Chapter 5: Операційні системи

1. Chapter 5: Операційні системи IT Essentials: PC Hardware and Software v4.0

2. Chapter 5 Objectives • 5.1 Пояснення призначення операційної системи. • 5.2 Опис і порівняння операційних систем з врахуванням їх призначення, обмежень і сумісності. • 5.3 Визначення операційної системи на основі потреб комп'ютера. • 5.4 Установка операційної системи. • 5.5 Навігація по графічному призначеному для користувача інтерфейсу. • 5.6 Знайомство і вживання найбільш поширених методів профілактичного обслуговування операційних систем. • 5.7 Усунення неполадок в операційних системах.

3. Вступ Операційна система (ОС) управляє практично всіма функціями комп'ютера. • У цій главі ви дізнаєтеся про компоненти, функції і термінологію, що відноситься до операційних систем Windows 2000 і Windows XP.

4. Призначення операційної системи • У всіх комп'ютерах операційна система (ОС) забезпечує інтерфейс для взаємодії між користувачами, заcтосуваннями і апаратним забезпеченням. • Операційна система завантажує комп'ютер і управляє файловою системою. • Майже всі сучасні операційні системи можуть підтримувати декілька користувачів, завдань або ЦП.

5. Функції ОС

6. Управління доступом до апаратного забезпечення • Операційна система управляє взаємодією між застосуваннями і апаратними засобами. Для доступу і взаємодії з апаратним забезпеченням в операційній системі встановлюється драйвер для кожного апаратного компонента. • За допомогою технології Plug-and-play (PNP technology) операційна система автоматично виявляє PNP-сумісній апаратний пристрій і встановлює його драйвер. Потім операційна система налагоджує пристрій і оновлює реєстр, що є базою даних, в якій міститься вся інформація про комп'ютер.

7. Управління файлами і папками • Операційна система створює файлову структуру на жорсткому диску, щоб можна було зберігати дані. • Файл — це блок зв'язаних даних, якому привласнюється єдине ім'я і який трактується як єдине ціле. • Програми і файли даних групуються в каталог (тека, папка).

8. Інтерфейс користувача • Операційна система дозволяє користувачеві взаємодіяти з програмним і апаратним забезпеченням. • Існує два типи призначених інтерфейсів користувача:Інтерфейс командного рядка (CLI - Command-Line Interface ) — користувач вводить команди в рядку запрошенняГрафічнийінтерфейс(GUI - Graphical User Interface) — користувач працює з меню і піктограмами.

9. Управління застосуваннями • Операційна система знаходить застосуванняі завантажує його в ОЗП комп'ютера. Застосування— це програми, такі як текстовіпроцесори, базиданих, ігри і багато інших застосувань. Операційна система гарантує, що кожне застосування має достатню кількість системних ресурсів.

10. Управління застосуваннями • Програмний інтерфейс застосування (API - Application Programming Interface ) — це набір правил, що використовуються програмістами для того, щоб переконатися в тому, що прикладення, яке вони розробляють, сумісне з операційною системою. Нижче наведено два приклади API:- OpenGL(Open Graphics Library - відкрита графічна бібліотека) — стандартна міжплатформена специфікація для мультимедійної графіки; - DirectX — набір API, що відносяться до мультимедійних завдань Microsoft Windows.

11. OpenGL(Open Graphics Library - відкрита графічна бібліотека) • Бібліотека OpenGL - інтерфейс програмування тривимірної графіки. Одиницею інформації є вершина, з них складаються складніші об'єкти. Програміст створює вершини, вказує як їх сполучати, встановлює координати і параметри камери і ламп, а бібліотека OpenGL бере на себе роботу створення зображення на екрані.

12. DirectX • DirectX допомагає покращити роботу мультимедійних програм, наприклад, ігор, а також відтворення фільмів. DirectX — це технологія, призначена для створення спеціальних візуальних і звукових ефектів.

13. DirectX (Пуск , наберіть dxdiag у полі Пошук і натисніть клавішу ENTER.) • Direct3D. Забезпечує можливість відтворення на моніторі тривимірної анімації. Direct3D призначено для забезпечення ефективного зв’язку між відеадаптером комп’ютера та програмами, які обробляють тривимірні (3‑D) об’єкти. • DirectDraw. Допомагає створювати двовимірні (2‑D) візуальні ефекти. Відеоадаптер комп’ютера та багато програм використовують DirectDraw для зв’язку між собою перед відтворенням остаточного візуального образу на моніторі. DirectDraw використовується комп’ютерними іграми, 2‑D графічними пакетами та системними засобами Windows. • DirectSound. Підвищує швидкодію аудіоефектів і робить доступними багато специфічних ефектів під час мікшування та відтворення аудіозаписів. DirectSound забезпечує зв’язок між програмами та устаткуванням комп’ютера. DirectSound забезпечує для мультимедійних програм, наприклад, ігор, і фільмів апаратне прискорення, можливості мікшування та доступ до звукової плати.

14. Режими роботи • Всі сучасні ЦП можуть працювати в різних режимах. Під режимом роботи розуміють можливості ЦП і операційного середовища. Режим роботи визначає, яким чином ЦП управлятиме застосуваннями і пам'яттю.

15. Приклад розподілу логічної пам'яті Мікропроцесор i8088 через своїх 20 адресних шин надає доступ всього до 1-Мбайтному простору пам'яті. Перші 640 КБ простору, що адресується, в IBM РС-сумісніх комп'ютерах називають зазвичай стандартною пам'яттю (conventional memory). 384 КБ зарезервовані для системного використання і носять назву пам'яті у верхніх адресах (UMB - Upper Memory Blocks, High DOS Memory або UM Area - UMA) . Ця область пам'яті резервується під розміщення системної ROM BIOS, під відеопам'ять і ROM-пам'ять додаткових адаптерів. Розширена пам'ять (extended) розташовується вище за область адрес 1 МБ.

16. Призначення операційної системи При порівнянні операційних систем часто використовуються наступні терміни: • Multi-user– розрахована на багато користувачів — два або більша кількість користувачів може одночасно працювати з програмами і спільно використовувати периферійні пристрої, такі як принтери. • Multi-tasking – Багатозадачна — на комп'ютері може одночасно працювати декілька застосувань.

17. Призначення операційної системи • Multi-processing – Багатопроцесорна — на комп'ютері може бути встановлено два або більша кількість центральних процесорів (ЦП), спільно використовуваних програмами. • Multi-threading – Багатопотокова — програму можна розбити на менші частини, які можна завантажувати у міру їх необхідності в операційній системі. Багатопоточність дозволяє окремим програмам бути багатозадачними.

18. Режими роботи • Всі сучасні ЦП можуть працювати в різних режимах. Під режимом роботи розуміють можливості ЦП і операційного середовища. Режим роботи визначає, яким чином ЦП управлятиме застосуваннямиі пам'яттю. Найбільш поширеними вважаються чотири режими роботи: реальний режим, захищений режим, віртуально-реальний режим і сумісний режим.

19. Real Mode - Реальний режим • ЦП, що працює в реальному режимі, може одночасно виконувати лише одну програму • Одночасно адресувати лише 1МБ системної пам'яті • Якщо в реальному режимі роботи застосуваннястворює помилку, це може вплинути на весь комп'ютер, тому що програма має прямий доступ до пам'яті. PC hardware can be interrupted by bad code. Програмний код напряму управляє апаратним забезпечення.

20. Real Mode - Реальний режим • У реальному режимі процесори працювали тільки в DOS. Адресувати в реальному режимі додаткову пам'ять за межами 1 Мб не можна (хоча можна використовувати драйвери на зразок HIMEM.SYS на машинах з процесором 80286 і вище). • Процесори i8086 та i8088 відносяться до 16-розрядних процесорів. Максимальний обсяг оперативної пам'яті, яка адресується, складає 1 мегабайт, що визначається використанням 20-розрядної адресації пам'яті.

21. Real Mode - Реальний режим

22. Захищений режим - Protected Mode • 16-розрядний процесор i80286 - принципово відрізняється від i8086. Цей процесор може працювати в двох режимах - реальному та захищеному. • У захищеному режимі процесор i80286 повністю змінюється. Використовуючи абсолютно інший метод адресації пам'яті, процесор i80286 розширює адресний простір до 16 мегабайт. Процесор i80286 в захищеному режимі має вбудовану підтримку мультизадачності операційних систем, що значно прискорює і спрощує процес перемикання завдань. Ця підтримка активно використовується всіма мультизадачними операційними системами та оболонками, розробленими для комп'ютера IBM PC / AT • ЦП має доступ до всієї пам'яті комп'ютера, у тому числі до віртуальної пам'яті. Віртуальна пам'ять — це місце на жорсткому диску, яке використовується для емуляції ОЗП. • Операційні системи, що використовують захищений режим, можуть одночасно управляти декількома програмами.

23. Захищений режим - Protected Mode • У захищеному режимі забезпечується 32-бітовий доступ до пам'яті, драйверів і передача даних між пристроями введення-виводу. • Крім розширення адресного простору, новий метод адресації пам'яті дозволяє ізолювати адресні простори окремих завдань один від одного. При цьому прикладна програма, що працює в середовищі операційної системи, яка використовує захищений режим, не може випадково чи навмисно зруйнувати цілісність самої операційної системи.

24. Захищений режим - Protected Mode • У захищеному режимі програма може записувати дані тільки в ті області пам'яті, які виділені їй операційною системою. Це підвищує надійність роботи мультизадачності і, зокрема, мультикористувацьких операційних систем. В останньому випадку ізолювання адресних просторів завдань, що належать окремим користувачам, у добре спроектованої мультикористувацькій операційній системі повністю виключає таку ситуацію, коли після запуску одним користувачем недостатньо налагодженою програми доводиться перезапускати всю систему.

25. Захищений режим - Protected Mode • Перерахуємо коротко основні переваги, які отримує програма, що працює в захищеному режимі процесора: 1. Можливість безпосередньої адресації пам'яті за межами першого мегабайта; 2. Реалізований механізм сторінкової віртуальної пам'яті, що дозволяє програмам працювати з пам'яттю, розмір якої може бути багато більше фізичної оперативної пам'яті, встановленої в комп'ютері; 3. Апаратна підтримка мультизадачності дозволяє створювати на основі процесорів, що працюють у захищеному режимі високопродуктивні мультизадачні та мультикористувацькі системи.

26. Віртуально-реальний режим - Virtual Real Mode • Третє покоління процесорів - це, можливо, найбільш значущий крок вперед в історії процесорів з моменту появи ПК. Адже це перші 32-розрядні процесори. Це покоління процесорів настільки випередила час, що треба було 10 років, перш ніж 32-розрядні операційні системи набули широкого поширення. Процесор 80386 (або просто 386) став справжньою сенсацією у світі комп'ютерів завдяки виключно високої продуктивності в порівнянні з попередниками. • Процесор 386 може програмно перемикатися в захищений режим і назад без загального перезавантаження комп'ютера. Крім того, в ньому передбачений віртуальний режим (VIRTUAL REAL MODE), в якому може виконуватися відразу кілька захищених одна від одної програм в реальних режимах. • ЦП, що працює у віртуально-реальному режимі, дозволяє застосуванню реального режиму працювати в операційній системі, що використовує захищений режим. Це можна спостерігати, коли застосування DOS працює в 32-розрядній операційній системі.

27. Режим сумісності • Режим сумісності створює середовище попередніх версій операційної системи для додатків, які несумісні з поточною версією операційної системи. • Наприклад, застосування , яке перевіряє версію операційної системи, може бути написане для Windows NT, і воно вимагає певного пакету оновлення. У режимі сумісності можна створити певне середовище або версію операційної системи для того, щоб застосування могло працювати так, як якби воно знаходилося у відповідному оточенні.

28. Режим сумісності - Compatibility Mode • Технологія режиму сумісності за умовчанням не включена. Для активації інтерфейсу, який дозволить використовувати цю технологію для ваших програм поле установки Windows 2000 з пакетами оновлень 2 (Sp2) або 3 (Sp3), виконайте наступні дії: 1. Увійдіть до системи з правами адміністратора. 2. У меню Пуск виберіть команду Виконати. 3. У полі Відкрити введіть команду regsvr32 %systemroot%\apppatch\slayerui.dll, де %SystemRoot% — це диск і тека, де встановлена система Windows і натискуйте кнопку OK.

29. Використання властивостей режиму сумісності • Адміністратори можуть використовувати ярлик програми для встановлення режиму сумісності для будь-якої з програм. Для цього необхідно, щоб властивості режиму сумісності були правильно встановлені і зареєстровані на комп'ютері (див. вищевказані дії). Активація режиму сумісності за допомогою ярлика програми.

30. Використання властивостей режиму сумісності 1. Увійдіть до системи з правами адміністратора. 2. Клацніть ярлик необхідної програми правою кнопкою миші і виберіть пункт Властивості. 3. Перейдіть на вкладку Сумісність. Ця вкладка відображається лише в тому випадку, якщо інтерфейс режиму сумісності був включений на комп'ютері належним чином. 4. Встановіть прапорець у вікні Запустити програму в режимі сумісності для активації підтримки режиму сумісності для обраної програми. 5. У списку, що розкривається, виберіть режим сумісності або з Windows 95, або з Windows NT 4.0. 6. Натисніть кнопку ОК для збереження змін. 7. Двічі клацніть ярлик програми для її запуску.

31. 32- і 64-біт ОС • Є три основні відмінності між 32-бітними й 64-бітними операційними системами. 1 - Система 32-бітної операційної, таких як Windows XP Professional, здатні працювати тільки з 4 Гб оперативної пам'яті, а система 64-бітної операційної можете звернутися до 128 Гб оперативної пам'яті. 2 - Управління пам'яттю також відрізняється між цими двома типами операційних систем, в результаті підвищення продуктивності 64-бітних програм. 3 - Система 64-бітної операційної, таких як Windows Vista 64-біт, має додаткові функції безпеки, такі як Kernel Patch Protection та обов'язкового підписування драйверів. З Kernel Patch Protection, драйвери сторонніх виробників не можуть змінювати ядро. З обов'язковим підписування драйверів, непідписані драйвери не можуть бути використані.

32. Опис настільних операційних систем • Настільна ОС володіє наступними характеристиками: - підтримує одного користувача; - виконує застосування, призначені для індивідуальних користувачів; - забезпечує спільний доступ до файлів і тек в невеликій мережі з обмеженим захистом.

33. Порівняння ОС Desktop Operating System Network Operating System • Підтримка декількох користувачів • Виконує розраховані багатокористувацькі програми • Є стійкою і надлишковою • Використовує мережу • Має кращу безпеку у порівнянні з настільними операційними системами • Підтримка одного користувача • Програми, призначені для індивідуальних користувачів • Спільний доступ до файлів і папок • Спільний доступ до периферії • Невелика мережа з обмеженим захистом.

34. Compare Operating Systems • Настільні ОС (Desktop operating systems): • Microsoft Windows: Windows XP. • Macintosh: Mac OS X. • Linux: Fedora, Ubuntu. • UNIX

35. Microsoft Windows Windows XP Professional — використовується на більшості комп'ютерів, що підключаються до Windows Server в мережі; Windows XP Home Edition — використовується на домашніх комп'ютерах з дуже обмеженим захистом; Windows XP Media Center — використовується на комп'ютерах, орієнтованих на розваги, для перегляду фільмів і прослухування музики; Windows XP Tablet РС Edition — використовується на планшетних ПК; Windows XP 64-bit Edition — використовується на комп'ютерах з 64-розрядними процесорами;

36. Microsoft Windows Версії Windows ділять на декілька «груп»: 1.Графічні інтерфейси і розширення для DOS: Windows 1.0 (1985) Windows для робочих груп (Windows for Workgroups) 3.1/3.11. 2.Сімейство Windows 9x: Включає Windows 95 (1995 р.), Windows 98 і Windows Me.

37. Microsoft Windows Версії Windows ділять на декілька «груп»: 3.Сімейство Windows NT: Windows NT 3.1 (1993) Windows Server 2008 R2 - Windows NT 6.1 (2009) . 4.Сімейство ОС Windows Mobile для кишенькових комп'ютерів: Windows CE Windows Mobile

38. Microsoft Windows Версії Windows ділять на декілька «груп»: 5.Сімейство Windows NT: Windows NT 3.1 (1993) Windows Server 2008 R2 - Windows NT 6.1 (2009) . 6.Сімейство вбудовуваних ОС Windows Embedded: Windows Embedded CE, Windows Embedded Standard, Windows Embedded POSReady, Windows Embedded Enterprise, Windows Embedded NavReady, Windows Embedded Server.

39. Microsoft Windows

40. Network Operating Systems (NOS) • Приклади NOS : • Novell Netware - Microsoft Windows Server –Linux - UNIX • Мережева ОС володіє наступними характеристиками: • підтримує декількох користувачів; • виконує розраховані на багато користувачів застосування; • є стійкою і надлишковою; • забезпечує кращий захист в порівнянні з настільними операційними системами.

41. Вибір типу ОС правила, які допоможуть визначити, яка з операційних систем є оптимальною для клієнта: • Чи встановлені на комп'ютері серійні застосування або замовлені застосування, що розробляються спеціально для даного клієнта? • Чи розроблялися застосування для одного або декількох користувачів? • Чи дозволений спільний доступ до файлів даних з інших комп'ютерів, наприклад, з портативного або домашнього комп'ютера?

42. Що Ваш клієнт вимагає? • Office applications • word processing, spreadsheets, or presentation software • Graphics applications • Photoshop or Illustrator • Animation applications • Flash • Business applications • accounting, contact management, sales tracking or database

43. ІдентифікаціямінімальнихапаратнихвимогІдентифікаціямінімальнихапаратнихвимог • Клієнтові, можливо, потрібно відновити або придбати додаткові технічні засоби, щоб підтримувати необхідні застосування і ОС. • Аналіз витрат вкаже, якщо придбання нового устаткування - краща ідея, ніж модернізація. • Загальні апаратні оновлення: • RAM capacity • Hard drive size • Processor speed • Video card memory and speed

44. Hardware Compatibility List (HCL) • Операційні системи повинні мати HCL. • HCLs може бути знайдений на веб-вузлі виробника. • HCL включає список технічних засобів, які гарантовано працюють з операційною системою.

46. Installing the Operating System Нову установку (інсталяцію) операційної системи слід виконувати в наступних ситуаціях: - при передачі комп'ютера від одного співробітника до іншого; - при пошкодженні операційної системи; - при установці на комп'ютері нового жорсткого диска.

47. Hard Drive Setup Procedures Методи установки операційної системи: • встановіть OS з мережі від сервера; • встановіть від копії файлів OS з жорсткого диску; • встановіть від файлів ОС збережених на компакт-дисках або DVD. Розділення (Partitioning) таформатування(Formatting): • жорсткий диск повинен логічно розділений; • на жорсткому диску має бути створена файлова система; • протягом інсталяційної фазиопераційні системи будуть автоматично ділити та форматувати жорсткий диск.

48. Hard Drive Setup Procedures Технік повинен розуміти процес, пов'язаний з установкою жорсткого диска.

49. Prepare the Hard Drive • Перша фаза інсталяційного процесу має справу з форматуванням і розділенням жорсткого диска. • Друга фаза готує диск, щоб прийняти файлову систему. • Файлова система забезпечує структуру каталога, який організовує призначену для користувача операційну систему, застовування, конфігурацію та файли даних.