Iii. мотивація навчальної і пізнавальної діяльності.

Розділ 2. Програмне забезпечення персональних комп’ютерів.

Тема: Системне програмне забезпечення. Файлова система.

Операційна система Windows 7.

Мета: навчальна: ознайомити студентів з видами програмного забезпеченням, визначити сутність системного програмного забезпечення; сформувати поняття про файлову систему.

Виховна: сприяти розвитку творчого мислення, формувати пізнавальний інтерес та світоглядні ідеї у студентів

Розвиваюча: розвивати абстрактне і логічне мислення у студентів.

Тип заняття: вивчення нового матеріалу.

Основні терміни та поняття: програма, програмне забезпечення, системне програмне забезпечення, прикладне програмне забезпечення, файлова система.

Наочне приладдя:

Міжпредметні зв’язки: забезпечуючі: теми з інформатики: "Апаратне забезпечення персональних комп’ютерів".

Структура заняття:

І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація опорних знань і вмінь студентів.

ІІІ. Мотивація навчальної і пізнавальної діяльності.

IV. Вивчення нового матеріалу.

V. Закріплення нових знань і вмінь студентів.

VI. Підсумок заняття.

VIІ. Домашнє завдання.

Хід заняття:

I. Організаційний момент.

II. Актуалізація опорних знань і вмінь студентів.

(Бесіда за запитаннями)

Що є предметом вивчення інформатики?

Назвіть основні складові апаратного забезпечення комп’ютера.

Що таке процесор? Охарактеризуйте його.

Охарактеризуйте основні компоненти материнської плати?

Дайте визначення поняттю «пам'ять».

Які види пам’яті Ви знаєте? Охарактеризуйте зовнішню та внутрішню

Пам’ять?

III. Мотивація навчальної і пізнавальної діяльності.

Програмне забезпечення (software) є логічним продовженням апаратного забезпечення комп’ютера. Наскільки швидко розвиваються і вдосконалюються технології, що застосовуються в апаратному забезпеченні (hardware), настільки швидко й динамічно розвивається програмне забезпечення.

Успіх Вашої професійної діяльності залежатиме від того, наскільки продумано і грамотно ви зможете підібрати комплекс програм і ефективно їх використовувати.

Отже, ми починаємо вивчати розділ «Програмне забезпечення персональних комп’ютерів»

IV. Вивчення нового матеріалу.

Апаратне (технічне) забезпечення (hardware), яке ми вивчили на минулому занятті – це лише невелика частина комп’ютерної системи. Основну її частину складає величезна логічна надбудова – програмне забезпечення (ПО або software).

Достатньо сказати, що на комп’ютерному ринку лише 10 % складає вартість «заліза», що продається, – власне комп’ютерів і аксесуарів до них, а інші 90 % – вартість програм.

Програма – це послідовність команд, що виконуються пристроями персонального комп’ютера.

Програма – особливий вид інформації у вигляді двійкових кодів (нулів і одиниць), що сприймаються процесором як команди до виконання якихось дій.

Сукупність розроблених програм для розв’язання різноманітних задач називається програмним забезпеченням (ПЗ).

Програмне забезпечення сучасних комп’ютерів охоплює мільйони програм – від ігрових до наукових.

Усі програми можна умовно поділити на три категорії:

1. Системні програми, що виконують такі функції: керування ресурсами комп’ютера і перевірку робото здатності пристроїв ПК; видавання довідкової інформації про комп’ютер тощо.

2. Прикладні програми, що безпосередньо забезпечують виконання необхідних для користувачів робіт.

3. Інструментальні програмні системи (мови програмування), що полегшують процес створення нових програм для комп’ютерів.

Розглянемо більш детальніше кожен із цих видів програмного забезпечення.

СИСТЕМНЕ ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ (англ. system software) – це програмне забезпечення, що забезпечує інфраструктуру, на якій можуть працювати прикладні програми, тобто воно керує і контролює комп'ютерним обладнанням для можливості виконання прикладних програм.

Системне програмне забезпечення – це програмне забезпечення, що в принципі забезпечує роботу комп'ютера.

Види системного програмного забезпечення:

1. Операційні системи
2. Драйвери,
3. Утиліти

Яскравим прикладом системного програмного забезпечення є - Операційна система –це базовий комплекс програмного забезпечення, що виконує управління апаратним забезпеченням комп'ютера і організує взаємодію з користувачем.

Операційна система – це сукупність програм, які призначені для керування ресурсами комп’ютера й обчислювальними процесами, а також для організації взаємодії користувача з апаратурою.

Ресурси – це логічні й фізичні компоненти комп’ютера: оперативна пам’ять, місце на диску, периферійні пристрої, процесорний час тощо. Керування ресурсами полягає, наприклад, у тому, що ОС: розпізнає й обробляє команди, що надходять з клавіатури; керує роботою дисків; готує інформацію для виведення на екран монітора або на принтер тощо. При цьому ОС намагається оптимальним способом розподіляти ресурси між різними завданнями, що виконуються.

Інша функція ОС – керування обчислювальними процесами. Обчислюваль­ним процесом (або завданням) називається послідовність дій, яка задається програмою. Переважна більшість сучасних програм сконструйовані так, що вони можуть виконуватися тільки за наявності операційної системи. У принципі, функції керування процесами можна було б передати кожній прикладній про­грамі, але тоді програми були б набагато більшими та складнішими. Тому зруч­ніше мати на комп’ютері одну керуючу програму – операційну систему, по­слугами якої користуватимуться всі інші програми.

Однією з найбільш популярних операційних систем є операційні системи Microsoft Windows.

Windows являє собою операційну систему з графічним інтерфейсом користувача, що є душею і серцем будь-якого комп’ютера. Windows є багатопоточною, багатозадачною операційною системою.

Багатозначність – дозволяє операційній системі одночасно виконувати декілька задач, наприклад, ви можете редагувати один документ, інший друкувати на принтері та слухати музику, записану на компакт-диску. Операційна система контролює роботу процесора і, якщо запущена задача вимагає додаткові ресурси, то її виконання може бути призупинено до отримання ресурса.

Багатопоточність – це виконання декількох процесів у швидкій послідовності в межах однієї програми (під процесом в програмуванні розуміють процедуру або задачу, яка є частиною більш значної операції або програми). Наприклад, якщо ви працюєте з багатопоточною програмою Microsoft Exсel, то можете одночасно друкувати одні електронні таблиці і редагувати інші. Продуктивність системи зростає, так як потоки виконуються одночасно, незалежно один від одного.

Ефективне “спілкування” користувача з комп’ютером в Windows реалізується через графічний інтерфейс користувача, основу якого складають вікна, значки, розміщені на робочому столі, кнопки, перемикачі, галочки, бігунки та ін. Робота із значками файлів, папок та різноманітних пристроїв комп’ютера набагато простіша для користувача, ніж запам’ятовування їх точного імені. Графічний інтерфейс Windows реалізує принцип WYSIWYG (What You See is What You Get – що ви бачите, те і отримаєте). У відповідності з цим принципом зображення на екрані ідентичне тому образу, який ми отримуємо при друкуванні.

Реалізація об’єктно-орієнтованого підходу дозволяє користувачу зосередитися на документах, а не на програмах, що працюють з цими документами. Наприклад, щоб прослухати звуковий файл, достатньо виконати подвійне клацання на його ярлику, не запускаючи попередньо спеціальної програми.

Windows – розширювана операційна система. Вона базується на мікроядрі, що забезпечує спільну роботу різних служб, файлових систем і інших підсистем, взаємодіючих з операційною системою, а також різних пристроїв, підключених до комп’ютера.

Ключовими функціями Windows є:

1. Сумісність (Compatibility). Система може мати звичний інтерфейс ОС сімейства Windows з деякими додаваннями й розширеннями; при виході нової версії ОС виробниками забезпечується максимальна сумісність з додатками, випущеними для попередніх версій Windows.

2. Переносимість (Portability). Система працює на різних процесорах виробництва Intel і AMD.

3. Система безпеки (Security). Реалізовано звична для NT система безпеки на рівні користувачів, а також технологія User Account Control, брандмауер Windows та ін.

4. Розподілена обробка (Distributed processing). Windows має вбудовані в систему мережні можливості, що забезпечує зв’язок з різними типами комп’ютерів-хостів завдяки наявності різноманітних транспортних протоколів і технології » клієнт-сервер».

5. Надійність (Reliability and robustness). Архітектура ОС захищає додатки від ушкодження один одним і самою операційною системою. При цьому використовується структурована обробка особливих ситуацій на всіх архітектурних рівнях, що включає відновлювану файлову систему NTFS і забезпечує захист за допомогою вбудованої системи безпеки й удосконалених методів керування пам’яттю.

6. Локалізація (Localization). Система надає можливості для роботи в багатьох країнах світу на національних мовах, що досягається застосуванням стандарту ISO Unicode.

7. Розширюваність (Extensibility). Завдяки модульній побудові системи стає можливим додавання нових модулів на різні архітектурні рівні ОС.

На сьогодні переважна більшість ПК працює під управлінням тієї чи іншої версії операційної системи Windows фірми Microsoft: Windows XP, Windows Vista, Windows 7.

Windows XP вийшла в 2001 році, за певний час стала домінуючою ОС на ринку персональних і мобільних комп’ютерів.

Створюючи її, компанія Microsoft приділила особливу увагу зовнішньому вигляду. І хоча згодом частина користувачів по різних причинах все-таки повернулася до класичної теми, те, як виглядала новинка, сподобалося багатьом.

Приємною особливістю нової ОС стала інтеграція деяких функцій, раніше доступних тільки при використанні ПЗ сторонніх розробників: запис дисків, архівація даних, перегляд малюнків і інші.

Наступним поколінням стала ОС Windows Vista. В Windows Vista оновлена підсистема керування

пам’яттю і введенням-виведенням. Новою функціональністю також є «Гібридний сплячий режим» або режим «гибернації», при використанні якого вміст оперативної пам’яті додатково записується на HDD, але й з пам’яті також не видаляється. У результаті, якщо подача енергії не припинялася, то комп’ютер відновлює свою роботу користуючись інформацією з ОЗУ.

Однак з цілою низкою нових функцій Windows Vista по ряду причин не завоювала популярності у користувачів: деякі дії, що виконувалися на XP миттєво, Vista робить з помітною затримкою; неможливість установки непідписаних драйверів; UserAccountControl часто дратує користувачів, задаючи навіть у рутинних операціях багато питань та ін. Все це спонукало Microsoft до випуску нової версії своєї ОС ­– Windows 7.

Windows 7 на сьогоднішній день є новітньою операційною системою Microsoft. До складу Windows 7 увійшли як деякі розробки, обіцяні в Windows Vista, так і нововведення в інтерфейсі і вбудованих програмах.

Звичайно, найбільш помітні користувачеві нововведення в інтерфейсі Windows 7: нова функція Aero Shake дозволяє згорнути всі неактивні додатки рухом миші, а функція Aero Snap дозволяє рухом миші розвертати вікно на півекрана, весь екран або тільки по вертикальній осі. Украй зручна нова функція Aero Peek, що дозволяє перемикатися між вікнами додатків клацанням по значку, перетягувати й фіксувати на панелі завдань різні вікна й додатки й багато чого іншого.

Також присутні зміни й у багатьох програмах. У нової ОС настроювання User Account Control (UAC) одержують ще два проміжних режими між станами «Включити» і «Виключити». Крім цього, в Windows 7 є функція включення або відключення браузера Internet Explorer.

Також поліпшений і брандмауер Windows – тепер користувач одержує повідомлення про блокування програм, що намагаються одержати доступ до мережі.

Окремо варто сказати про те, що нова ОС має підтримку multitouch-моніторів, а також декількома новими зручними функціями: AppLocker дозволяє користувачеві заборонити запуск певних додатків, Remote Desktop Host дозволяє користувачеві підключитися до віддаленого комп’ютера із правами адміністратора та ін.

Майбутня програмна платформа, що прийде на зміну Windows 7, фігурує в повідомленні Microsoft під кодовою назвою Windows 8. Відзначається, що нова операційна система одержить підтримку кластерів і технології однобічної реплікації.

Перед командою розробників Windows 8 стоїть завдання вдосконалити ядро платформи з метою підвищення його продуктивності. Крім того, корпорація Microsoft планує реалізувати ряд інноваційних функцій, які, як затверджується, революціонізують доступ до файлів.

Операційна система зберігається в зовнішній пам'яті й розміщуються в оперативній. Цей процес називається завантаженням ОС.

Операційна система звичайно складається з ядра операційної системи та базового набору прикладного програмного забезпечення.

Файлова система –це сукупність програм, які забезпечують роботу з файлами та їх каталогами, а також сама сукупність файлів і каталогів, що зберігаються в зовнішній пам’яті ПК (жорсткі диски).

Папка - це логічна ємність, у якій можна згрупувати будь-які елементи, наприклад, документи, файли, інші папки або ярлики.

Ярлик – це можливість використати посилання на об'єкт без необхідності створення копії цього об'єкта.

Папки в Windows діляться на файлові й об'єктні. Файлові папки є відображенням каталогів на диску, а об'єктні є зображенням логічних і фізичних пристроїв комп'ютера. Папки мають ієрархічну структуру.

Піктограма ярлика повністю збігається з піктограмою оригіналу. Ярлик відрізняється тільки стрілкою в нижньому лівому куті. Ярлик не є ні файлом, ні папкою. Його можна визначити як посилання на той чи інший об'єкт. Ярлик займає менше ніж 1 Кбайт пам'яті й має розширення .lnk.

Основні папки, з якими працюють користувачі:

1 Робочий стіл (desktop) – це підкаталог каталогу Windows. На ньому розташовані графічні об'єкти, які відображають програми, документи, пристрої, які називаються позначками, ярликами, піктограмами. У нижній частині екрана розташована системна панель завдань, що забезпечує швидкий доступ до загальних системних функцій і швидке перемикання з одного додатка на інший.

2 Мій Комп'ютер –це піктограма, що дозволяє переглянути зміст комп'ютера. це системна папка, її не можна знищувати.

3 Логічні диски (А:, С:, D:). Щоб побачити зміст обраного диска, папки, файла натисніть двічі на піктограму.

4 Кошик призначений для тимчасового збереження знищених файлів. Він дозволяє повернути випадково знищені файли.

5 Панель Управління (Control panel).

6 Мережеве оточення використовується для перегляду ресурсів мережі. Мережа - це група комп'ютерів, які підключені один до одного або до центрального процесора так, щоб вони мали можливість разом використовувати різні ресурси,

7 Принтери.

8 Папки з файлами.

Кнопка ПУСК перебуває на системній панелі завдань і викликає Головне меню, що дозволяє запускати програму, відкривати документи, змінювати настройки системи, одержувати довідкову інформацію, знаходити файл та інше.

Файл – це іменована ділянка пам’яті на машинних носіях. Файл може містити програму, числові дані, текст, зображення.

Основні операції з файлами і папками:

1 створення;

2 копіювання;

3 переміщення;

4 перейменування;

5 перегляд;

6 редагування;

7 видалення;

8 відновлення.

ПРИКЛАДНЕ ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ (англ. application software) – частина програмного забезпечення, що потребує безпосередньої взаємодії та забезпечує користувачеві розв`язання певної задачі.

Цим самим поняття прикладного ПЗ є протилежним до системного та іншого допоміжного ПЗ (наприклад операційна система), котрі "лише" забезпечують можливість виконання роботи, але не приносять безпосередньої користі користувачеві.

Класифікація прикладного програмного забезпечення:

1. Текстові редактори. Основними функціями є введення та редагування текстових даних. Для операцій вводу, виводу та збереження даних текстові редактори використовують системне програмне забезпечення. З цього класу прикладних програм починають знайомство з програмним забезпеченням і на ньому набувають перші навички роботи з комп'ютером.

2. Текстові процесори. Дозволяють форматувати, тобто оформлювати текст. Основними засобами текстових процесорів є засоби забезпечення взаємодії тексту, графіки, таблиць та інших об'єктів, що складають готовий документ, а також засоби автоматизації процесів редагування та форматування. Сучасний стиль роботи з документами має два підходи: робота з паперовими документами та робота з електронними документами. Прийоми та методи форматування таких документів різняться між собою, але текстові процесори спроможні ефективно опрацьовувати обидва види документів.

3. Графічні редактори. Широкий клас програм, що призначені для створення та обробки графічних зображень. Розрізняють три категорії: растрові редактори; векторні редактори; 3-D редактори (тривимірна графіка).

У растрових редакторах графічний об'єкт представлений у вигляді комбінації точок (растрів), що мають свою яскравість та колір. Такий підхід ефективний, коли графічне зображення має багато кольорів і інформація про колір елементів набагато важливіша за інформацію про їх форму. Це характерно для фотографічних та поліграфічних зображень. Застосовують для обробки зображень, створення фотоефектів і художніх композицій.

Векторні редактори відрізняються способом представлення даних про зображення. Об'єктом є не точка, а лінія. Кожна лінія розглядається, як математична крива ІІІ порядку і представлена формулою. Таке представлення компактніше за растрове, дані займають менше місця, побудова об'єкта супроводжується підрахунком параметрів кривої у координати екранного зображення, і відповідно, потребує більш продуктивних обчислювальних систем. Широко застосовуються у рекламі, оформленні обкладинок поліграфічних видань.

Редактори тривимірної графіки. Використовують для створення об'ємних композицій. Мають дві особливості: дозволяють керувати властивостями поверхні в залежності від властивостей освітлення, а також дозволяють створювати об'ємну анімацію.

4. Системи управління базами даних (СУБД). Базою даних називають великі масиви даних організовані у табличні структури. Основні функції СУБД:

створення пустої структури бази даних;

наявність засобів її заповнення або імпорту даних із таблиць іншої бази;

можливість доступу до даних, наявність засобів пошуку й фільтрації.

У зв'язку з поширенням мережевих технологій, від сучасних СУБД вимагається можливість роботи з віддаленими й розподіленими ресурсами, що знаходяться на серверах Інтернету.

5. Електронні таблиці. Надають комплексні засоби для збереження різних типів даних та їх обробки. Основний акцент зміщений на перетворення даних, наданий широкий спектр методів для роботи з числовими даними. Основна особливість електронних таблиць полягає у автоматичній зміні вмісту всіх комірок при зміні відношень, заданих математичними або логічними формулами. Широке застосування знаходять у бухгалтерському обліку, аналізі фінансових та торгівельних ринків, засобах обробки результатів експериментів, тобто у автоматизації регулярно повторюваних обчислень великих об'ємів числових даних.

6. Редактори HTML (Web-редактори). Особливий клас редакторів, що об'єднують у собі можливості текстових та графічних редакторів. Призначені для створення і редагування Web-сторінок Інтернету. Програми цього класу можна також використовувати при підготовці електронних документів та мультимедійних видань.

7. Браузери (засоби перегляду Web-документів). Програмні засоби призначені для перегляду електронних документів, створених у форматі HTML. Відтворюють окрім тексту та графіки, також музику, людську мову, радіопередачі, відеоконференції і дозволяють працювати з електронною поштою.

8. Бухгалтерські системи. Містять у собі функції текстових, табличних редакторів та СУБД. Призначені для автоматизації підготовки початкових бухгалтерських документів підприємства та їх обліку, регулярних звітів по підсумках виробничої, господарської та фінансової діяльності у формі прийнятної для податкових органів, позабюджетних фондів та органів статистичного обліку.

9. Фінансові аналітичні системи. Використовують у банківських та біржових структурах. Дозволяють контролювати та прогнозувати ситуацію на фінансових, торгівельних та ринків сировини, виконувати аналіз поточних подій, готувати звіти.

10. Експертні системи. Призначені для аналізу даних, що містяться у базах знань і видачі результатів, при запиті користувача. Такі системи використовуються, коли для прийняття рішення потрібні широкі спеціальні знання. Використовуються у медицині, фармакології, хімії, юриспруденції. З використанням експертних систем пов'язана область науки, що зветься інженерією знань. Інженери знань - це фахівці, які є проміжною ланкою між розробниками експертних систем (програмістами) та провідними фахівцями у конкретних областях науки й техніки (експертами).

10. Геоінформаційні системи (ГІС). Призначені для автоматизації картографічних та геодезичних робіт на основі інформації, отриманої топографічним або аерографічними методами.

11. Системи відеомонтажа. Призначені для цифрової обробки відеоматеріалів, монтажу, створення відеоефектів, виправлення дефектів, додавання звуку, титрів та субтитрів. Окремі категорії представляють навчальні, довідкові та розважальні системи й програми. Характерною особливістю є підвищені вимоги до мультимедійної складової.

ІНСТРУМЕНТАЛЬНІ МОВИ та системи програмування. Ці засоби служать для розробки нових програм. Комп'ютер "розуміє" і може виконувати програми у машинному коді. Кожна команда при цьому має вигляд послідовності нулів й одиниць. Писати програми машинною мовою дуже незручно, а їх надійність низка. Тому програми розробляють мовою, зрозумілою людині (інструментальна мова або алгоритмічна мова програмування), після чого спеціальною програмою, яка називається транслятором, текст програми перекладається (транслюється) на машинний код.

IV. Відповіді на питання студентів.

V. Підсумок заняття.

Програма – це послідовність команд, що виконуються пристроями персонального комп’ютера.

Сукупність розроблених програм для розв’язання різноманітних задач називається програмним забезпеченням (ПЗ).

Усі програми можна умовно поділити на три категорії:

1. Системні програми, що виконують такі функції: керування ресурсами комп’ютера і перевірку робото здатності пристроїв ПК; видавання довідкової інформації про комп’ютер тощо.

2. Прикладні програми, що безпосередньо забезпечують виконання необхідних для користувачів робіт.

3. Інструментальні програмні системи (мови програмування), що полегшують процес створення нових програм для комп’ютерів.

VI. Домашнє завдання:

- доповідь на тему: Операційні системи Windows, їх подібність та відмінність.

- підручник Ярмуш О.В., Редько М.М. «Інформатика і комп’ютерна техніка», Р. 2, ст. 35 – 46.

- підручник Зарецька І.Т., Колодяжний Б.Г., «Інформатика», Р.3, ст.89 – 125.