що найчастіше відкривалися.

При перетягуванні вікна воно збільшується — коли користувач утримує його мишкою, і зменшується, коли відпускає в потрібному. Якщо відкрите вікно підвести до краю робочого столу, воно зменшиться до 50% від номінального розміру — це зручно для організації вікон. Покращено виведення зображення на мультиекранні системи.

Windows 7 потрібно менше часу на перехід в сплячий режим і вихід з нього, а також на відновлення зв'язку з бездротовими мережами Wi-Fi. Установка і підготовка до роботи запам'ятовуючих та інших пристроїв, що підключаються через роз'єм USB займає лічені секунди, пошук інформації на комп'ютері і сортування його результатів також відбуваються значно швидше.

Для перегляду веб-сторінок в Windows 7 передбачена восьма версія браузера Internet Explorer. До нього, крім прискорених алгоритмів роботи, увійшов новий сервіс, що сповіщає про зміни на зазначеному раніше веб-сайті.

На робочому столі Windows 7 можна довільно розмістити віджети – невеликі застосунки, що показують час, картинки, які транслюють текстові новини, відображають вміст музичних програвачів або відеофайлів і так далі. При натисненні

Л.М. Ренн


Л.М.Ренн 9

мишкою на вільне місце на робочому столі, всі відкриті вікна стають прозорими — це допомагає дістатися до віджетів.

Можна згорнути всі неактивні вікна рухом миші. Для активації вікна достатньо захопити його заголовок і трохи потрясти вліво-управо.

Під час наведення миші на значок в панелі завдань відображаються зменшені копії вікон; можна перемикатися між вікнами застосунку, для цього слід просто клацнути по значку; можна перетягувати і фіксувати на панелі завдань різні вікна і застосунки, переглядати робочий стіл одним наведенням в спеціальну область екрану, тощо. Можна також одним рухом миші розгорнути вікно на пів-екрану, весь екран або лише по вертикальній осі.

ОС Windows 8 – операційна система для персональних комп'ютерів, включаючи домашні та офісні системи, ноутбуків, планшетів і домашніх кінотеатрів, випущена для 26 жовтня 2012.

Windows 8 ввела значні зміни у платформу операційної системи та користувацький інтерфейс під назвою Metro для покращення роботи з планшетами. Цей інтерфейс з'являється першим після завантаження системи; він схожий за функціональністю з Робочим столом – стартовий екран має плитки застосунків (те саме, що ярлики і іконки), після натискання на які завантажується за стосунок чи сайт, або відкривається тека. Прокрутка в інтерфейсі Metro йде горизонтально. Плитки на стартовому екрані можна переміщати і групувати, давати групам імена та змінювати розмір плиток. Залежно від роздільної здатності екрану система автоматично визначає кількість рядків для плиток — на стандартних планшетних комп'ютерах три ряди плиток. Колір стартового екрану змінюється в новій панелі управління, також змінюється і орнамент на задньому тлі. У системі присутній і класичний Робочий стіл, у вигляді окремого застосунку. Замість меню Пуск в інтерфейсі використовується Активний кут, натискання на який відкриває стартовий екран.

У Windows 8 також додано підтримку таких нових технологій як USB 3.0, Advanced Format твердих дисків, NFC, і хмарні обчислення.

Були введені нові додаткові можливості безпеки, такі як вбудовані антивіруси і підтримка безпечного завантаження для уникнення враження шкідливими програмами під час завантаження ОС.

Internet Explorer 10 в Windows 8 включений в настільному і сенсорному варіантах. Останній не підтримує плагіни або ActiveX, але включає в себе версію програвача Adobe Flash Player, оптимізованого для сенсорного управління.

Провідник включає в себе стрічку (на зразок стрічки в Microsoft Office) та покращення в способах вирішення конфліктів при перенесенні або копіюванні файлів.

Для відновлення системи написано дві нові функції: Оновлення (Refresh) і Скидання (Reset). Оновлення для Windows відновлює всі системні файли в початковий стан, зберігаючи при цьому всі налаштування, файли користувача і застосунки. Скидання ж повертає комп'ютер до заводських налаштувань.

Новий, повністю змінений, диспетчер задач. Додано нові графіки продуктивності, оптимізоване управління виконуються застосунками, фоновими процесорами і

.М.


10

службами на єдиній вкладці «Продуктивність». Також в диспетчер завдань було перенесено управління автозавантаженням з «Конфігурації системи».

Була вбудована функція «Сімейна безпека», управління сімейною безпекою здійснюється в панелі управління.

Додана підтримка USB 3.0 , Bluetooth 4.0, DirectX 11.1 і .NET Framework 4.5. Нова панель управління дозволяє швидко змінити деякі налаштування системи. Вдосконалений пошук: на початковому екрані потрібно лише натиснути будь-яку

клавішу для початку пошуку по застосунках, параметрах тощо. Змінювати розкладку клавіатури можна також за допомогою сполучень клавіш

Windows + Space або ⇧ Shift + Alt. Для настільних комп'ютерів, ноутбуків і планшетів, передбачена можливість

використання трьох версій операційної системи: 1. Windows 8 — базова версія Windows 8 призначена для застосування більшістю

користувачів, вона підтримує великий перелік функцій, достатніх для повсякденної роботи

2. Windows 8 Pro призначена для застосування ентузіастами. Вона підтримує всі можливості базової версії Windows 8 і додатково забезпечує підтримку шифрування, віртуалізації, розширені можливості управління комп'ютером та роботи з доменами.

3. Windows 8 Enterprise для корпоративної сфери. Різновидом ОС Windows 8 є ОС Windows RT. Windows RT – це нова операційна система на основі Windows 8, оптимізована

для тонких і легких комп’ютерів, які довго працюють від акумулятора та створені для мобільних людей. Вона підтримує більшість функцій, доступних у базовій версії Windows 8, але сумісність із існуючими застосунками втрачена, тому Майкрософт включив у поставку встановлені застосунки Microsoft Office (Word, Excel, PowerPoint, OneNote), оптимізовані для роботи на пристроях з сенсорними дисплеями. Ця редакція ОС доступна користувачам тільки в передустановленому вигляді. У Windows RT можуть виконуватися лише вбудовані застосунки та застосунки, завантажені з Магазину Windows. Windows Update автоматично оновлює дані на комп’ютері, а Windows Defender надає своєчасний захист від вірусів і зловмисних програм.

Л.М. Ренн


Л.М.Ренн 11

.М.


2

ТЕМА 2. ПОНЯТТЯ ФАЙЛ, ФАЙЛОВА СИСТЕМА, КАТАЛОГ

Файл - це впорядкована сукупність даних, записаних на пристрої зберігання інформації, яка має певне ім'я. Операційна система забезпечує організацію файлів в файлові системи.

Файлова система - набір файлів (можливо порожній), організованих за наперед визначеними правилами. Створення файлової системи відбувається в процесі форматування пристроїв зберігання інформації.

Якщо організація файлів в файлову систему відбувається з використанням каталогів, то така файлова система називається ієрархічною. В комп'ютерній термінології катало́г (англ. directory), чи те́ка (англ. folder) — це елемент файлової системи, що може містити групу файлів, а також інші каталоги. Каталог, що знаходиться всередині іншого каталогу називається підкаталогом. Разом каталоги створюють ієрархію, чи структуру у вигляді дерева. Існують пласкі файлові системи, які не використовують каталогів.

Фізично каталог представляє собою спеціальний файл, у якому реєструються інші файли, а також каталоги, вкладені в даний каталог.

Назва тека є аналогією до тек з документами, що використовуються у офісах. Ця назва широко використовується у деяких операційних системах таких як Mac OS та Microsoft Windows.

Власне кажучи, існує різниця у поняттях каталог та тека, каталог — це елемент файлової системи і визначає список файлових імен, позаяк тека є метаформою контейнера в графічному інтерфейсі. Наприклад, Microsoft Windows використовує концепцію спеціальних тек для представлення користувачу елементів файлової системи без занурення у абсолютні шляхи каталогів тощо.

Якщо ви посилаєтесь на контейнер для документів, термін «тека» є більш прийнятним. Але якщо йдеться про механізм, що відслідковує файли документів, «каталог» буде кращим вибором.

Хоча загальна концепція всіх ФС загалом однакова, однак в їх реалізації є деякі відмінності. Два вартих уваги приклади — це символи-розділювачі каталогів та чутливість до регістру. Юнікс-подібні ОС (BSD, Лінукс, MacOS X) та AmigaOS використовують у якості розділювача каталогів символ слеш (/), в той час як в ОС родини Windows в якості розділювача прийнято вживати символ зворотній слеш (\).

В Юнікс-подібних ОС у назві файлу може використовуватись будь-який символ за винятком символа слеш і вони чутливі до регістру. В ОС Windows у назвах файлів заборонено використовувати деякі символи, і назви файлів не чутливі до регістру.

Стандартні імена дисків

Файли і каталоги зберігаються на дисках зовнішніх запам'ятовуючих пристроїв (накопичувачів). У комп'ютері може бути декілька таких пристроїв-дисководів, що використовують жорсткі диски, твердотілі накопичувачі, компакт-диски. Щоб розрізняти дисководи, їм присвоюють певні імена.

Л.М. Ренн

Основи роботи на ПК Поняття про файлову систему

Л.М.Ренн 3

В ОС Windows стандартними іменами накопичувачів є літери з послідовності: А, В, С,... Літери А і В звичайно надають дисководам для гнучких магнітних дисків - дискет. У комп'ютерах старих моделей є, як правило, два приводи: А і В для дискет великого (п'ятидюймових) і малого (тридюймових) діаметрів.

Літера С завжди зарезервована для жорсткого системного диска, з якого завантажується ОС. У сучасних ПК відсутні дисководи для дискет, тому літери А та В пропускаються, а системний диск все одно іменується як С. Привід компакт-диска може мати наступну літеру - D.

Ім’я файлу

Ім’я файлу (відносне Ім’я файлу) складається з двох частин, розділених крапкою. Ліворуч від крапки вказується назва файлу, праворуч – розширення імені файлу. Назва файлу присвоюється користувачем, розширення імені файлу присвоюється прикладною програмою, хоча користувач може змінити розширення імені файлу.

Розширення імені файлу (англ. filename extension) — послідовність символів, що додається до назви файлу і призначена для розпізнавання типу (формату) файлу. Це один з розповсюджених способів, за допомогою яких користувач або програмне забезпечення комп'ютера може визначити тип даних, що зберігаються у файлі. Для деяких операційних систем – це обов'язкова вимога, для інших (UNIX) – необов'язкова.

Операційна система може встановлювати відповідності між розширеннями імен файлів і застосунками. Коли користувач відкриває файл із зареєстрованим розширенням, автоматично завантажується відповідна прикладна програма.

Деякі розширення (.COM, .EXE) показують, що файл сам є програмою. У ранніх операційних системах довжина розширення імені була обмежена

трьома символами, у сучасних операційних системах це обмеження відсутнє. Іноді можуть використатися кілька розширень, що слідують одне за одним, наприклад, «.tar.gz».

Повне ім’я файлу (абсолютне ім’я файлу, шлях до файлу) містить повний шлях до файлу з кореневого каталогу. В ОС Windows повне ім’я файлу записується наступним чином:

1. вказується буква диску; 2. ставиться символ двокрапка (:); 3. ставиться символ зворотній слеш (\); 4. вказуються назви усіх підкаталогів, після назви кожного із підкаталогів

обов’язково ставиться символ зворотній слеш (\); 5. вказується ім’я файлу. C:\Windows\System32\calc.exe

Максимальний та мінімальний розміри файлу, правила запису імені файлу, а також перелік властивостей файлу залежать від конкретної ОС та файлової системи. Те ж саме можна сказати і про каталоги.

В ОС Windows використовуються файлові системи FAT32, NTFS та exFAT; остання призначена для флеш-накопичувачів. В залежності від обраної файлової системи накладаються відповідні обмеження на ім’я файлу:

.М.


4

Обмеження FAT32 NTFS exFAT

Максимальна довжина імені файлу

255 байт 255 символів Невизначено

Допустимі символи в назвах

Довільні символи Юнікод, крім NUL

Довільні символи Юнікод, крім NUL, " / \ * ? < > | :

Довільні символи Юнікод, крім NUL

Максимальна довжина шляху до файлу

Без обмежень 32 767 символів Юникод; кожна компонента шляху (каталог або ім’я файлу) – до 255 символов

Без обмежень

Максимальний розмір файлу

4 GiB 16 EiB 16 EiB

Л.М. Ренн

Основи роботи на ПК Поняття про файлову систему

Л.М.Ренн 5

.М.


2

ТЕМА 3. ГРАФІЧНИЙ ІНТЕРФЕЙС КОРИСТУВАЧА ОС WINDOWS

Об’єкти ОС Windows

ОС Windows оперують над об’єктами трьох типів: 1. Файл. 2. Папка. 3. Ярлик.

Папки слугують для систематизації даних на пристроях зберігання інформації. За термінологією ОС Windows, папками називаються файлові каталоги. Однак для забезпечення зручного й ефективного доступу до ресурсів ПК через стандартний графічний інтерфейс поняття папки було розширене. Було введено поняття системної папки. До системних папок відносяться такі папки як Мій комп'ютер, Мережеве оточення, Мої документи, Кошик, тощо, вони містять такі системні ресурси як дисководи, принтери, під'єднані до мережі ПК та ін.

Ярлики слугують для швидкого доступу до об’єктів ОС. Ярлик – це невеликий файл, що містить інформацію про розташування певного об’єкта.

ОС Windows використовують графічний віконний інтерфейс користувача. Для позначення об’єктів, команд, пристроїв, тощо в ОС Windows застосовуються

піктограми. Піктограма (іконка, значок) – це невелике зображення, що репрезентує застосунок, файл, теку, вікно, компонент ОС, пристрій, тощо. Піктограми реагують на клацання мишкою, внаслідок чого виконується відповідна дія (стартує застосунок, відкривається файл, тощо).

Меню ОС Windows

Меню – це елемент інтерфейсу користувача, який дозволяє обирати одну із вказаних у наборі команд. Меню можуть бути представлені у текстовому або у графічному режимі.

В застосунках часто використовується принцип головного меню, коли основна частина меню постійно знаходиться в робочому вікні, а вибір елемента із головного меню спричиняє появу виринаючого меню, яке в свою чергу може містити інші підменю. Набір команд у меню є постійним. Інколи окремі команди меню можуть бути неактивними, це означає, що відповідні дії на даний момент виконати неможливо. Деякі застосунки дозволяють тимчасово приховувати окремі команди у наборах меню (наприклад, якщо ці команди використовуються дуже рідко).

Особливим типом меню є контекстне меню – це меню, в якому набір команд залежить від обраного об’єкта та стану робочого середовища й застосунку. Контекстне меню завантажується клацанням відповідного об’єкта правою кнопкою миші, комбінацією клавіш Shift + F10, або клавішею "Контекстне меню" на клавіатурі.

Вікна ОС Windows

В ОС Windows кожна програма працює у власному вікні. Вікно – це візуально окрема область екрана з певним інтерфейсом користувача. Зазвичай вікно має

Л.М. Ренн

Основи роботи на ПК Графічний інтерфейс користувача ОС Windows

Л.М.Ренн 3

прямокутну форму та містить власні піктограми для позначення команд чи об’єктів, може містити меню, додаткові панелі, а також власну робочу область, в якій відображається документ, картинка, вміст теки або інший об'єкт. Навколо робочої області в межах вікна, може бути багато інших менших областей, їх іноді називають панелями, вони відображають важливу інформацію або опції. Робоча область здатна відображати один або декілька об'єктів. Окремі застосунки можуть створювати декілька дочірніх вікон. Іноді дочірні вікна або діалоги з'являються над головним вікном, закриваючи його частину, нові віконні системи дозволяють таким вікнам бути напівпрозорими. Вікна можна переміщувати по екрану, змінювати розмір, тимчасово приховувати або закривати – припиняти роботу з даним вікном.

Робочий стіл

За термінологією ОС Windows Робочий стіл – область екрану, на якій відображаються вікна, значки й меню. Іноді говорять, що робочий стіл – це основне вікно графічного інтерфейсу користувача ОС Windows.

За замовчуванням внизу робочого столу розміщена Панель задач.

З лівого боку на панелі задач розміщена кнопка Пуск, що слугує для завантаження

Головного меню Windows, яке завжди містить сім стандартних команд: Програми Документи Налагодження Пошук Довідка Виконати Закінчення роботи

Проте користувач може завжди включити у це меню додаткові команди. Праворуч від кнопки Пуск розміщується Панель швидкого завантаження, на якій

можна розмістити кнопки для завантаження потрібних програм. Праворуч від Панелі швидкого завантаження розміщуються кнопки усіх відкритих

вікон, за допомогою яких можна швидко переходити від одного вікна до іншого. Якщо завантажених вікон багато, відповідні кнопки на Панелі задач об’єднуються в групи.

З правого боку на панелі задач відображається Область оповіщення, у якій відображається годинник, мовна панель, мережеві підключення, підключені периферійні пристрої, піктограми антивірусів, тощо, а також відображаються поточні процеси, наприклад, друк документів.

Контекстне меню Панелі задач містить команди впорядкування вікон на Робочому столі, та команди керування відображенням значків (інструментів) на Панелі задач. За бажання користувач може створити свої власні інструменти на Панелі задач.

.М.


4

Типи вікон

В ОС Windows використовуються вікна п'ятьох типів. 1. Вікна папок слугують для відображення вмісту папок та виконання операцій над

об'єктами папок (копіювання, вилучення, переміщення, тощо). 2. Вікна прикладних програм (застосунків) слугують для виконання конкретних

завдань користувача. 3. Діалогові вікна – це елементи інтерфейсу користувача, що використовуються для

вибору чи налагодження певних параметрів, забезпечуючи діалог між програмою та користувачем; зазвичай містять кнопки підтвердження чи скасування пропозиції.

4. Вікна повідомлень слугують для відображення інформації про події, на які користувач не може вплинути, наприклад, повідомлення про несправність пристроїв чи недоступність ресурсу, тощо.

5. Вікна довідкової системи вміщують допоміжну довідкову інформацію для роботи з операційною системою та прикладними програмами.

Структура вікна

Не залежно від типу, вікна в ОС Windows мають типову структуру: 1. У верхній частині віна розташований Рядок заголовку – обов’язковий елемент усіх

вікон. З лівого боку рядка заголовку – відображається піктограма та назва програми, а у вікні застосунку відображається ще і назва завантаженого файлу. Для активації вікна достатньо клацнути довільну його частину. Активне вікно – це вікно, з яким в даний момент працює користувач. Заголовок активного вікна завжди підсвічується. Для переміщення вікна слід клацнути його заголовок, затиснути ліву кнопку миші та перемістити курсор.

2. З правого боку рядка заголовку розміщуються системні кнопки: Згорнути – тільки витирає зображення вікна на робочому столі, при

цьому відповідна програма залишається в робочому стані, про що свідчить значок на Панелі задач;

Збільшити/Зменшити;

Л.М. Ренн

Основи роботи на ПК Графічний інтерфейс користувача ОС Windows

Л.М.Ренн 5

Закрити – витирає зображення вікна на робочому столі та закриває відповідну програму, при цьому значок вікна зникає з Панелі задач.

Вказані команди містяться також у контекстному меню рядка заголовку. 3. Під рядком заголовку (не обов’язково) може розміщуватись Рядок меню,

що містить перелік команд для роботи у даному вікні. 4. Нижче може (не обов’язково) розміщуватись Панель інструментів – меню,

представлене в графічному вигляді, де команди відображаються за допомогою піктограм, які називаються інструментами. Панель інструментів зазвичай дублює команди рядка меню. Примітка. У вікнах застосунків пакету Microsoft Office текстові меню відсутні взагалі, а замість традиційної панелі інструментів використовується стрічка із вкладками.

5. У нижній частині вікна (не обов’язково) може розміщуватися Рядок стану, що відображає поточну інформацію про перебіг подій, активний об’єкт, обраний інструмент, тощо.

6. Центральна частина вікна – це Робоча область, призначена для роботи з конкретною програмою.

7. Якщо вміст вікна більший за робочу область, у вікні з’являються Смуги прокручування, за допомогою яких можна переміщувати вміст вікна у робочій області. Вікно може містити як горизонтальну, так і вертикальну смугу прокручування. Смуга прокручування містить дві стрілки для переміщення вмісту вікна на одну позицію вперед чи на назад та повзунок, за допомогою якого вміст вікна можна переміщувати довільно. Якщо ж клацнути на вільному місці смуги прокручування, вміст вікна переміщується на одну екранну сторінку.

Елементи керування у вікнах

1. Область. 2. Поле. 3. Вкладка. 4. Кнопка. 5. Лічильник. 6. Повзунок. 7. Перемикач (радіокнопка). 8. Список. 9. Прапорець.

.М.


6

Вкладка

Область

Кнопка

Повзунок

Поле зі

списком

Поле

Кнопка завантаження

діалогового вікна

Список

Список

Перемикач

Лічильник

Прапорець

Л.М. Ренн


Л.М.Ренн 7

Застосування клавіатури під час роботи з вікнами

Для переміщення по елементах керування вікна використовується клавіша Tab. Комбінація клавіш Alt+Tab завантажує невеличке ДВ, у якому відображаються усі

завантажені вікна. Щоб обрати потрібне вікно слід переміщувати курсор клавішею Tab, утримуючи клавішу Alt; зробивши вибір, слід відпустити клавішу Alt.

Коли вікно активне, можна отримати доступ до команд рядка меню за допомогою клавіатури. Для цього слід натиснути клавішу Alt. В командах рядка меню автоматично виділяться символи, які слід ввести з клавіатури, щоб отримати доступ до даного пункту меню. Після введення вказаного символу відповідне меню розкривається; за допомогою клавіш керування курсором можна обрати потрібну команду, а для її виконання слід натиснути клавішу Enter.

Активне вікно можна також переміщувати та змінювати його розміри за допомогою клавіш керування курсором. Для цього слід завантажити системне меню активного вікна комбінацією клавіш Alt+Space; потім обрати відповідну команду за допомогою клавіш керування курсором, а потім змінювати розміри вікна чи переміщувати вікно теж за допомогою клавіш керування курсором. Для завершення переміщення вікна чи змінення його розмірів слід натиснути клавішу Enter.

Комбінація клавіш Alt+F4 закриває активне вікно.

Вікно папки.

Будова вікна папки. Призначення команд меню вікна папки. Призначення панелі інструментів вікна папки. Призначення рядка адреси у вікні папки. Призначенні області типових завдань. Способи відображення об’єктів у вікні папки:

Діафільм. Ескізи сторінок. Плитка. Значки. Список. Таблиця.

Способи сортування об’єктів у вікні папки: За іменем об’єктів. За розміром об’єктів. За типом об’єктів. За датою останньої зміни об’єктів.

Групування об’єктів у вікні папки.

.М.


8

ТЕМА 4. ОПЕРАЦІЇ НАД ОБ’ЄКТАМИ ОС

Над об′єктами ОС можна виконувати наступні операції: 1. Виділення об’єкта – ця операція виконується для того, щоб переглянути чи змінити

властивості об′єкта, або виконати одну із наступних операцій. 2. Перейменування об’єкта. Слід обережно виконувати перейменування файлів,

оскільки зміна розширення імені файлу може зробити цей файл недоступним для операційної системи. Не можна також перейменовувати системні файли й папки, чи файли й папки прикладних програм.

Для виконання копіювання та переміщення об′єктів використовується так званий буфер обміну. За термінологією ОС Windows, буфер обміну – це область ОП, призначена для тимчасового розміщення даних під час виконання операцій переміщення та копіювання об′єктів.

3. Переміщення об’єкта здійснюється за два кроки: Спочатку виконується команда Вирізати, яка розміщує об′єкт у буфері обміну

та позначає його таким, що має бути видаленим. Потім виконується команда Вставити, яка вставляє об′єкта із буферу обміну у

вказане місце та вилучає позначений для видалення об′єкт. Якщо після команди Вирізати команда Вставити не була виконана,

позначення об′єкта до видалення скасовується. 4. Копіювання об′єктів здійснюється за два кроки:

Спочатку виконується команда Копіювати, яка розміщує об′єкт у буфері обміну.

Потім виконується команда Вставити, яка виконує вставлення об′єкта із буферу обміну у вказане місце.

Якщо після команд Копіювати/Вирізати була виконана інша команда Копіювати/Вирізати, старий вміст буферу обміну автоматично замінюється новим, а старі помітки для видалення витираються.

5. Вилучення об′єктів. За замовчуванням вилучені об′єкти потрапляють у спеціальну системну папку Кошик. Уразі необхідності видалені об′єкти можна відновити із папки Кошик.

6. Створення об′єктів. ОС Windows дозволяє створювати папки й ярлики, а також незаповнені файли зареєстрованих типів.

7. Завантаження об′єктів. Завантажений (відкритий) об′єкт – це об′єкт, який на даний момент обробляється засобами ПК, при цьому на Робочому столі відображається відповідне вікно, а на Панелі задач – відповідний значок, вікно завантаженого об′єкта можна згорнути.

Л.М. Ренн

Основи роботи на ПК Операції над об’єктами операційної системи

Л.М.Ренн 9

Способи виконання операцій над об’єктами

1. За допомогою мишки. Для виділення об′єкта слід клацнути його ЛКМ. Для виділення суміжних об′єктів, слід утримувати клавішу SHIFT. Для виділення несуміжних об′єктів слід утримувати клавішу CTRL. Якщо клацнути ім′я виділеного об′єкта, вмикається режим перейменування об′єкта. Для завантаження об′єкту слід двічі поспіль клацнути об′єкт ЛКМ. Метод drag&drop – для переміщення об′єктів слід клацнути об′єкт ЛКМ та, утримуючи ЛКМ, перетягнути об′єкт в інше місце, наприклад, у вікно іншої папки, і відпустити ЛКМ. Під час перетягування об′єктів з одного пристрою в інший створюється копія об′єкта. Під час перетягування об′єкта з утриманням клавіші CTRL створюється копія об′єкта. Під час перетягування об′єкта з утриманням клавіші CTRL+ SHIFT створюється ярлик об′єкта.

2. За допомогою клавіатури. Можна по черзі виділяти об′єкти на Робочому столі чи у вікні папки, переміщуючись від довільного виділеного об′єкта за допомогою клавіш керування курсором. Комбінація клавіш CTRL+А виділяє усі об′єкти у вікні папки чи на Робочому столі. Клавіша F2 вмикає режим перейменування виділеного об′єкта. Клавіша DELETE переміщує виділений об′єкт в папку Кошик. Клавіша ENTER завантажує виділений об′єкт. Комбінація клавіш CTRL+С зберігає в буфері обміну активний об′єкт. Комбінація клавіш CTRL+Х зберігає в буфері обміну активний об′єкт та позначає цей об′єкт для подальшого видалення. Комбінація клавіш CTRL+V виконує вставлення об’єкта із буферу обміну в активну папку. Комбінація клавіш CTRL+Z скасовує останню операцію.

3. За допомогою контекстних меню. Контекстні меню об′єктів, Робочого столу, робочої області вікна папки містять усі розглянуті вище команди для роботи з об′єктами ОС.

4. За допомогою команд вікна папки. Команди меню вікна папки містять усі розглянуті вище команди для роботи з об′єктами ОС.

.М.


10

ТЕМА 5. ПРОГРАМА ПРОВІДНИК.

Для доступу до файлів й папок в ОС Windows можна користуватися вікнами системних та звичайних папок, чи програмою Провідник. Програма Провідник слугує для навігації по файловій системі ПК та для виконання операцій над об′єктами ОС. Робоча область вікна програми Провідник розділена на дві частини.

У лівій частині вікна Провідника відображається ієрархічна структура файлової системи ПК.

Папкою найвищого рівня вважається папка Робочий стіл. У ній відображаються усі об′єкти, розміщені на Робочому столі, а також вміст системних папок: Мій комп’ютер, Мережне оточення, Мої документи та Кошик.

У правій частині відображається вміст папки, що є виділеною у лівій частині. За допомогою Провідника можна Виконувати усі операції над об′єктами ОС

довільним способом. Провідник можна завантажити:

із контекстного меню кнопки Пуск; із переліку Програми у розділі Стандартні програми Головного меню

Windows; за допомогою кнопки Папки у вікні папки можна перейти до програми

Провідник. В нових версіях ОС Windows, програма Провідник завжди присутня у вікні папки.

Л.М. Ренн

Основи роботи на ПК Програма Провідник. Пошук об’єктів в ОС Windows

Л.М.Ренн 11

ТЕМА 6. ПОШУК ОБ’ЄКТІВ

Для пошуку "загублених" файлів можна задати певні умови пошуку: Пошук за типом об’єкта. Пошук за типом файлу. Пошук текстових файлів за вмістом. Пошук у певних папках. Пошук за датою створення чи змінення об’єкта. Пошук за розміром об’єкта. Пошук у системних папках. Пошук в прихованих папках та файлах. Пошук за іменем об’єкта, в тому числі і з врахуванням регістру. Якщо відома тільки

частина імені, для пошуку таких об’єктів можна використовувати знаки підстановки. Для пошуку об’єктів ОС використовуються два знаки підстановки – знак питання (?) та символ зірочка (*).

Знак питання (?) позначає один невідомий символ імені. Символ зірочка (*) позначає довільну кількість невідомих символів імені.

Приклад Нехай на комп’ютері містяться об’єкти з іменами:

Пошук по імені з

параметром ?оля

відобразить наступні об’єкти

Пошук по імені з параметром

???оля відобразить

наступні об’єкти


*оля відобразить



???? відобразить



??я відобразить


Оля Коля Толя Боря Зоя доля воля неволя квасоля парасоля поля тля






Умови пошуку можна зберегти. Після наступного завантаження пошуку, автоматично розпочнеться новий пошук із збереженими параметрами пошуку.

.М.


12

Зміст

Тема 1. Поняття про операційну систему та її призначення ................................ 2

Апаратне забезпечення ПК .................................................................................. 2

Програмне забезпечення ПК ............................................................................... 2

Функції операційної системи ............................................................................... 4

Складові операційної системи ............................................................................. 5

Класифікація ОС .................................................................................................... 5

Сучасні операційні системи ................................................................................. 6

Unix-подібні ОС. .................................................................................................... 6

Mac OS. .................................................................................................................. 7

Хмарні операційні системи .................................................................................. 7

Родина ОС Microsoft Windows ............................................................................. 7

Тема 2. Поняття файл, файлова система, каталог ................................................. 2

Стандартні імена дисків ....................................................................................... 2

Ім’я файлу ............................................................................................................. 3

Тема 3. Графічний інтерфейс користувача ОС Windows ....................................... 2

Об’єкти ОС Windows ............................................................................................. 2

Меню ОС Windows ................................................................................................ 2

Вікна ОС Windows ................................................................................................. 2

Робочий стіл .......................................................................................................... 3

Типи вікон ............................................................................................................. 4

Структура вікна ..................................................................................................... 4

Елементи керування у вікнах ............................................................................... 5

Застосування клавіатури під час роботи з вікнами ............................................. 7

Вікно папки. .......................................................................................................... 7

Тема 4. Операції над об’єктами ОС ....................................................................... 8

Способи виконання операцій над об’єктами ...................................................... 9

Тема 5. Програма Провідник. .............................................................................. 10

Тема 6. Пошук об’єктів ......................................................................................... 11

Documents

Керування процесами в операційній системі