Вивчення теми "Основи операц╕йних систем" заклада╓ усп╕шне засво╓ння вс╕х подальших тем курсу. Саме на цих уроках починаються формуватися основи комп'ютерно╖ грамотност╕, учн╕ вперше починають працювати з комп'ютером, як ╕нструментальним засобом зд╕йснення певно╖ д╕яльност╕; освоюють основи роботи з ╕нтерфейсом користувача. При проведенн╕ занять з дано╖ теми необх╕дно забезпечити ст╕йку мотивац╕ю навчально╖ д╕яльност╕, оск╕льки розд╕л досить складний ╕ одночасно ╓ основою усп╕шного використання обчислювально╖ техн╕ки в майбутньому.
Практична реал╕зац╕я вивчення теми побудована на використанн╕ локал╕зованих верс╕╖ ОС Linux та додаткового програмного забезпечення. Серед основних можливостей та переваг сл╕д зазначити:
1) реальна багатозадачн╕сть, яка в╕дсутня в Dos, Dos+Windows 3.0/3.11;
2) забезпечення роботи багатьох користувач╕в, як насл╕док наявн╕сть системи розмежування ╕ контролю прав доступу на використання ресурс╕в системи, що в╕дсутн╓ у Windows 95/98;
3) сум╕сн╕сть з загальноприйнятим стандартом на операц╕йн╕ системи POSIX1, що забезпечить вивчення загальних принцип╕в функц╕онування ОС.
4) п╕дтримка практично вс╕х стандарт╕в на файлов╕ системи;
5) робота у мережах операц╕йних систем UNIX, Windows, Novel, Apple, як робоча станц╕я або сервер.
6) л╕ценз╕йна чистота. Використання дано╖ ОС в шк╕льному клас╕ не суперечить правовим нормам як нашо╖ держави, так ╕ м╕жнародним.
7) достатня к╕льк╕сть програмного забезпечення, що поширю╓ться на основ╕ в╕льних в╕д оплати л╕ценз╕й (GNU та ╕н.).
1. Операц╕йн╕ системи персональних комп'ютер╕в. Класиф╕кац╕я операц╕йних систем. Функц╕╖ операц╕йно╖ системи.
2. Компоненти ОС, ╖х призначення. Стандартн╕ ╕мена пристро╖в операц╕йно╖ системи. Завантаження операц╕йно╖ системи.
3. Збереження ╕нформац╕╖ у зовн╕шн╕й пам’ят╕. Файлова система. Поняття файла. ╤м'я та розширення ╕мен╕ файла. Каталоги й п╕дкаталоги файл╕в. Шлях до файла. Специф╕кац╕я файл╕в. Атрибути файла.
4. Вказ╕вки операц╕йно╖ системи для роботи з файлами та каталогами. Правила записування та зчитування ╕нформац╕╖ з дискет.
5. Оболонка користувача. ╤нтерфейс командного рядка. Граф╕чний ╕нтерфейс користувача.
6. Елементи граф╕чного ╕нтерфейсу. Альтернативн╕ способи управл╕ння граф╕чним ╕нтерфейсом. Управл╕ння багатозадачн╕стю.
7. Функц╕╖ захисту операц╕йно╖ системи. Розмежування прав доступу до файл╕в, каталог╕в та пристро╖в. Правила безпечно╖ роботи у середовищ╕ ОС. Поняття про комп'ютерн╕ в╕руси. Класиф╕кац╕я в╕рус╕в. Антив╕русн╕ програми.
8. Правов╕ та етичн╕ питання використання програмного забезпечення, та збережувано╖ ╕нформац╕╖ на нос╕ях..
1. ╤нтерфейс командного рядка користувача. Команди для роботи з файлами.
2. Оболонка користувача MC
3. Граф╕чний ╕нтерфейс користувача.
4. Досл╕дження роботи багатозадачно╖ операц╕йно╖ системи.
5. Тематична атестац╕я до модуля “Операц╕йн╕ системи, основи роботи з дисками”
При вивченн╕ теоретичних тем курсу ”Основи операц╕йних систем” доц╕льно ╕люструвати т╕ чи ╕нш╕ принципи функц╕онування ОС, використовуючи програмне забезпечення для контролю стану операц╕йно╖ системи. Серед таких програм сл╕д вид╕лити top, що викону╓ться у текстовому режим╕, або один з граф╕чних аналог╕в gtop, gps, що додатково дозволя╓ виводити загальн╕ граф╕ки завантаження центрального процесора, оперативно╖ пам'ят╕, використання машинних ресурс╕в користувачами системи.
Для формування практичних вм╕нь та навичок, що стосуються основ роботи з файлами та каталогами, використову╓ться ╕нтерфейс командного рядка в консольному режим╕ або емулятор терм╕налу при використанн╕ ХWindows; в╕зуальна оболонка користувача Mindnight Commander, що ╓ локал╕зованою. Для ознайомлення з основами роботи з граф╕чним ╕нтерфейсом користувача використову╓ться XWindows.
Для проведення занять необх╕дно використовувати додатков╕ джерела. Ор╕╓нтовний перел╕к наведено у списку л╕тератури.
Вивчення модуля “Операц╕йн╕ системи, основи роботи з дисками” доц╕льно почати з повторення основних принцип╕в функц╕онування обчислювально╖ системи (принципи Фон Неймана), класиф╕кац╕╖ програмного забезпечення, розкриваючи зв’язок м╕ж ними (рис. 1), з поступовим переходом до операц╕йно╖ системи як програми, що розпод╕ля╓ ресурси обчислювально╖ системи м╕ж виконуваним програмним забезпеченням; управля╓ апаратним забезпеченням обчислювально╖ системи; завантажу╓ для виконання прикладне програмне забезпечення; забезпечу╓ орган╕зац╕ю збереження даних (тимчасове, довгострокове) для подальшого ╖х використання; забезпечу╓ ╕нтерфейс користувач-обчислювальна система.
В залежност╕ в╕д виконуваних задач, що потр╕бно вир╕шувати за допомогою обчислювально╖ системи добира╓ться тип операц╕йно╖ системи. Помилка в цьому питанн╕ призводить до невиправданих витрат на розробку прикладних програм, експлуатац╕ю само╖ обчислювально╖ системи ╕ ╖╖ ╕нтеграц╕ю з ╕ншими обчислювальними системами.
У залежност╕ в╕д функц╕онального призначення, ОС можна класиф╕кувати за р╕зними критер╕ями:
1) однозадачн╕ та багатозадачн╕ операц╕йн╕ системи;
Рис.1.
Вза╓мозв'язок апаратного обладнання, системного
та прикладного
програмного забезпечення
Однозадачн╕ операц╕йн╕ системи можуть виконувати наступну програму т╕льки п╕сля завершення поточно╖ активно╖ задач╕.
Багатозадачн╕ (мультизадачн╕) операц╕йн╕ системи, на в╕дм╕ну в╕д однозадачних, надають можлив╕сть одночасного виконання к╕лькох програм, розпод╕ляючи м╕ж ними ресурси обчислювально╖ системи: процесорний час, пам’ять, перифер╕йн╕ пристро╖.
2) однокористувацьк╕ та багатокористувацьк╕;
3) з п╕дтримкою роботи в мереж╕ (мережев╕ ОС) та без п╕дтримки роботи в мереж╕.
4) операц╕йна система для виконання функц╕й сервера мереж╕ або робочо╖ станц╕╖ (кл╕╓нта мереж╕).
Наст╕льн╕ (DeskTop) — найб╕льш поширений клас операц╕йних систем призначений для виконання досить широкого класу задач, в╕д домашнього використання до робочо╖ станц╕╖ мереж╕ (с╕мейство операц╕йних систем Windows 9x — для платформи Intel, Mac OS — для платформи Macintosh). Ун╕версальн╕сть ОС досяга╓ться, шляхом прийняття розробниками певних компром╕с╕в у побудов╕ ядра, алгоритмах роботи з пам’яттю, над╕йност╕, захищеност╕, продуктивност╕,
Мережев╕ операц╕йн╕ системи. Локальн╕ обчислювальн╕ мереж╕ (ЛОМ) об'╓днують десятки ╕ нав╕ть сотн╕ комп'ютер╕в. Вони забезпечують користувачам мереж╕ доступ до ╕нформац╕╖, що збер╕га╓ться в мереж╕, сп╕льне використання обчислювальних ресурс╕в ╕ перифер╕йного обладнання. ЛОМ склада╓ться з окремих робочих станц╕й, при╓днаних до потужних мережевих сервер╕в за допомогою спец╕ального комун╕кац╕йного устаткування.
Найб╕льш популярними мережевими операц╕йними системами ╓ Windows NT та верс╕╖ UNIX систем, зокрема все б╕льшого застосування набува╓ в╕льно поширювана ОС Linux.
1. Пояснити чи може комп‘ютер працювати без операц╕йно╖ системи.
2. Назвати типи операц╕йних систем.
3. Пояснити р╕зницю м╕ж однозадачними та багатозадачними операц╕йними системами.
4. Пояснити р╕зницю м╕ж однокористувацькими та багатокористувацькими операц╕йними системами
5. Як╕ з тверджень правильн╕?
а) “мережева ОС” – це сукупн╕сть ОС вс╕х комп’ютер╕в мереж╕;
б) “мережева ОС” – це операц╕йна система окремого комп’ютера, який може працювати в мереж╕;
в) “мережева ОС” – це наб╕р мережевих послуг, представлений у вигляд╕ оболонки.
Операц╕йна система (ОС) — комплекс програмних засоб╕в ╕ даних, як╕ забезпечують управл╕ння роботою апаратно╖ та програмно╖ складових обчислювально╖ системи, координують ╖х вза╓мод╕ю, забезпечують виконання функц╕╖ посередника м╕ж користувачем ╕ комп'ютером (рис. 2).
Рис. 2. Складов╕ компоненти ОС.
Ядро — основний компонент операц╕йно╖ системи, що координу╓ вс╕ под╕╖, що в╕дбуваються в обчислювальн╕й систем╕, розпод╕ля╓ наявн╕ ресурси м╕ж виконуваними програмами (рис. 3).
Рис. 3. Приклад виконання к╕лькох задач (gtop)
Драйвери пристро╖в забезпечують управл╕ння апаратними пристроями комп'ютера, що зводиться до обм╕ну даними м╕ж процесором ╕ перифер╕йним обладнанням (терм╕налами; принтерами; гнучкими, твердими й оптичними дисками ╕ т.д.) — "введення/виведення даних". Для кожно╖ ОС використовуються "сво╖" драйвери пристро╖в, що реал╕зуються у вигляд╕ модул╕в, б╕бл╕отек ядра, що завантажуються на стад╕╖ ╕н╕ц╕ал╕зац╕╖ системи або в м╕ру звертання до послуг окремих пристро╖в.
Оболонка (shell) (командний ╕нтерпретатор) — забезпечу╓ ╕нтерфейс користувача. Робота з ОС в╕дбува╓ться шляхом введення команд, як╕ ╕нтерпретуються оболонкою ╕ передаються на виконання ядру. Сучасн╕ операц╕йн╕ системи забезпечують ╕нтерфейс користувача у вигляд╕ командного рядка або б╕льш ╕нту╖тивно зрозум╕лий — граф╕чний.
Оболонка користувача реал╕зу╓ться як окремий модуль (програма), що да╓ можлив╕сть використовувати як текстовий, так ╕ граф╕чний режими роботи — с╕мейство операц╕йних систем Unix або вбудований в ядро — с╕мейство операц╕йних систем Windows (граф╕чний ╕нтерфейс користувача).
Системн╕ утил╕ти — програми (зовн╕шн╕ команди), для виконання певних службових операц╕й, що не передбачен╕ в оболонц╕ користувача (внутр╕шн╕ команди), д╕агностики функц╕онування ОС та ╕нше.
1. Перерахувати типов╕ задач╕, як╕ викону╓ ОС.
2. Перерахувати компоненти типово╖ ОС ╕ охарактеризувати значення кожного ╕з них.
3. Як в╕дбува╓ться завантаження ОС п╕сля включення комп‘ютера?
4. В чому поляга╓ р╕зниця м╕ж прикладним програмним забезпеченням ╕ системними утил╕тами?
Зовн╕шня пам'ять - це сукупн╕сть запам'ятовуючих пристро╖в ╕ нос╕╖в ╕нформац╕╖, яка використову╓ться для довгострокового збер╕гання даних ╕ ма╓ властивост╕:
— довгострокового збереження ╕нформац╕╖ на нос╕╓в╕ при в╕дключеному живленн╕ комп'ютера.
— збереження досить великих обсяг╕в даних.
— збережену в зовн╕шн╕й пам’ят╕ ╕нформац╕ю перед використанням завантажують в оперативну пам'ять комп'ютера.
╤нформац╕я збер╕га╓ться на ф╕зичному нос╕╓в╕ довгостроково╖ пам'ят╕ у форм╕, обумовлен╕й конкретним апаратним пристро╓м. Для операц╕йно╖ системи при цьому не важливо, у як╕й саме ф╕зичн╕й форм╕ збер╕гаються дан╕ на нос╕╓в╕. Незалежно в╕д ц╕╓╖ форми ОС використову╓ стандартизований наб╕р команд для управл╕ння апаратним пристро╓м. На ф╕зичному р╕вн╕ робота з накопичувачами в╕дбува╓ться у вс╕х файлових системах однаково на р╕вн╕ команд:
1) п╕двести зчитуючий/записуючий елемент до вказаного м╕сця (сектора);
2) прочитати дан╕ з вказаного м╕сця (сектора);
3) записати дан╕ у вказане м╕сце (сектор).
Найб╕льш розповсюдженими видами зовн╕шньо╖ пам'ят╕ ╓ дисков╕ магн╕тн╕ й оптичн╕ накопичувач╕. Поверхня диску розгляда╓ться як тривим╕рна матриця, вим╕рами яко╖ ╓ номери поверхн╕, цил╕ндра та сектору (рис.4).
Сектор — найменша ф╕зична одиниця збереження даних, розм╕р сектора дор╕вню╓ 512 байт. Кожний сектор ма╓ свою адресу, номер. Нумерац╕я проводиться посл╕довно (рис.4).
Дор╕жка — сектори, що належать одн╕й поверхн╕ ╕ знаходяться на однаков╕й в╕дстан╕ в╕д ос╕ обертання.
Цил╕ндр — сукупн╕сть ус╕х дор╕жок, що належать р╕зним поверхням, ╕ знаходяться на однаков╕й в╕дстан╕ в╕д ос╕ обертання.
Рис. 4. Орган╕зац╕я дискового накопичувача
Ф╕зичне збереження ╕ доступ до даних на зовн╕шньому нос╕╓в╕ забезпечу╓ться:
1) спец╕альним електронним обладнанням, контролером дискових накопичувач╕в, з стандартним ╕нтерфейсом обм╕ну даними.
2) частиною операц╕йно╖ системи для лог╕чно╖ орган╕зац╕╖ забезпечення управл╕нням даними (рис.5).
Рис.5. Орган╕зац╕я файлово╖ системи
Лог╕чна орган╕зац╕я даних п╕дтриму╓ться операц╕йною системою за допомогою спец╕альних програм ╕ структур даних, що дозволя╓ збер╕гати дан╕ у вигляд╕ файл╕в.
Структура даних — сукупн╕сть елемент╕в даних р╕зних тип╕в, об'╓днаних у ╓диний лог╕чний блок.
Файл — це пойменована область зовн╕шньо╖ пам’ят╕, в яку можна записувати ╕ з яко╖ можна зчитувати дан╕, лог╕чна одиниця збереження ╕нформац╕╖ на нос╕╓в╕.
Файли об'╓днуються в групи — каталоги, що можуть м╕стити п╕дкаталоги утворюючи ╕╓рарх╕чну деревопод╕бну структуру з одним коренем (рис.6).
Рис.6. Способи лог╕чно╖ орган╕зац╕╖ збереження даних
Файлова система — це частина операц╕йно╖ системи, призначення яко╖ поляга╓ у забезпеченн╕:
1) зручного ╕нтерфейсу для користувача при робот╕ з даними, що збер╕гаються на диску;
2) сп╕льного використання файл╕в к╕лькома користувачами ╕ процесами.
У широкому розум╕нн╕ поняття "файлова система" включа╓:
1) сукупн╕сть ус╕х файл╕в на диску;
2) набори структур даних, використовуваних для управл╕ння файлами: каталоги файл╕в, дескриптори файл╕в, таблиц╕ розпод╕лу в╕льного ╕ зайнятого простору на диску;
3) комплекс системних програмних засоб╕в, що реал╕зують функц╕╖ управл╕ння файлами, зокрема: створення, вилучення, читання, запису, ╕менування, пошуку та ╕нше.
Прикладне програмне забезпечення не зверта╓ться безпосередньо до ф╕зичного р╕вня, а робота з накопичувачем в╕дбува╓ться за допомогою виклик╕в функц╕й файлово╖ системи, що забезпечують виконання високор╕вневих операц╕й, таких як в╕дкриття файлу, запис, зчитування даних та ╕нше. Несум╕сн╕сть р╕зних операц╕йних систем при робот╕ з однотипними нос╕ями визнача╓ться саме р╕зними принципами лог╕чно╖ орган╕зац╕╖ та збереження даних — файловою системою.
При розгляд╕ дано╖ теми необх╕дно наголосити, що не ╕сну╓ ╓диного стандарту на файлову систему. Для кожно╖ ОС, в╕дпов╕дно до виконуваних задач, ╕снують “сво╖” реал╕зац╕╖ лог╕чного р╕вня для роботи з даними, що розр╕зняються способами орган╕зац╕╖ структур даних, призначених для збереження даних.
FAT (File Allocation Table) або FAT16 — файлова система операц╕йно╖ системи Dos. Розд╕л (volume) FAT займа╓ ц╕лу дискету або розд╕л жорсткого диску.
VFat, Fat32 — модиф╕кован╕ верс╕╖ FAT16, для операц╕йних систем с╕мейства Windows 9x/ME.
NTFS файлова система для W╕ndоws NT, розроблялася як над╕йна, ст╕йка до апаратних помилок файлова системи.
UFS (Unix File System) — перша файлова система для операц╕йно╖ системи UNIX, вс╕ сучасн╕ верс╕╖ походять в╕д не╖.
Ext2 — достатньо функц╕онально розвинена файлова система з с╕мейства сум╕сних з Linux. На даний момент вважа╓ться найб╕льш популярною системою. Вона розроблена з врахуванням сум╕сност╕ з наступними верс╕ями, тому для установки ново╖ верс╕╖ коду системи не потр╕бно встановлювати ╖╖ заново.
Sysv — файлов╕ системи System V/386, Coherent ╕ Xenix.
Iso9660 — стандартна файлова система для CD-ROM. Досить популярне розширення стандарту CD-ROM, розроблене Rock R╕dgе'm, для автоматично╖ п╕дтримки ╕мен файл╕в нестандартно╖ довжини.
Nfs — мережева файлова система, що забезпечу╓ сп╕льне використання одн╕╓╖ файлово╖ системи к╕лькома комп'ютерами.
Hpfs — файлова система, розроблена для OS/2.
Minix — одна з перших файлових систем, досить обмежена за сво╖ми можливостями (в╕дсутн╕ деяк╕ параметри, довжина ╕мен╕ файлу обмежена 30-ма символами) ╕ доступним об'╓мом (максимум 64 Мб на одну файлову систему).
1. Призначення зовн╕шньо╖ пам’ят╕. Типи зовн╕шньо╖ пам’ят╕.
2. Лог╕чна орган╕зац╕я збереження ╕ керування даними.
3. Поняття диск, лог╕чний розд╕л та встановлення файлово╖ системи.
4. Лог╕чна та ф╕зична орган╕зац╕я доступу та збереження даних на нос╕ях.
5. Що таке файлова система?
6. Що забезпечу╓ використання т╕╓╖ чи ╕ншо╖ файлово╖ системи?
7. Описати структуру магн╕тного диску.
8. Назвати в╕дом╕ файлов╕ системи.
9. Операц╕йна система вид╕ля╓ файлам прост╕р на диску: секторами, дор╕жками, кластерами, цил╕ндрами.
10. Вибрати розм╕р кластера для файлово╖ системи FAT16, який встановлю╓ться в розд╕л╕, який розбитий на сектори розм╕ром 512 байт ╕ ма╓ загальний об’╓м 272 Мбайт. Оц╕н╕ть, ск╕льки в даному випадку кластер╕в буде м╕стити область даних, а також який розм╕р необх╕дно в╕двести таблиц╕ FAT. Зверн╕ть увагу, що стандартний розм╕р кореневого каталогу для жорсткого диску ╓ розм╕р в 32 сектори.
Для виконання операц╕й з файлами, коп╕ювання, вилучення, перейменування, нав╕гац╕╖ по файлов╕й систем╕, ус╕ операц╕йн╕ системи забезпечують необх╕дний м╕н╕мум команд (табл.2).
При розгляд╕ дано╖ теми необх╕дно пояснити поняття команди, як завдання для виконання певних д╕й, аргумент╕в команди (рис 7а), правила задання команд на приклад╕ коп╕ювання або перенесення (рис.7б):
1) з’ясування зм╕сту команди коп╕ювання;
2) визначення об’╓кта (об’╓кт╕в) операц╕╖ (задання шляху до об’╓кта);
3) означення нового м╕сцезнаходження об’╓кта;
Таблиця 1
Основн╕ команди ОС Linux
для роботи з файловою системою
Д╕я |
Команда |
запуск програми на виконання |
file_name |
коп╕ювати |
cp |
перенести |
rn |
вилучити |
mv |
пошук файла (файл╕в) |
find |
зм╕нити поточний каталог |
cd |
створити каталог |
mk |
вилучити каталог |
rm |
╕н╕ц╕ал╕зац╕я файлово╖ системи |
mkfs |
4) визначення виконувано╖ операц╕╖ (коп╕ювання, перенесення), способи зд╕йснення операц╕╖ (командний рядок чи за допомогою граф╕чного ╕нтерфейсу шляхом “перенесення” об’╓кт╕в)
команда що_коп╕ю╓мо куди_коп╕ю╓мо |
|
а) |
б) |
Рис.7. Виконання команди коп╕ювання.
Рис.8. Файл менеджер текстового режиму ОС Linux — mc
Рис.9. Файл менеджер граф╕чного середовища користувача
Для спрощення виконання операц╕й з файлами найчаст╕ше використовують спец╕альн╕ програми — файл-менеджери, що забезпечують ╕нту╖тивне виконання операц╕й з файлами у в╕зуальному режим╕ (рис.8).
У граф╕чних середовищах використовуються граф╕чн╕ файл-менеджери, що представляють файли у вигляд╕ п╕ктограм, а каталоги у вигляд╕ папок (рис.9). Операц╕╖ з файлами виконуються як операц╕╖ над ╖х зображеннями, перенесення зображення файлу з одн╕╓╖ папки в ╕ншу форму╓ для операц╕йно╖ системи команду виконати коп╕ювання вибраного файлу в новий каталог.
1. Команди операц╕йно╖ системи. Задання команди.
2. Засоби операц╕йно╖ системи для роботи з файлами.
3. Файл менеджери. Призначення програм управл╕ння файлами.
4. Принципи використання файл менеджера Midnight Commander.
Користувач╕ зд╕йснюють управл╕ння комп'ютером використовуючи спец╕альний модуль операц╕йно╖ системи — командний процесор або оболонку системи (shell). Основною функц╕╓ю ╕нтерфейсного модуля ╓ отримання команд для виконання, уведених за допомогою клав╕атури або допом╕жних пристро╖в (ман╕пулятор “мишка”, “трекболл”), та виведення результату виконання введено╖ команди.
╤нтерфейс – засоби та сукупн╕сть команд операц╕йно╖ системи для зд╕йснення д╕яльност╕ користувачами щодо опрацювання ╕нформац╕╖ засобами обчислювально╖ системи.
Алгоритм роботи ╕нтерфейсного модуля досить простий:
1) б╕льшу частину часу в╕н оч╕ку╓ введення команди користувача;
2) ╕нтерпрету╓ команду, що над╕йшла;
3) форму╓ в╕дпов╕дний системний виклик або запуска╓ визначену програму;
4) при необх╕дност╕ вида╓ на екран пов╕домлення про процес виконання;
5) п╕сля зак╕нчення виконання команди переходить у режим оч╕кування ново╖ команди.
У сучасних операц╕йних найб╕льш поширеними ╓:
— ╕нтерфейс командного рядка дозволя╓ користувачев╕ набирати команди на клав╕атур╕ п╕сля системного запрошення, що розташоване у рядку введення. Мон╕тор працю╓ в текстовому режим╕.
— граф╕чний ╕нтерфейс користувача забезпечу╓ уведення команд операц╕йно╖ системи за допомогою виконання д╕й з в╕зуальним представленням об'╓кт╕в ОС. Файли, каталоги, команди, програми користувача представляються у вигляд╕ значк╕в (п╕ктограм), меню, кнопок, в╕кон. Для задання команд використову╓ться ман╕пулятор "мишка", "трекбол".
Найпершим способом забезпечення управл╕ння обчислювальною системою був ╕нтерфейс командного рядка. При ц╕й технолог╕╖, як ╓диний спос╕б введення ╕нформац╕╖ в╕д людини до комп'ютера використову╓ться клав╕атура, а комп'ютер виводить ╕нформац╕ю за допомогою алфав╕тно-цифрового дисплея (мон╕тора). Таку комб╕нац╕ю (мон╕тор + клав╕атура) стали називати терм╕налом або консоллю. Команди набираються в командному рядков╕, що явля╓ собою символ запрошення ╕ миготливий прямокутник - курсор (рис.10.)
[student@avalon student$ps –a | grep[ gimp 868 pts/0 00:00:30 gimp [student@avalon student$ps –a | grep[ gimp > myproc [student@avalon student$ |
Рис.10. ╤нтерфейс командного рядка.
При натисканн╕ клав╕ш╕ на м╕сц╕ курсору з'являються символи, а сам курсор зм╕щу╓ться вправо, неправильно набраний символ можна вилучити. Введення команди зак╕нчу╓ться натисканням клав╕ш╕ Enter (або Return.) П╕сля цього почина╓ться процес виконання програми, що супроводжу╓ться виведенням на екран (в м╕ру необх╕дност╕) результат╕в виконання. П╕сля зак╕нчення виконання програми знову на екран╕ мон╕тора з'явля╓ться системне запрошення.
У багатозадачних операц╕йних системах оболонки користувача дозволяють запустити програму на виконання у фоновому режим╕, не змушуючи чекати завершення попередньо╖ програми (табл. 2)
Таблиця 2
Засоби управл╕ння процесами
консольного режиму ОС Linux
Д╕я |
Команда |
запуск програми на виконання |
назва_програми |
призупинити виконання активно╖ задач╕ |
[Ctrl z] |
перервати виконання активно╖ задач╕ |
[Ctrl c] |
запуск програми на виконання у фоновому режим╕ |
назва_програми& |
отримати перел╕к виконуваних завдань оболонкою користувача |
jobs |
перенести задачу у основний режим виконання [номер завдання — виводиться командою jobs] |
fg %[номер завдання ] |
перенести задачу у основний режим виконання [номер завдання — виводиться командою jobs] |
bg %[номер завдання ] |
отримати перел╕к виконуваних системою завдань |
ps –all [номер завдання ] |
вилучити виконуване завдання [номер завдання — виводиться командою ps] |
kill –9 |
Отримати перел╕к виконуваних завдань |
top |
В р╕зних операц╕йних системах передбачено р╕зн╕ можливост╕ щодо надання серв╕сних послуг при використанн╕ командного рядка (табл. 3)
Таблиця 3
Додатков╕ можливост╕,
що
надаються командним процесором
|
Unix |
Зм╕на системного запрошення |
+ |
Редагування командного рядка |
+ |
Швидке повторення введення останньо╖ команди |
+ |
Ведення журналу введених команд |
+ |
Написання сценар╕╖в для автоматизац╕╖ виконання завдань |
+ |
Контроль та управл╕ння виконанням процес╕в |
+ |
╤дея використання граф╕чного ╕нтерфейсу користувача зародилася в середин╕ 70-х рок╕в, коли в досл╕дницькому центр╕ Xerox Palo Alto Research Center (PARC) була розроблена концепц╕я в╕зуального ╕нтерфейсу. Передумовою появи граф╕чного ╕нтерфейсу з'явилося зменшення часу реакц╕╖ комп'ютера на введену команду, зумовлене зростанням потужност╕ центрального процесора, та додаткового обладнання. Перша система з граф╕чним ╕нтерфейсом 8010 Star Information System групи PARC з'явилася за чотири м╕сяц╕ до виходу у св╕т першого персонального комп'ютера ф╕рми IBM у 1981 роц╕. На перших етапах в╕зуальний ╕нтерфейс використовувався т╕льки для прикладного програмного забезпечення: текстовий редактор, електронн╕ таблиц╕. Зростання попиту на обчислювальну техн╕ку змусило розробник╕в ОС використовувати засоби в╕зуального управл╕ння в операц╕йних системах: спочатку на комп'ютерах Atari ╕ Apple Macintosh, а пот╕м ╕ на IBM-сум╕сних комп'ютерах.
Паралельно з розробкою граф╕чних ╕нтерфейс╕в для ОС проходив процес ун╕ф╕кац╕╖ використання клав╕атури ╕ мишки прикладними програмами. Злиття цих двох тенденц╕й привело до створення користувацького ╕нтерфейсу, за допомогою якого, при м╕н╕мальних затратах часу ╕ засоб╕в на перенавчання, можна працювати з будь-якими програмними продуктами.
Основною концепц╕╓ю сучасних граф╕чних ╕нтерфейс╕в ╓ подання компонент╕в операц╕йно╖ системи (файл, каталог, програма) у вигляд╕ в╕зуальних граф╕чних об'╓кт╕в, що мають певн╕ властивост╕, команди операц╕йн╕й системи в╕дображаються як зм╕на властивостей об'╓кт╕в (табл. 4).
Таблиця 4
Типов╕ операц╕╖ з об'╓ктами граф╕чного ╕нтерфейсу
Файл |
Папка |
В╕кно |
|
|
|
Концепц╕я об'╓ктного п╕дходу не нова. Досл╕дження в галуз╕ психолог╕╖ довели, що мислення людини в процес╕ д╕яльност╕ оперу╓ поняттями на р╕вн╕ об'╓кт╕в та зм╕ни ╖х властивостей. Враховуючи особливост╕ сприймання та д╕яльност╕, потреби максимально наблизити роботу користувача з ЕОМ до природно╖, зумовили виникнення об'╓ктно-ор╕╓нтованих мов програмування (Small Talk, C++, Object Pascal та ╕нш╕). Використання об‘╓ктно-ор╕╓нтованного п╕дходу до розробки прикладного програмного забезпечення призвело до в╕дпов╕дних нововведень ╕ в операц╕йн╕ системи. В граф╕чному ╕нтерфейс╕ користувача, програмному ╕нтерфейс╕ операц╕йно╖ системи почали застосовувати об'╓ктно-ор╕╓нтован╕ парадигми.
Першу реал╕зац╕ю об'╓ктно-ор╕╓нтованих концепц╕й щодо ╕нтерфейсу користувача вт╕лено в операц╕йн╕й систем╕ ф╕рми IBM OS/2, та в персональних комп'ютерах Next. Ус╕ апаратн╕ ╕ програмн╕ прим╕тиви представлен╕ як об'╓кти з певними властивостями та засобами ╖х зм╕ни: пам'ять, дисплей, принтер, папка, звукова карта, дисковод. Наступним розширенням ╕деолог╕╖ об'╓ктно-ор╕╓нтованого ╕нтерфейсу (ОО╤) стала концепц╕я робочого столу (desktop), як аналог╕я робочого столу, на якому розм╕щуються (рис. 11).
1) документи — файли, папки з документами;
2) програми — ╕нструменти для роботи з цими документами.
Рис
11. Робочий ст╕л користувача OC Linux
граф╕чний ╕нтерфейс
користувача
Протягом тривалого часу desktop-╕деолог╕я була складовою частиною р╕зних користувацьких ╕нтерфейс╕в, починаючи з Macintosh ╕ зак╕нчуючи Workplace Shell операц╕йно╖ системи OS/2. У сучасних операц╕йних системах Windows, MacOS, Linux "робочий ст╕л" користувача набув подальшого розвитку та вдосконалення.
1. Призначення оболонки користувача.
2. Алгоритм роботи ╕нтерфейсного модуля.
3. Типи ╕нтерфейс╕в користувача.
4. ╤нтерфейс командного рядка.
5. Управл╕ння процесами у консольному режиму ОС Linux.
6. Управл╕ння файлами у консольному режиму ОС Linux.
7. Граф╕чний ╕нтерфейс користувача. Його переваги та недол╕ки у пор╕внянн╕ з ╕нтерфейсом командного рядка.
8. Об'╓кти граф╕чного ╕нтерфейсу.
9. Типов╕ операц╕╖ з об'╓ктами граф╕чного ╕нтерфейсу
Анал╕зуючи граф╕чн╕ ╕нтерфейси користувач╕в, що надаються р╕зними операц╕йними системами, можна вид╕лити деяк╕ ╕нвар╕антн╕ елементи, об'╓кти, способи ╖х використання в╕дносно функц╕онального призначення (рис. 12, табл. 5).
Рис.12 Об'╓ктно-ор╕╓нтований ╕нтерфейс користувача ОС Linux
Таблиця 5
Елементи граф╕чного ╕нтерфейсу
Елемент ╕нтерфейсу |
Функц╕ональне призначення |
Головне меню (кнопка запуску програм) |
Запуск прикладних програм на виконання |
Панель задач |
Перемикання м╕ж виконуваними завданнями |
Кошик (Trash, Recycle bin) |
Тимчасове збер╕гання вилучених файл╕в, каталог╕в |
В╕кно |
Прикладна програма користувача, яка викону╓ться |
Найперше на, що необх╕дно звернути увагу учн╕в, що з розвитком граф╕чних ╕нтерфейс╕в поняття курсору ╕ його зм╕ст зм╕нився. Оск╕льки д╕╖ в╕дбуваються як зм╕на певних властивостей об'╓кт╕в, то об'╓кти необх╕дно вид╕ляти (select), перем╕щувати (move) т╕ ╕нше певним способом використовуючи граф╕чний покажчик (graphic pointer). Цей ун╕версальний покажчик ╕ став використовуватися як граф╕чний курсор (graphic cursor), що управля╓ться ман╕пулятором "мишка". Використовуючи мишку можна:
"клацнути" (click) — швидко натиснути ╕ в╕дпустити клав╕шу мишки;
"дв╕ч╕ клацнути" (double click) — дв╕ч╕ дуже швидко натиснути ╕ в╕дпустити клав╕шу мишки;
"натиснути" (press) —натиснути ╕ утримувати клав╕шу мишки;
"в╕дпустити" (down) —в╕дпустити клав╕шу мишки;.
"перевести курсор мишки" (move the cursor) — означа╓, що мишка без натискання клав╕ш просто перем╕щу╓ться в ╕нше м╕сце. При цьому зм╕ню╓ться положення курсора мишки, а сам в╕н не повинен зм╕нювати форми, якщо це не обумовлено окремо. Перем╕щення курсору не повинно впливати на розм╕щенн╕ об'╓кти на екран╕.
З зображеними на екран╕ об’╓ктами за допомогою мишки можна виконати операц╕╖:
"вибрати" (choose) - вказати мишкою на об'╓кт ╕ клацнути л╕вою клав╕шею мишки, або просто вказати на об'╓кт;
"в╕дкрити" (open) - вказати на об'╓кт ╕ дв╕ч╕ клацнути л╕вою клав╕шею мишки, або вказати на об'╓кт ╕ клацнути л╕вою клав╕шею миш╕;
"перем╕стити" (move) - перем╕щення курсору при натиснут╕й л╕в╕й клав╕ш╕. Це досить специф╕чна д╕я, тому як правило вона супроводжу╓ться в╕зуальним ефектом на екран╕: курсор як би "тягне" за собою об'╓кт. Зв╕льнення об'╓кта в╕дбува╓ться шляхом в╕дпускання л╕во╖ клав╕ш╕ мишки; при цьому об'╓кт ф╕ксу╓ться в м╕сц╕, на яке вказу╓ курсор.
Основним елементом граф╕чного ╕нтерфейсу ╓ в╕кно, з яким можна виконувати операц╕╖:
в╕дкрити в╕кно — запустити на виконання певну програму;
закрити в╕кно — припинити виконання програми;
розгорнути на весь екран чи згорнути до попереднього розм╕ру;
м╕н╕м╕зувати в╕кно, розгорнути м╕н╕м╕зоване в╕кно;
зм╕нити розм╕ри;
перенести в╕кно в ╕нше м╕сце робочого столу;
актив╕зувати в╕кно.
Кожне в╕кно, що в╕добража╓ться на екран╕, асоц╕ю╓ться з виконуваною програмою. В╕дкрит╕ в╕кна п╕д час роботи (для зручност╕) можна розм╕щувати каскадом; зл╕ва направо чи зверху вниз; дов╕льно за бажанням користувача використовуючи мишку або клав╕атуру, вибравши необх╕дний вар╕ант в меню. В╕кно м╕стить типов╕ управляюч╕ та ╕нформац╕йн╕ елементи (рис. 13):
Рис. 13. Компоненти в╕кна
1) заголовок — рядок з назвою об’╓кта ╕ кнопками управл╕ння в╕кном.
2) кнопка системного меню в╕кна — дозволя╓ згорнути чи розгорнути в╕кно, зм╕нити його розм╕р, перем╕стити його з допомогою клав╕атури. При робот╕ з мишкою це меню не використову╓ться.
3) кнопки управл╕ння в╕кном (табл.6).
4) головне меню — ╕╓рарх╕чний список команд в╕дпов╕дно╖ програми. В ньому, як правило, наявн╕ так╕ пункти:
Файл – використовують для роботи з дисками, папками, файлами та ярликами. Залежно в╕д типу обраного об’╓кта може зм╕нюватись перел╕к команд цього меню.
Виправлення – використову╓ться для вибору (в╕дм╕чання) об’╓кт╕в, а також ╖х редагування.
Вид – використову╓ться для зм╕ни параметр╕в перегляду ╕нформац╕╖ у в╕кн╕.
? (Допомога) — отримання дов╕дки.
Таблиця 6
Кнопки управл╕ння в╕кном
р╕зних граф╕чних ╕нтерфейс╕в користувач╕в
Елемент управл╕ння |
Операц╕йна система |
|
Windows |
Linux, граф╕чний ╕нтерфейс користувача KDE2 |
|
Розгорнути на весь екран |
|
|
В╕дновити (згорнути до неповного екрану) в╕кно |
|
|
Закрити в╕кно ╕ в╕дпов╕дний додаток, з яким працював користувач |
|
5) панель ╕нструмент╕в — кнопки управл╕ння, що повторюють основн╕ команди меню. Використовуються для швидкого доступу до послуг програми.
6) рядок стану — виводить ╕нформац╕ю про об’╓кти, розм╕щен╕ у в╕кн╕.
7) робоча область — виводиться основна ╕нформац╕я
Кр╕м в╕кна граф╕чний ╕нтерфейс включа╓ додатков╕ елементи (табл. 7) для введення певнних значень параметр╕в шляхом набору з клав╕атури, вибору з наперед заданого списку тощо.
Перемикач – для вибору з╕ списку параметр╕в.
Л╕чильник – в╕конце, в якому зображаються числов╕ значення параметра.
Список – для вибору з перел╕ку наперед вказаних значень.
Рядок введення – використову╓ться для введення текстово╖ ╕нформац╕╖ за допомогою клав╕атури. Для появи курсору в рядку введення треба натиснути л╕ву кнопку мишки в пол╕ рядка.
Так – закрива╓ в╕кно з╕ збереженням вс╕х зм╕н.
Таблиця 7
Елементи управл╕ння граф╕чного ╕нтерфейсу ОС Linux
Елемент управл╕ння |
Зображення |
Список |
|
Л╕чильник |
|
Перемикач |
|
Рядок введення |
|
Кнопки |
В╕дм╕нити – в╕дмовитися в╕д зм╕н, закрити в╕кно.
Для кожного об’╓кту робочого столу визначений певний операц╕╖, як╕ можна проводити з вибраним об’╓ктом. Отримати перел╕к операц╕й можна натиснувши праву кнопку мишки нав╕вши курсор на об’╓кт, п╕сля чого в╕дкри╓ться локальне меню (рис. 14). Для виконання операц╕╖ сл╕д перем╕стити курсор на назву операц╕╖ ╕ натиснути л╕ву кнопку мишки.
Рис. 14. Локальне меню для файла.
Ус╕ граф╕чн╕ ╕нтерфейси користувача надають достатньо широк╕ можливост╕, щодо налагоджування параметр╕в робочого середовища: виб╕р кольорово╖ пал╕три, кол╕р фону або фонове зображення, шрифт, види курсору, вид оформлення в╕кна, звуки як реакц╕я на певн╕ под╕╖ операц╕йно╖ системи та ╕нше (рис.15).
Рис. 15. В╕кно налагоджування параметр╕в робочого столу.
Комплексний наб╕р параметр╕в, що формують зовн╕шн╕й вигляд робочого столу, називають темою. Вс╕ сучасн╕ ╕нтегрован╕ середовища користувач╕в мають певну к╕льк╕сть готових тем.
Використання багатозадачност╕ у в╕конних ╕нтерфейсах ма╓ сво╖ особливост╕. Кожна програма користувача асоц╕ю╓ться з в╕кном, яке може знаходитися в двох станах: активний ╕ неактивний. Процес, пов'язаний з активним в╕кном, ╓ процесом переднього плану, з неактивним в╕кном — фоновий процес. Перемикання м╕ж програмами, тобто зм╕на стану процесу переднього плану — фоновий ╕ навпаки, зводиться до перемикання м╕ж в╕кнами вибравши мишкою в╕дпов╕дне в╕кно.
╤ншими способом перемикання м╕ж задачами ╓ використання панел╕ задач. В деяких в╕конних середовищах Unix зам╕сть панел╕ задач на робочому стол╕ розм╕щуються п╕ктограми виконуваних процес╕в: обираючи ту чи ╕ншу п╕ктограму, можна актив╕зувати задачу, переводити ╖╖ з фонового режиму в режим задач╕ переднього плану.
Для контролю та управл╕ння виконанням задач можна використовувати засоби консольного режиму використовуючи емулятор терм╕налу, а також засоби, що використовують граф╕чний ╕нтерфейс (табл.). Останн╕ забезпечують б╕льш ╕нту╖тивний процес мон╕торингу системи (табл 8).
Таблиця 8
Програми контролю виконання
процес╕в
з граф╕чним ╕нтерфейсом користувача ОС Linux
Д╕я |
Команда |
припинити виконання програми, п╕сля запуску програми навести курсор на в╕кно, що необх╕дно закрити. |
xkill |
Розширений мон╕торинг операц╕йно╖ системи та обчислювально╖ системи. |
sysguard |
контроль за виконанням процес╕в, використанням пам’ят╕ та дискових накопичувач╕в. |
gtop |
Сучасн╕ граф╕чн╕ ╕нтерфейси дозволяють використовувати для роботи не т╕льки граф╕чний ман╕пулятор "мишка", а ╕ клав╕атурн╕ скорочення — “гаряч╕ клав╕ш╕” (одночасне натискання к╕лькох клав╕ш) (табл 9), та клав╕ш управл╕ння курсором ╕ Enter (Return). Також можна використовувати спец╕альн╕ програми емуляц╕╖ ман╕пулятора "мишка" за допомогою клав╕атури.
Таблиця 9
Деяк╕ клав╕атурн╕ скорочення управл╕ння KDE
Alt-Esc или ALT - Esc |
виклик програми контролю використовуваних ресурс╕в |
Alt-Tab або Alt-Shift-Tab |
перемикання м╕ж виконуваними прикладними програми |
Ctrl-Alt або Ctrl-Shift-Tab |
цикл╕чне перемикання м╕ж робочими столами |
Alt-F2 |
викликати командний рядок |
Alt-F3 |
меню В╕кно |
Alt-F4 |
закрити активне в╕кно |
Ctrl-F [1 .. 8] |
встановити активним рабочий ст╕л [1…8] |
Ctrl-Alt-Esc |
вилучення активного в╕кна |
Ctrl-Alt-Backspace |
авар╕йне завершення сеанс роботи з граф╕чного ╕нтерфейсу |
Ctrl-Alt-Numpad +; Ctrl-Alt-Numpad - |
перемикання м╕ж режимами з р╕зною розд╕льною здатн╕стю |
1. Назвати елементи граф╕чного ╕нтерфейсу
2. Курсор у граф╕чному ╕нтерфейс╕ користувача.
3. Як╕ можна виконати операц╕╖ з зображеними на екран╕ об’╓ктами за допомогою мишки.
4. Що означа╓ "клацнути", "дв╕ч╕ клацнути".
5. Що означа╓ "натиснути", "перевести курсор мишки".
7. Що означа╓ "вибрати", "в╕дкрити"
9. Що означа╓ "перем╕стити"
10. Назвати компоненти робочого столу користувача.
11. Назвати операц╕╖, що можна виконати з в╕кном.
12. Назвати складов╕ в╕кна.
13. Назвати елементи управл╕ння граф╕чного ╕нтерфейсу.
14. Назвати засоби управл╕ння багатозадачн╕стю з використанням граф╕чного ╕нтерфейсу користувача.
15. Назвати способи управл╕ння граф╕чним ╕нтерфейсом.
Поширення на робочих м╕сцях багатокористувацьких обчислювальних систем, засоб╕в комп’ютерних комун╕кац╕й для збер╕гання та опрацювання ╕нформац╕╖ вимага╓ в╕д кожного, хто використову╓ назван╕ засоби, елементарних вм╕ннь ╕ навичок захисту конф╕денц╕йно╖ ╕формац╕╖ п╕дпри╓мства, особисто╖ ╕нформац╕ю в╕д викрадення, вилучення, спотворення. Питання забезпечення захисту ╕нформац╕йних систем досить серйозн╕ ╕ складн╕, але нехтувати ними при вивченн╕ ╕нформатики у шк╕льному курс╕ не можна.
Перед вивченням теми доц╕льно навести означення ╕нформац╕йних технолог╕й як сукупн╕сть метод╕в ╕ техн╕чних засоб╕в збирання, орган╕зац╕╖, збер╕гання, опрацювання, подання, передавання, захисту ╕нформац╕╖, що розширю╓ знання людей ╕ розвива╓ ╖хн╕ можливост╕ управл╕нням техн╕чними ╕ соц╕альними процесами. За означенням одн╕╓ю складовою ╕нформац╕йно╖ технолог╕╖ ╓ забезпечення захисту ╕нформац╕╖.
Як театр почина╓ться з роздягалки, так використання обчислювально╖ системи почина╓ться з операц╕йно╖ системи ╕ саме в╕д ОС залежить наск╕льки над╕йно буде захищена збережувана ╕нформац╕я. Насамперед необх╕дно звернути увагу, що не ╕сну╓ ╕деального захисту на вс╕ випадки життя. При практичн╕й реал╕зац╕╖ заход╕в щодо захисту системи необх╕дно враховувати, що це ╓ ц╕лий комплекс який склада╓ться з:
1) забезпечення ф╕зично╖ безпеки комп’ютера;
2) забезпечення локального захисту системи в╕д втручання несанкц╕онованих користувач╕в та неправом╕рних д╕й легальних користувач╕в.
3) забезпечення захисту п╕д час роботи в мереж╕.
При забезпеченн╕ ф╕зично╖ безпеки комп’ютера необх╕дно ч╕тко визначити коло ф╕зичних ос╕б, що можуть мати до системи, права надан╕ ╖м для роботи, як╕ вир╕шують завдання, наявн╕сть сигнал╕зац╕╖ в прим╕щенн╕ де знаходиться комп’ютер, адже якщо викрадуть комп’ютер то у зловмисника можуть опинитися файли парол╕в, структура ╕ адресац╕я мереж╕, що зробить прозорим проникнення в мережу орган╕зац╕╖.
Одним ╕з метод╕в забезпечення локального захисту ╓ автентиф╕кац╕я користувач╕в перед початком роботи, введення ре╓страц╕йно╖ ╕мен╕ та пароля. Необх╕дно звернути увагу на правила вибору пароля, для зменшення ймов╕рност╕ його п╕дбору:
1) не можна використовувати власн╕ ╕мена дружини, д╕тей, батьк╕в, сестер, брат╕в;
2) невикористовуйте в якост╕ пароля номер паспорта, машини, телефону;
3) невикористовуйте як пароль повторююч╕ символи на зразок 44444, ggggg;
4) довжина пароля повинна бути не меншою 4 символ╕в, оптимально 6.
5) найкращий пароль це комб╕нац╕я букв р╕зного рег╕стру ╕ цифр. Наприклад : 6Kd3rP.
Учням сл╕д роз’яснити, що не можна передавати сво╖ ре╓страц╕йн╕ дан╕, ╕м’я та пароль, сторонн╕м особам, надавати ╕нформац╕ю про втановлен╕ права доступу до робочих файл╕в, каталог╕в, ╕нстальоване програмне забезпечення. Як показу╓ досв╕д, б╕льш╕сть комп’ютерних злочин╕в в╕дбува╓ться саме з вини користувач╕в як╕ недотримувалися елементарних правил використання обчилювально╖ техн╕ки. У б╕льшост╕ ситуац╕й достатньо заборонити доступ до системи випадкових в╕дв╕дувач╕в.
Ще одним засобом захисту локально╖ системи ╓ встановлення в╕дпов╕дних прав доступу до файл╕в, каталог╕в.
Також доц╕льно розглянути засоби забезпечення безпеки, що надаються системою BIOS, використання парол╕в при включенн╕ системи ╕ на модиф╕кац╕ю системних параметр╕в BIOS. Хоча це не ╓ достатньо ефективним заходом, при певних навиках такий пароль легко зм╕нити, але для захисту в╕д ненавмисного втручання може бути ц╕лком достатн╕м.
Питання захисту ╕нформац╕╖, та етики повед╕нки при робот╕ у мережевому середовищ╕ доц╕льно розглянути при вивченн╕ в╕дпов╕дного розд╕лу курсу О╤ОТ.
Обговорюючи питання захисту необх╕дно наголосити, що встановлюючи захист не можна забувати, що з кожним бар’╓ром легальному користувачу буде все важче виконувати сво╖ повсякденн╕ функц╕╖. Отже потр╕бно шукати компром╕с, “золоту середину“, щоб користувач╕ могли нормально працювати ╕ зловмисник не м╕г проникнути в систему. Одним з критер╕╖в оц╕нки заход╕в забезпечення захисту ╓ сп╕вв╕дношення витрат на отримання доступу до ╕нформац╕╖ ╕ варт╕стю ц╕╓╖ ╕нформац╕╖, якщо витрати на забезпечення захисту значно перевищують ц╕нн╕сть ╕нформац╕╖, зрозум╕ло, що орган╕зац╕я таких заход╕в буде недоц╕льною.
1. Необх╕дн╕сть захисту ╕нформац╕╖.
2. Заходи, щодо захисту ╕нформац╕╖
3. Забезпечення ф╕зично╖ безпеки комп’ютера.
4. Забезпечення локального захисту системи.
5. Правила вибору парол╕в.
6. Проблеми використання захисту.
Сучасна ╕нформац╕йна технолог╕я, заснована на використанн╕ комп’ютерно╖ ╕ телекомун╕кац╕йно╖ техн╕ки, перетворю╓ не т╕льки комун╕кац╕йну систему сусп╕льства, але ╕ його структури, зумовлю╓ виникнення питань, що спонукають до перегляду власних переконань на сусп╕льн╕ в╕дносини ╕ часто зм╕нювати основи цих переконань. Зокрема ц╕ питання торкаються як правово╖ сфери так ╕ етично╖, ╕ часто вимагають врегулювання з боку законодавчо╖ влади. Використовуючи обчислювальну техн╕ку, програмне забезпечення ми в т╕й чи ╕нш╕й м╕р╕ вир╕шу╓мо певн╕ правов╕, соц╕альн╕ та етичн╕ питання.
Необх╕дн╕сть формування певних етичних та правових норм повед╕нки використання ╕нформац╕╖, засоб╕в комп’ютерних технолог╕й зумовлюють проведення занять з в╕дпов╕дно╖ тематики. Пропону╓ться провести з учнями обговорення проблеми вир╕шення етично-моральних питань, що досить часто виникають при використанн╕ обчислювально╖ техн╕ки:
1. Припустимо, Ви використову╓те багатокористувацьку ОС, що дозволя╓ переглядати назви та вм╕ст файл╕в, що належать ╕ншим користувачам. Чи буде перегляд дано╖ ╕нформац╕╖ виглядати так, н╕би Ви ходите, без дозволу, у чужому незакритому будинку, чи це б╕льше под╕бно на читання журнал╕в, як╕ пропонуються в╕дв╕дувачам при оч╕куванн╕ прийому у л╕каря, адвоката, юриста тощо.
2. Коли файл знищу╓ться з диску вм╕ст його, як правило, не вилуча╓ться, а просто в╕дм╕ча╓ться як вилучений у таблиц╕ розм╕щення файл╕в. ╤нформац╕я, що м╕ститься у файл╕, може збер╕гатися на диску протягом деякого часу, поки ця частина диску не буде повторно використана для розм╕щення нових даних. Чи етично в╕дновлювати файли, як╕ використовувалися ╕ншими людьми?
3. Ознайомитися з л╕ценз╕ями на використання к╕лькох пров╕дних ф╕рм виробник╕в програмного забезпечення Microsoft, Borland, та л╕ценз╕╓ю на в╕льнопоширюване програмне забезпечення GNU — GPL. Обговорити переваги та недол╕ки л╕цензування програмного забезпечення розглянутих л╕ценз╕й.
Завдання на п╕дготовку до практичних роб╕т учитель нада╓ заздалег╕дь. Учн╕ повинн╕ усв╕домити сутн╕сть практично╖ роботи, повторити необх╕дний теоретичний матер╕ал ╕ записати у робочий зошит основн╕ команди та д╕╖, необх╕дн╕ для як╕сного виконання роб╕т. При проведенн╕ лабораторних занять використовуються додатки до методичних рекомендац╕й:
1. LINUX: основн╕ команди, ╕нтерфейс командного рядка.
2. LINUX: Midnight Commander; граф╕чний ╕нтерфейс користувача KDE.
1. Команди для роботи з каталогами. Виконати з каталогами наступн╕ операц╕╖:
а) перейти в каталог /home/user/tes;t
б) перейменувати /home/user/test у /home/user/test1;
в) вилучити /home/user/test, /home/user/test;
г) запустити програму на виконання top
2. Створити дерево каталог╕в вказано╖ структури:
3. Виконати з вказаними файлами наступн╕ операц╕╖:
а) коп╕ювання з домашнього каталогу в каталог dr1_2;
б) перейменувати файл у домашньому каталоз╕;
text1.html у mydoc.html;
в) вилучити файл з каталога dr1_2
4. Створити файл засобами операц╕йно╖ системи. Переглянути вм╕ст файлу.
5. Записати повний шлях до файла myprog.txt у файлов╕й систем╕:
6. Заповнити таблицю:
Д╕я |
Команда |
Створити каталог |
|
Перейти до каталогу |
|
Перейти до каталогу (назад) |
|
Перейти до батьк╕вського каталогу |
|
Перейти до кореневого каталогу |
|
Вилучити каталог |
|
Запустити файл на виконання |
|
Виконати коп╕ювання файлу |
|
Виконати коп╕ювання групи файл╕в |
|
Вилучити файл |
|
Вивести вм╕ст файлу |
|
1.Назвати основн╕ складов╕ оболонки користувача Midnight Commander (mc)
Основне в╕кно Midnight Commander.
2. Команди для роботи з каталогами. Виконати з каталогами наступн╕ операц╕╖:
а) перейти до каталогу
б) перейменувати
в) вилучити
3. Виконати над вказаними файлами наступн╕ операц╕╖:
а) коп╕ювання з
б) перейменувати
в) вилучити
г) запустити програму на виконання.
4. В╕дредагувати файл за допомогою вбудованого текстового редактора.
5. Заповнити таблицю:
Д╕я |
Команда |
Створити каталог |
|
Перейти до каталогу |
|
Перейти до каталогу (назад) |
|
Перейти до батьк╕вського каталогу |
|
Перейти до кореневого каталогу |
|
Вилучити каталог |
|
Запустити файл на виконання |
|
Виконати коп╕ювання файлу |
|
Виконати коп╕ювання групи файл╕в |
|
Вилучити файл |
|
1. Назвати основн╕ компоненти граф╕чного ╕нтерфейсу користувача.
Граф╕чний ╕нтерфейс користувача.
2. Запустити на виконання програму емуляц╕╖ терм╕налу. (xterm, gTerminal). Заповнити таблицю:
Команда |
Д╕я |
В╕дкрити в╕кно |
|
Натиснути на кнопц╕ 1 (рис.2) |
|
Натиснути на кнопц╕ 2 (рис.2) |
|
Натиснути на кнопц╕ 3 (рис.2) |
|
3. Записати посл╕довн╕сть виконуваних д╕й при виконанн╕ таких операц╕й:
Перенести в╕кно: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зм╕нити розм╕р: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Максим╕зувати в╕кно (в╕дкрити |
|
на весь екран) |
|
|
|
|
|
|
|
М╕н╕м╕зувати (згорнути) в╕кно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Команди для роботи з каталогами. Виконати з каталогами наступн╕ операц╕╖:
а) перейти до каталогу
б) перейменувати
в) вилучити
Виконати вказаними файлами наступн╕ операц╕╖:
а) коп╕ювання з
б) перейменувати
в) вилучити
Заповнити таблицю:
Д╕я |
Команда |
Створити каталог |
|
Перейти до каталогу |
|
Перейти до каталогу (назад) |
|
Перейти до батьк╕вського каталогу |
|
Перейти до кореневого каталогу |
|
Вилучити каталог |
|
Запустити файл на виконання |
|
Виконати коп╕ювання файлу |
|
Виконати коп╕ювання групи файл╕в |
|
Вилучити файл |
|
1. Отримати ╕нформац╕ю про виконуванн╕ процеси користувача, заповнити таблицю за такими параметрами:
а) назва процесу, використовувана команда для запуску процесу;
б) використовуваний об’╓м пам’ят╕;
в) використання ресурс╕в CPU;
г) стан процесу
2. Отримати ╕нформац╕ю про системн╕ процеси, заповнити таблицю за такими параметрами:
а) назва процесу, використовувана команда для запуску процесу;
б) використовуваний об’╓м пам’ят╕;
в) використання ресурс╕в CPU;
г) стан процесу
3. Запустити на виконання програму yes,
а) призупинити процес;
б) перевести процес у фоновий режим;
в) перевести процес у режим переднього стану
г) зм╕нити пр╕оритет виконання програми.
Для кожного стану отримати ╕нформац╕ю зг╕дно критер╕╖в
а) використовуваний об’╓м пам’ят╕;
б) використання ресурс╕в CPU;
г) стан процесу;
д) пр╕оритет виконання.
Припинити виконання програми засобами ОС. Пор╕вняти отриманн╕ параметри.
4. Запустити на виконання процес, що вимага╓ значних ресурс╕в, наприклад XMMS, mpg123. Поступово зм╕нюючи пр╕оритет виконання процесу нарисувати граф╕к використання ним центрального процесора використовуючи програму менеджера ресурс╕в.
5. Запустити на к╕лька процес╕в (4-5), наприклад програму yes. Отримати дан╕ про:
1) завантаження центрального процесора;
2) використання основно╖ пам’ят╕;
3) використання кеш пам’ят╕;
4) використання swap пам’ят╕;
Отримати вказан╕ перел╕чен╕ дан╕ для 10-15 процес╕в. Пор╕вняти та пояснити результати.
5. Припинити виконання програми засобами над╕славши в╕дпов╕дний сигнал.
1. Для чого створюються операц╕йн╕ оболонки:
1) для розширення можливостей операц╕йно╖ системи;
2) для зручност╕ користувача.
2. Що сп╕льного ╕ як╕ в╕дм╕нност╕ використання операц╕йно╖ системи та операц╕йно╖ оболонки:
1) управля╓ роботою обчислювально╖ системи;
2) забезпечу╓ використання можливостей обчислювально╖ системи користувачем;
3) склада╓ться з к╕лькох модул╕в, що мають сво╖ функц╕╖;
4) працю╓ в д╕алоговому режим╕;
5) працю╓ в повноекранному режим╕;
6) управля╓ роботою операц╕йно╖ системи.
3. Як╕ д╕╖ треба виконати для завершення роботи з комп’ютером:
1) зд╕йснити “тепле” завантаження Linux;
2) вимкнути комп’ютер;
3) вказати в╕дпов╕дну вказ╕вку програм╕;
4) дати вказ╕вку logout.
4. Вставити пропущене слово:
По╕меновану сукупн╕сть елемент╕в ╕нформац╕╖, що збер╕га╓ться на нос╕ях ╕нформац╕╖, називають _______________________________ .
5. Визначити, чи ╓ ╕стинним твердження:
╤м’я файла склада╓ться не б╕льше, н╕ж з 11 символ╕в:
6. Вибрати правильну в╕дпов╕дь:
Необов’язковою часткою повного ╕мен╕ файлу ╓:
а) розширення;
б) ╕м’я;
в) крапка;
г) шлях.
7. Вибрати правильну в╕дпов╕дь:
Розширення файла вказу╓ на:
а) к╕льк╕сть ╕нформац╕╖, що збер╕га╓ться;
б) пристр╕й, що збер╕га╓ ╕нформац╕ю;
в) групу, до яко╖ належить файл;
г) можливий тип файлу.
8. Вибрати допустим╕ ╕мена файл╕в:
1) *my. txt
2) 1, TXT
3) 344
4) AutoExec.Bat
5) file?.lab
6) *.pas
8) f.3
9) file╖1.txt
10) file first
11) 5 g
12) ??.bas
9. Вказати в╕дпов╕дн╕сть м╕ж правильними зарезервованими ╕менами накопичувач╕в та ╖х призначення:
|
|
10. Вставити пропущен╕ слова:
1) ___________м╕стить ╕нформац╕ю про 2) ______________ ╕м’я,
3) _________ , розм╕р в байтах, 4) ____________, час створення
5) ___________________.
11. Вставити пропущен╕ слова:
На кожному диску ╓ ______ коренев ____ каталог ________________.
12. Вставити пропущен╕ слова:
Кожен _________ м╕стить перел╕к ╕мен ______________ ╕ __________.
13. Знайти синон╕ми:
1) каталог;
2) файл;
3) мон╕тор;
4) жорсткий диск;
5) Linux;
6) в╕дгалудження;
7) атрибут файла;
9) п╕дкаталог;
10) наб╕р програм;
11) терм╕нал;
12) перел╕к файл╕в;
13) дерево;
14) дисплей;
15) в╕нчестер;
16) листок;
17) параметр.
14. Вибрати правильну в╕дпов╕дь:
╤мена п╕дкаталог╕в записуються:
а) за тими ж правилами, що й ╕мена файл╕в, але великими л╕терами;
б) за тими ж правилами, що й ╕мена файл╕в;
в) повинн╕ починатися з цифри, як вказу╓ на р╕вень п╕дкаталогу;
г) за тими ж правилами, що й ╕мена файл╕в, але без розширення.
15. Вставити пропущен╕ слова:
Шляхом до файлу назива╓ться посл╕довн╕сть ╕мен
1) ___________ , починаючи з ╕мен╕ 2) _________, кореневого
3) ___________ ╕ наступних 4) ______________ аж до
5) _________ , який м╕стить необх╕дний файл.
16. Вставити пропущене слово:
Вс╕ ╕мена п╕дкаталог╕в в╕докремлюються одне в╕д одного символом ____.
17. Вибрати правильну в╕дпов╕дь:
В яких випадках не вказу╓ться шлях до файла?
а) занадто довгий шлях;
б) нев╕домий шлях;
в) шлях за замовчуванням;
г) активний шлях.
18. Вказати в╕дпов╕дн╕сть м╕ж терм╕нами, що в╕дпов╕дають атрибутам файл╕в:
1) 2
2) 4
3) 1
4) 7
5) не арх╕вований
6) системний
7) т╕льки для читання
8) арх╕вний
9) т╕льки для запису
10) найб╕льший
11) прихований
12) виконуваний
13) Read only
14) Arhiv
15) System
16) Hidden.
17) Execute
19. Вказати посл╕довн╕сть д╕й, як╕ необх╕дно виконати, та операц╕й, що виконуються автоматично, при завантаженн╕ операц╕йно╖ системи:
1) тестування зовн╕шн╕х пристро╖в;
2) поява р╕зних пов╕домлень про результати перев╕рки;
3) перев╕рка оперативно╖ пам’ят╕;
4) встановлення параметр╕в OS;
5) поява на екран╕ запрошення до роботи;
6) вв╕мкнення живлення;
7) вставлення системного диску;
8) вв╕мкнення живлення жорсткого диску.
9) заре╓струватися перед початком роботи
20. Вибрати правильну в╕дпов╕дь:
Поява на екран╕ запрошення до роботи означа╓:
1) попередню вказ╕вку виконано без помилок;
2) оболонка користувача готова сприймати, анал╕зувати ╕ виконувати будь-як╕ вказ╕вки;
3) правильне функц╕онування операц╕йно╖ системи.
21. Вибрати правильну в╕дпов╕дь:
Операц╕йна система викону╓ функц╕╖:
а) формату╓ диск;
б) управля╓ роботою вс╕╓╖ обчислювально╖ системи;
в) завантажу╓ до ЗП операц╕йну оболонку.
22. Вибрати правильну в╕дпов╕дь:
Операц╕йна система - це:
а) наб╕р апаратури для зд╕йснення зв’язку з користувачем;
б) апаратура ╕ програми для програмування;
в) наб╕р програм для управл╕ння зовн╕шн╕ми пристроями;
г) наб╕р програм для управл╕ння обчислювальною системою.
23. Вибрати правильну в╕дпов╕дь:
Операц╕йна система може збер╕гатися:
а) на гнучкому дисков╕;
б) на пост╕йному запам’ятовуючому пристро╖;
в) в оперативному запам’ятовуючому пристро╖;
г) на жорсткому дисков╕.
24. Чим в╕др╕зняються зовн╕шн╕ та внутр╕шн╕ вказ╕вки оболонки користувача:
1) форматом;
2) програмою, яка викону╓ внутр╕шн╕ та зовн╕шн╕ вказ╕вки;
3) м╕сцем збер╕гання;
4) виконанням.
25. Вставити пропущене слово:
___________________________ це сукупн╕сть ╕мен набор╕в даних
та програм на зовн╕шн╕х нос╕ях, структуру ╕ орган╕зац╕ю яких
п╕дтриму╓ операц╕йна система.
Брукшир Дж. Введение в компьтерные науки. Общий обзор, 6-е издание. : Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2001. – 688 с.
Верлань А.Ф., Апатова Н.В. ╤нформатика. П╕дручник для учн╕в 10-11 клас╕в середньо╖ школи.-К.:Квазар-М╕кро, 1998.-200с.
Габрус╓в В.Ю. Заручники Microsoft, чи не краще звернутися до Linux.// газета ╤нформатика. 2000. Вересень. С.7-8.
Габрус╓в В.Ю. Операц╕йна система Linux // Комп’ютер в школ╕ та с╕м’╖. - 2000. - №4. - С. 22-27; - 2001. - №1. - С. 22-25.
Жалдак М.╤. Яким бути шк╕льному курсу ╕нформатики // Комп’ютер в школ╕ та с╕м’╖. 1998. №1.- С. 3-8.
Жалдак М.╤., Морзе Н.В. ╤нформатика 7. – К.: Д╕аСофт. 2000.— 208 с.
Жалдак М., Морзе Н., Науменко Г. Основи ╕нформатики та обчислювально╖ техн╕ки. Програма для середн╕х заклад╕в осв╕ти..- Ки╖в. Шк╕льний св╕т, 2001.— 72 с.
Закон Укра╖ни про авторське право ╕ сум╕жн╕ права. К.: Парламентське видавництво, 1998.— 31 с.
Концепц╕я програми ╕нформатизац╕╖ загальноосв╕тн╕х навчальних заклад╕в, ком'ютеризац╕╖ с╕льських шк╕л // Комп’ютер в школ╕ та с╕м’╖. -2000.- №3. – С.3-10.
Олифер Н.А., Олифер В.Г. Сетевые операционные системы.- СПб.: Питер, 2001. – 544с.
Петерсен Р. Linux: руководство по операционной системе. BHV, 2 изд, 1997. - 688 с.
Руденко В.Д. Макарчук О.М. Патланжоглу М.О. Практичний курс ╤нформатики / За ред. Мадз╕гона В.М. - К.: Фен╕кс, 1997. - 304 с.
Руденко. В.Д. Зб╕рник практичних роб╕т з ╕нформатики / За ред. Мадз╕гона В.М. — К.: Видавнича група "BНV", 1999.— 96 с.
UNIX : Руководство системного администратора: Пер. с англ. - К.: (c) BHV, 1996 - 832 c. ISBN 5-7733-0025-7 (оригинал: UNIX System Administration Handbook, second edition, Evi Nemeth, Garth Snyder, Scott Seebass, Trent R. Hein, (c) Prentice Hall PTR, 1995, ISBN 0-13-151051-7).
Informatics for secondary education. A curriculum for schools. – Paris. UNESCO. 1994. – 35p.
Maurice J. Bach. The design of the Unix operating system. – Prentice-Hall. 1996. - 475 p.
ОР╤╢НТОВНЕ
ТЕМАТИЧНЕ ПЛАНУВАННЯ
ВИВЧЕННЯ ТЕМ “ОПЕРАЦ╤ЙН╤ СИСТЕМИ,
ОСНОВИ РОБОТИ З ДИСКАМИ”
(14 год) 4
Тема 1. Операц╕йн╕ системи персональних комп'ютер╕в 5
Тема 2. Компоненти ОС, ╖х призначення 7
Тема 3. Збереження ╕нформац╕╖ у зовн╕шн╕й пам’ят╕ 9
Тема 4. Вказ╕вки операц╕йно╖ системи для роботи з файлами та каталогами 13
Тема 5. Оболонка користувача 15
Тема 7. Функц╕╖ захисту операц╕йно╖ системи 28
Тема 8. Правов╕ та етичн╕ питання використання програмного забезпечення, та збережувано╖ ╕нформац╕╖ на нос╕ях. 31
ЛАБОРАТОРН╤ РОБОТИ ДО
ВИВЧЕННЯ ТЕМИ
ОПЕРАЦ╤ЙН╤ СИСТЕМИ, ОСНОВИ РОБОТИ З ДИСКАМИ 33
№1. ╤нтерфейс
командного рядка користувача.
Команди для роботи з файлами 33
№2. Оболонка користувача Midnight Commander 35
№3. Граф╕чний ╕нтерфейс користувача 36
№4. Досл╕дження роботи багатозадачно╖, та багатокористувацько╖ ОС 38
Тестов╕ завдання до
модуля
“Операц╕йн╕ системи, основи роботи з дисками” 39
Л╤ТЕРАТУРА 44
ЗМ╤СТ 45
ДЛЯ НОТАТОК 46
1 POSIX — в╕дкритий стандарт на операц╕йн╕ системи. Операц╕йн╕ системи DOS+Windows 3.0/3.11/95/98 не сум╕сними з цим стандартом
2 Робочий ст╕л користувача операц╕йно╖ системи Linux