Раздел 3. Функции операционных систем (ОС). ОС Windows.

Тема 6. Функции операционных систем. Виды интерфейсов пользователя. Типы операционных систем. Организация файловой системы. Обслуживание файловой структуры.

Тема 7. Операционная система Windows. Рабочий стол Windows. Основные объекты. Файлы и папки. Операции с файловой структурой. Структура Главного меню. Настройка операционной системы Windows. Стандартные приложения Windows.

Методические указания

Операционная система – это комплекс системных и служебных программных средств. Операционная система опирается на базовое программное обеспечение ПК, входящее в его систему BIOS, и является опорой для программного обеспечения более высоких уровней - прикладных и большинства служебных приложений. Операционная система определяет общие правила запуска программ, управления данными и доступа к ресурсам компьютера. Операционная система скрывает от пользователя сложные и ненужные ему подробности работы с аппаратными средствами компьютера. Операционная система осуществляет загрузку в оперативную память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные вспомогательные действия по запросу выполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.

Операционные системы делятся на однопользовательские и многопользовательские, однозадачные и многозадачные. Сетевые операционные системы обеспечивают работу компьютеров в локальной сети.

По реализации интерфейса пользователя различают неграфические операционные системы (с интерфейсом в виде командной строки) или графические операционные системы. Графические операционные системы в качестве органа управления используют мышь или адекватное устройство позиционирования. В графической операционной системе происходит взаимодействие активных (указатель мыши) и пассивных(кнопки, значки, строки меню и др.) экранных элементов управления.

К функциям ОС относят: обеспечение интерфейса пользователя, обеспечение автозапуска, организация файловой системы, обслуживание файловой системы.

Операционная система обеспечивает создание файловой системы, предназначенной для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним. Принцип организации файловой системы – табличный. Поверхность жесткого диска рассматривается как трехмерная матрица, измерениями которой являются номера поверхности, цилиндра и сектора. Наименьшей физической единицей хранения данных является сектор (512 байт). Группы секторов объединяются в кластеры. Кластер - наименьшая единица адресации при обращении к данным. Его размер строго не фиксирован и зависит от емкости диска.

Операционные системы используют файловую систему на основе таблиц размещения файлов (FAT-таблицы), состоящих из 16-ти, 32-х разрядных полей. В FAT-таблицах размещаются записи о местоположении единиц хранения данных. Совершенно другая файловая система – NTFS организует хранение файлов иначе, служебная информация хранится в главной таблице файлов (MFT). Размер кластера в ней не зависит от размера диска и для больших дисков эта система является эффективной.

Пользователю ПК данные о местоположении файлов представляются в виде иерархической структуры (папки содержат другие, вложенные в них папки).

К функциям обслуживания файловой структуры относят следующие операции, происходящие под управлением ОС: создание файлов и папок, переименование файлов и папок, копирование, перемещение, удаление файлов и папок, навигация по файловой структуре для доступа к файлу, папке, управление атрибутами файлов.

Windows – графическая операционная система. Стартовый экран Windows представляет системный объект, называемый Рабочим столом. Рабочий стол – это графическая среда, на которой отображаются объекты Windows и элементы управления Windows. На Рабочем столе расположены экранные значки, ярлыки объектов, Панель задач – один из основных элементов управления. Ярлык – указатель на объект, для которого он создан. Ярлык создается для удобного доступа к объекту. Одним из основных понятий пользовательского интерфейса Windows является окно – одно из важных объектов Windows. В окне отображаются папки и файлы, выполняемые программы и документы. Существует несколько основных типов окон – окна папок, рабочие окна приложений, диалоговые окна, окна справочной системы. Структура окна папки содержит следующие элементы: строка заголовка со служебной областью, кнопки управления размером окна, кнопки «Вперед» и «Назад», адресная строка, строка поиска, строка меню, панель инструментов, область переходов, рабочая область окна, строка состояния.

Простейшие приемы работы с файловой структурой представляет иерархическая система окон папок, берущая начало от папки Компьютер, которая обеспечивает быстрый доступ к дискам, папкам и файлам. Операции с файлами и папками можно выполнять с помощью команд в строке меню, контекстного меню, с помощью клавиш на клавиатуре, а также графически.

Навигацию по файловой структуре можно осуществить с помощью программы Проводник. Структура окна программы Проводник соответствует структуре обычного окна папки. Для навигации используется область переходов в левой части окна, в ней отображена иерархия папок компьютера. Папки могут быть развернуты и свернуты. В правой части окна отображается содержимое папки, выделенной в левой части.

Главное меню - один из основных системных элементов управления Windows. Доступ к Главному меню осуществляется щелчком на кнопке Пуск. С помощью Главного меню можно запустить все программы, установленные на ПК, открыть последние документы, с которыми выполнялась работа, получить доступ ко всем средствам настройки операционной системы, а также доступ к поисковой и справочной системам. Главное меню позволяет корректно завершить работу с операционной системой. В левой панели содержится список программ (в виде ярлыков), которые используются чаще всего, пункт меню «Все программы» для доступа к списку установленных программ, а также строка поиска. В правой панели находится список наиболее часто используемых объектов системы (Документы, Компьютер, Панель управления и др.), а также команды, позволяющие завершить работу с системой.

Операционная система Windows обладает широкими возможностями настройки. Цель настройки состоит в создании условий для эффектной работы путем автоматизации операций и создания комфортной рабочей среды. Основные настраиваемые объекты – средства управления и оформления. Средствами настройки являются: специальная папка Панель управления; контекстные меню объектов Windows и элементы управления диалоговых окон операционной системы и ее приложений.

В операционную систему Windows входит набор прикладных программ – стандартные приложения, с помощью которых можно решать некоторые простые задачи. Программа Блокнот – это простейший текстовый редактор, удобное средство для создания, редактирования и просмотра текстовых файлов. Текстовый процессор WordPad служит для создания, редактирования и форматирования текстовых документов. Графический редактор Paint предназначен для создания и редактирования изображений. Служебные приложения Windows предназначены для обслуживания ПК и самой операционной системы. Они позволяют находить и устранять дефекты файловой системы, оптимизировать настройки программного и аппаратного обеспечения, автоматизировать некоторые рутинные операции по обслуживанию компьютера. Так служебное приложение Дефрагментация диска предназначено для повышения работы жесткого диска путем устранения фрагментированности файловой структуры.

Литература: [1, гл.4-7].

Вопросы для самопроверки

1. Что такое операционная система?

2. Какие функции выполняет операционная система?

3. Виды интерфейсов пользователя, применяемые в разных ОС.

4. Что такое файловая система, организация хранения файлов на дисках?

5. Что такое файл и каталог (папка)?

6. Функции ОС по облуживанию файловой структуры.

7. Стартовый экран Windows.

8. Значки и ярлыки объектов. Способы создания ярлыков.

9. Структура окна папки.

10. Назовите типы окон.