"Программное обеспечение компьютера. Операционная система". 10‒11-й класс

Цели урока:

• сформировать у учащихся представление о структуре программного обеспечения,
• дать краткую характеристику видам программного обеспечения.
• познакомить учащихся с видами, назначением, составом и этапами загрузки операционной системы;

Задачи урока.

Образовательные:

• дать представление о программном обеспечении персонального компьютера, его видах и назначении.
• дать представление об операционной системе, ее видах, структуре, назначении.

Развивающие: способствовать формированию умения анализировать, обобщать, делать выводы.

Воспитательные: стимулировать развитие познавательных интересов, навыков и умений учащихся.

По окончанию изучения темы учащиеся должны:

знать:

• понятие программного обеспечения,
• понятие и назначение системного, прикладного, инструментария программного обеспечения и его виды,
• понятие, назначение, структура, виды операционной системы компьютера

уметь:

• классифицировать программное обеспечение,
• ориентироваться в многообразии операционных систем,
• определять разрядность операционной системы.

Класс: 10-11.

Тип урока: урок-лекция.

Ход урока

Компьютер – универсальное электронно-вычислительное устройство, предназначенное для обработки информации. Скорость обработки информации, виды обрабатываемой информации определяются техническими характеристиками компьютера. Однако даже самый мощный компьютер не в состоянии выполнить простой операции без определенного набора компьютерных программ.

Слайд 1. Итак, тема нашего занятия: «Программное обеспечение компьютера. Операционная система».

Слайд 3. В данной теме мы рассмотрим следующие вопросы:

• компьютерная программа;
• программное обеспечение, его состав и назначение;
• операционная система, ее функции, состав, виды;
• определение версии операционной системы;
• установка ОС.

Слайд 4. Чтобы понять, что такое программное обеспечение компьютера, давайте сначала дадим определение компьютерной программы.

ВОПРОСЫ УЧАЩИМСЯ (попробуйте подобрать и записать на доске слова, характеризующие компьютерную программу, а затем самостоятельно сформулировать определение.)

Компьютерная программа - последовательность инструкций, предназначенных для исполнения устройством управления компьютера.

Слайд 5. Компьютеры проникли во все сферы деятельности человека, начиная с начального образования и заканчивая изучением новейших технологий. На нем можно писать, слушать музыку, создавать модели машин и зданий. Все это возможно благодаря компьютерным программам

Программное обеспечение – совокупность программ и данных, которые используются для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

(В компьютерном сленге часто используется слово софт от английского слова software, которое в этом смысле впервые применил в статье в American Mathematical Monthly математик из Принстонского университета Джон Тьюки (англ. John W. Tukey) в 1958 году )

Слайд 6. Программное обеспечение по назначению подразделяется на: системное, инструментальное, прикладное.

Системное программное обеспечение(СПО) - пакет программ, который обеспечивает управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование. СПО - «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой — приложения пользователя.

Системное программное обеспечение, в свою очередь, подразделяется на: базовое программное обеспечение и сервисное программное обеспечение. Базовое программное обеспечение состоит из минимального набора программных средств, которые занимаются обеспечением работы компьютера. Оно поставляется вместе с компьютером и включает в себя: операционную систему, оболочки ОС, сетевое программное обеспечение. Для полноценного функционирования базового программного обеспечения обязательно нужно сервисное программное обеспечение.

Сервисное программное обеспечение - это совокупность программ, предоставляющих пользователю дополнительные услуги в работе с компьютером и расширяющих возможности операционных систем. Сервисное ПО включает в себя: программы обслуживания сети, драйверы устройств, антивирусные программы, архиваторы, программы обслуживания дисков компьютера, программы для диагностики компьютера.

Инструментальное программное обеспечение — программное обеспечение, предназначенное для использования в ходе проектирования, разработки и сопровождения программ. В состав инструментального ПО входят: языки и системы программирования, интегрированные среды программирования, программные комплексы.

Прикладное ПО – это комплекс программ для решения задач определённого класса конкретной предметной области. Прикладное ПО работает только при наличии системного ПО.

Прикладные программы называют приложениями. Они включает в себя: текстовые процессоры, табличные процессоры, базы данных, интегрированные пакеты, системы иллюстративной и деловой графики (графические процессоры), экспертные системы, обучающие программы, программы математических расчетов, моделирования и анализа, игры, коммуникационные программы.

Слайд 7. Давайте рассмотрим примеры программного обеспечения.

ВОПРОСЫ УЧАЩИМСЯ (приведите свои примеры программ системного, инструментального, прикладного программного обеспечения).

Слайд 8. По их правому статусу программы можно разделить на три большие группы: лицензионные, условно бесплатные и свободно распространяемые.

Лицензионные программы продаются в виде коробочных дистрибутивов: CD-диски + руководство пользователя. Согласно лицензионному соглашению разработчики программ гарантируют их нормальное функционирование в определенной операционной системе и несут за это ответственность.

Условно бесплатные программы – программы, предлагаемые разработчиками пользователям в целях их рекламы и продвижения на рынок. Пользователю предоставляется версия программы с ограниченным сроком действия или с ограниченными функциональными.

Свободно распространяемые программы. Многие производители программного обеспечения и компьютерного оборудования заинтересованы в широком бесплатном распространении программного обеспечения. К таким программным средствам можно отнести:

• новые недоработанные (бета) версии программных продуктов (это позволяет провести их широкое тестирование);
• программные продукты, являющиеся частью принципиально новых технологий (это позволяет завоевать рынок);
• дополнения к ранее выпущенным программам, исправляющие найденные ошибки или расширяющие возможности;
• драйверы к новым или улучшенные драйверы к уже существующим устройствам.

Слайд 9. Итоговые тезисы

Слайд 10. Операционная система — это комплекс взаимосвязанных программ, который действует как интерфейс между приложениями и пользователями с одной стороны и аппаратурой компьютера с другой стороны. Она является базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера (Software) .

Слайд 11. Операционную систему считают программным продолжением устройства управления компьютера. Она скрывает от пользователя сложности взаимодействия с аппаратной составляющей компьютера, образуя прослойку между ними. Таким образом люди освобождаются от трудоёмкой работы по организации взаимодействия с аппаратурой компьютера.

Слайд 12. ВОПРОСЫ УЧАЩИМСЯ (попробуйте самостоятельно определить некоторые функции ОС. Высказывания учащихся записываются на доске.)

Функции ОС: управление памятью, управление доступом к устройствам ввода-вывода, управление файловой системой, управление взаимодействием процессов, диспетчеризация процессов, управление использованием ресурсов, загрузка программ в оперативную память и их выполнение, интерфейс с пользователем, межмашинное взаимодействие (сеть), защита самой системы и пользовательских данных и программ, разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы.

Слайд 13. Большинство современных операционных систем представляют собой хорошо структурированные модульные системы, способные к развитию, расширению и переносу на новые платформы. Какой-либо единой архитектуры ОС не существует, но существуют универсальные подходы к структурированию ОС.

Структура операционной системы

• ядро (Kernel) — центральная часть операционной системы, выполняющая ее основные функции и решающая внутрисистемные задачи организации вычислительного процесса.
• командный процессор – расшифровывает и исполняет команды пользователя, поступающие через клавиатуру,
• драйверы периферийных устройств – программно обеспечивают согласованность работы этих устройств с процессором,
• дополнительные сервисные программы (утилиты) – делают удобным и многосторонним процесс общения пользователя с компьютером

Слайд 14. Операционные системы для ПК различаются по нескольким параметрам.

ОС бывают: однозадачные и многозадачные, однопользовательские и многопользовательские, сетевые и локальные, системы с разделением времени и реального времени, однопроцессорные и многопроцессорные.

Однозадачные операционные системы позволяют запустить одну программу в основном режиме.

Многозадачность (multitasking, multiprogramming) – свойство операционной и вычислительной системы, при которой один процессор может обрабатывать несколько разных программ или разных частей одной программы одновременно.

Многозадачные системы позволяют запустить одновременно несколько программ, которые будут работать параллельно (Unix фирмы AT&T’s Bell Laboratories) .

Многопользовательская система, система коллективного доступа (multiuser system, multiaccess system) - система, позволяющая нескольким пользователям одновременно иметь доступ к одной вычислительной машине со своего терминала (NetWare, Unix, REAL/32 и др).

Однопользовательская система (one user system) - операционная система, не обладающая свойствами многопользовательской (MS DOS , ОС/2).

Сетевая операционная система, СОС (NOS, Network Operating System) - операционная система, предназначенная для обеспечения работы вычислительной сети (Windows NT, Windows 2000, Novel Netware, Unix, Linux и др).

Сетевые операционные системы бывают одноранговыми и серверными. Одноранговые операционные системы используются в одноранговых сетях (одноранговой сети - сети, в которых все компьютеры равноправны) и могут устанавливаться на любой рабочей станции (OS/2 WarpConnect, Windows NT Workstation, Windows for Workgroups). Серверные операционные системы состоят из двух частей: одна часть располагается на сервере, а другая - на рабочих станциях (Windows NT Server, OS/2 LAN Server, UNIX Ware, LINUX, SC).

Слайд 15. Классифицировать ОС можно по многим признакам. Рассмотрим еще один способ классификации операционных систем по типам.

Типы ОС:

• графические (с наличием графического пользовательского интерфейса - GUI) - текстовые (только командная строка);
• бесплатные - платные;
• открытые (с возможностью редактировать исходный код) - закрытые (без возможности редактировать исходный код);
• клиентские - серверные;
• 16-разрядная - 32-разрядная - 64-разрядная (в далеком прошлом были еще и 8-разрядные);

ВОПРОСЫ УЧАЩИМСЯ: (дате характеристику операционной системе WINDOWS)

Слайд 16. Классификация операционных систем по назначению

Системы реального времени.

Характеристики:

• регламентированное время отклика на внешние события;
• одновременная обработка нескольких событий.

Встраиваемые системы – системы, работающие на специфическом аппаратном обеспечении (автомобили, микроволновые печи, роботы). Примеры: ОС Windows Embedded фирмы Microsoft и различные версии операционной системы Linux.

Операционные системы для супер-компьютеров – системы, в которых особенно важны вопросы производительности и скорости обмена между элементами системы (Linux).Такие системы используются на компьютерах, содержащих сотни и тысячи процессоров. Подобные компьютеры используются для решения очень сложных и объёмных вычислительных процессов.

Операционные системы для серверов - универсальные многопользовательские многозадачные операционные системы. Примерами таких систем могут служить: файловые серверы масштаба предприятия, веб-серверы, банковские системы, серверы баз данных и т. п.

Операционные системы для домашних и офисных компьютеров. Эти системы характеризуются удобным пользовательский интерфейс и поддержкой широкого круга устройств для ПК.

Слайд 17 - 18. Загрузка операционной системы.

Операционная система чаще хранится на диске - внешней памяти компьютера. Такой диск называется системным. При включении компьютера ОС считывается из внешней памяти и размещается в оперативной. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.
Этапы загрузку ОС:

• Выполнение программ ПЗУ (программы тестирования компьютера). Информация о ходе процесса отображается на экране монитора.
• Загрузка ОС. Здесь процессор ищет в 1 секторе диска программы-загрузчика Master Boot. Master Boot ищет на диске основной загрузчик Boot Sector, загружает его в память и передает ему управление.
• Boot Sector ищет остальные модули операционной системы и загружает их в оперативную память.
• После загрузки ОС управление передается командному процессору.

Установка операционной системы. Операционная система распространяется в виде дистрибутив на CD/DVD. Дистрибутив обычно содержит программы для начальной инициализации системы, программу - установщик и набор специальных файлов, содержащих отдельные части системы.

Для установки операционной системы на компьютер необходимо:

• Дистрибутив ОС.
• Ключ продукта (для установки и активации ОС).
• Установленное оборудование компьютера: клавиатуру, мышь, монитор и дисковод компакт-дисков. Следует подключить компьютер к проводной сети при ее наличии.
• Драйверы устройств для устанавливаемой ОС
• Если выполняется переустановка ОС на использовавшемся ранее компьютере, то необходимо сделать резервную копию файлов и параметров. В процессе установки все файлы будут удалены.

Рассмотрим процесс установки ОС на примере Windows 7.

Список литературы и интернет ресурсов:Введение в операционную систему UNIX. Кулябов Д. С.

1. ru.wikipedia.org
2. ru.wikibooks.org
3. book.kbsu.ru/theory/chapter6/1_6.html
4. www.ido.rudn.ru/nfpk/inf/inf5.html
5. www.infosgs.narod.ru/23.htm