Більшість користувачів легко оперує термінами, не особливо замислюючись над їх значенням. Навіть те, що одне слово вживається в різному контексті, вже не дивує, хоча цього аспекту варто було б приділити увагу. Що таке інтерфейс - взаємодія між людьми і технікою, що в наші дні проявляється у багатьох сферах.

Інтерфейс - що це?

Часто це слово з'являється у комп'ютерній термінології, хоча частий гість і в зовсім іншому контексті. В інженерній психології термін пояснюється, як різні методи спілкування між користувачем і оргтехнікою. Позначення «інтерфейс» прийшло від англійців, в перекладі означає «між особами». В області інтернет-технологій цей термін охоплює уніфіковані системи зв'язку, що гарантують обмін даними між об'єктами. Найпоширеніший термін - «інтерфейс користувача» - набір способів, які допомагають людині справлятися з апаратурою.

Фахівці виділяють два види:

  1. Логічний тип інтерфейсу.Комплекс встановлених алгоритмів і договорів по обміну даними між елементами.
  2. Фізичний тип інтерфейсу. З'єднання автоматичних, фізіологічних і багатофункціональних даних, з підтримкою яких, зв'язок реалізується.

Свою класифікацію має цей термін у визначенні набору програмних і технічних засобів, які утворюють взаємозв'язок пристроїв:

  1. Внутримашинное інтерфейс - об'єднання проводів, схеми сполучення з елементами ПК і алгоритми передачі сигналів. Розрізняють одинзв'язні і багатозв'язкові.
  2. зовнішній інтерфейс- концепція взаємозв'язку ПК з віддаленими приладами. Є інтерфейс периферійних пристроїв і мережевий.

Що таке інтуїтивний інтерфейс?

Що таке інтерфейс користувача - це такий вид, де одну позицію представляє людина, а протилежну - пристрій. Словосполучення нерідко згадують айтішники, але вже в трактуванні комплекту способів і законів взаємодії системи:

  • меню телевізора і дистанційка;
  • екран годин і його налаштування;
  • дошка приладів і важелі управління.

Якщо розглядати інтерфейс системи, як спілкування між користувачем і оргтехнікою, то можна його охарактеризувати, як діалог. Юзер посилає оргтехніки запити даних або просить допомоги, а у відповідь отримує потрібні коментарі або керівництво до дії. Інтерфейс юзабіліті - характеристика того, наскільки він зручний, ергономічний, і яких зусиль вимагає, щоб отримати максимально високий результат.

Що таке інтерфейс сайту?

Якщо інтерфейс - це сукупність технічних і програмних засобів, що гарантує взаємодію пристроїв, то інтернет сайту - вмонтований механізм спілкування користувача з системою. Користувач може:

  • користуватися сервісами;
  • робити замовлення і заявки;
  • заповнювати анкети.

Що таке «інтерфейс дружній»? Термін означає, що зовнішній вигляд ресурсу подобається, механізм його роботи зрозумілий, система чітко дає рекомендації. Основні вимоги до інтерфейсу сайтів:

  • природність;
  • несуперечливість;
  • прямий доступ до системи допомоги;
  • логічність.

Що таке інтерфейс в комп'ютері?

Дуже важливу роль відіграє і призначений для користувача інтерфейс програми, тому що за цими показниками оцінюється сама програма. Розробники відзначають такі основні положення:

  1. Орієнтир на пристрій, для якого додаток робиться.
  2. Іконка повинна відбивати головну ідею.
  3. Область натискання сенсорного дисплея повинна мати істотну погрішність.

Інтерфейс операційної системи

Розрізняють ще такий термін, як «інтерфейс операційної системи» - набір засобів, які передають керуючі команди. Далі йде розбивка на підвиди:

  1. Інтерфейс командного рядка - вид текстового спілкування між користувачем і ПК, коли фрази набираються на клавіатурі вручну.
  2. програмний інтерфейс - запити передають програми. Розроблено серію основних програм, з якої потрібну вибирає користувач.

Що таке інтерфейс програми?

Інтерфейс програми - набір керівних складових програми, які допомагають користувачеві здійснювати ряд дій: клавіші і віконця на моніторі. Щоб побачити кіно, задіють програму-медіаплеєр, а вже регулюється зображення і звук кнопками і двигунами. Інтерфейс системи гарантує потрібні дані в програмах, виділяють два типи інтерфейсних сторінок:

  1. Запитів, де запроваджено підхід, орієнтований на меню.
  2. Підсумків пошуку.

інтерфейс гри

Що таке графічний інтерфейс - це вид призначеного для користувача інтерфейсу, в якому меню і кнопки представлені на екрані у вигляді графічних зображень. Він надає можливість любителям онлайн-ігор управляти героями і спілкуватися з іншими гравцями. Завдяки цій програмі, користувачі вводять будь-які дії фігурок, користуючись мишкою або клавіатурою. Цей вид створювався для зручностей в роботі технічних фахівців, але з часом став винаходом, що сформували ринок ПК.

В області інформаційних технологій є кілька фундаментальних понять. Одне з них - "інтерфейс". Відзначимо, що воно може трактуватися з різних точок зору. У попередньому розділі описано поняття "Інтерфейс системних викликів". Якщо шукати такий термін в "Словниках" Yandex, то буде отримано більше десятка визначень терміна, велика частина яких дана в поєднаннях з іншими термінами, наприклад: "Інтерфейс передачі даних", "Програмний інтерфейс", "Прикладної інтерфейс". У словнику "Природничі науки" на ГЛОСАРІЙ .RU дається таке визначення фундаментального поняття.

Інтерфейс в широкому сенсі - певна стандартами межа між взаємодіючими незалежними об'єктами. Інтерфейс задає параметри, процедури і характеристики взаємодії об'єктів.

В "Видавничому словнику-довіднику" є таке визначення основного терміну "інтерфейс". це:

  1. Система зв'язків і взаємодії пристроїв комп'ютера.
  2. Засоби взаємодії користувачів з операційною системою комп'ютера, або користувальницької програмою. Розрізняють графічний інтерфейс користувача (взаємодія з комп'ютером організовується за допомогою піктограм, меню, діалогових вікон і ін.) І інтелектуальний інтерфейс (засоби взаємодії користувача з комп'ютером природною мовою користувача).

Як бачимо, тут цей термін має два значення. Але ми коротко зупинимося на другому - "інтерфейс користувача". На вже згаданому нами джерелі ГЛОСАРІЙ .RU він визначається так: "Інтерфейс користувача - це елементи і компоненти програми, які здатні впливати на взаємодію користувача з програмним забезпеченням, в тому числі:

  • засоби відображення інформації, яка відображається інформація, формати і коди;
  • командні режими, мова користувач-інтерфейс;
  • пристрою і технології введення даних;
  • діалоги, взаємодія і транзакції між користувачем і комп'ютером;
  • зворотний зв'язок з користувачем;
  • підтримка прийняття рішень в конкретній предметній області;
  • порядок використання програми і документація на неї ".

У міру розвитку обчислювальної техніки методи і засоби взаємодії користувача з операційною системою змінювалися. Широке поширення цифрових обчислювальних машин привело до режиму спілкування між людиною і ЕОМ на спеціальній мові. Спочатку, в період пакетної обробки завдань, це реалізувалося із застосуванням спеціальних носіїв інформації (наприклад, перфокарт, на які наносилися завдання для комп'ютера). Але в подальшому, з широким розповсюдженням терміналів і клавіатури, основним став командний режим роботи користувача, при якому взаємодія будувалося на основі системи вбудованих команд. У вільній енциклопедії "Вікіпедія" він визначений так.

Інтерфейс командного рядка (англ. Command line interface, CLI) - різновид текстового інтерфейсу (CUI) між людиною і комп'ютером, в якому інструкції комп'ютера даються в основному шляхом введення з клавіатури текстових рядків (команд), в UNIX-системи можливе застосування миші. Також відомий під назвою "консоль".

Наведемо приблизний фрагмент екрану, який з'являється в режимі командного рядка (рис. 4.1).


Рис. 4.1.

Зліва в рядку з'являється запрошення (), після нього можна набрати команду, результати якої виводяться далі. Наведемо приклад виконання команди date в системі Linux (рис. 4.2).


Рис. 4.2.

Перші операційні системи фірми Microsoft для персональних комп'ютерів IBM PC (вони називалися MS DOS) також підтримували командний режим, схожий з іншими системами. Рядок, в якій набиралися команди, була схожою з наведеними вище. Сьогодні командний режим операційних систем забезпечується емуляторами cmd.exe (для 32-х розрядного режиму) або command. com (для 16-х розрядного режиму). У графічному режимі сімейства UNIX / Linux командний рядок емулюється програмою Термінал (xterm).

Відзначимо, що для комп'ютерів з операційною системою MS DOS вдалим доповненням реалізації такого інтерфейсу користувача стала легендарна програма Norton Commander. Вона мінімізувала дії по набору тексту в командному рядку, дозволяючи оперувати, перш за все, вибором відповідної команди з меню. У цій програмі також активно використовуються функціональні клавіші комп'ютера. Вікіпедія цю систему описує наступним чином:

"Norton Commander (NC) - популярний файловий менеджер для DOS, спочатку розроблений американським програмістом John Socha (деякі додаткові компоненти були повністю або частково написані іншими людьми: Linda Dudinyak - Commander Mail, вьюера; Peter Bradeen - Commander Mail; Keith Ermel, Brian Yoder - вьюера). Програма була випущена компанією Peter Norton Computing (глава - Пітер Нортон), яка пізніше була придбана корпорацією Symantec ".

Наведемо приклад знімка екрана цього файлового менеджера (рис. 4.3).


Рис. 4.3.

Популярність програми була настільки велика, що з'явилися численні клони, які більш-менш точно копіювали нортоновские

Графічний користувальницький інтерфейс (GUI - Graphical User Interface) це кошти дозволяють користувачам взаємодіяти з апаратними складовими комп'ютера досить комфортним і зручним для себе чином.
Протягом багатьох років для великої кількості операційних систем, таких як OS / 2, Macintosh, Windows, AmigaOS, Linux, Symbian OS, і т. П., Було створено ще більшу кількість графічних інтерфейсів.
Давайте спробуємо поглянути на еволюцію дизайну інтерфейсів цих систем, починаючи з 80-х років.
Мушу зауважити, цей топік демонструє тільки значні досягнення і етапи в області графічного дизайну (а не операційних систем в цілому), та й не всі системи існують і до цього дня.

Перший GUI був розроблений в Xerox Palo Alto Research Center (PARC) в далеких 70-х роках. Ця розробка дала старт новій ері інновацій в комп'ютерній графіці.
Перший персональний комп'ютер який використовував новий графічний інтерфейс був Xerox Alto, створений в 1973 році. Він не був комерційним продуктом і призначався в основному для наукових досліджень в університетах.

1981-1985

Xerox 8010 Star (1981)
Це була перша система представлена \u200b\u200bв якості інтегрованого настільного комп'ютера, що включає програмні додатки і графічний інтерфейс. Комп'ютер був відомий як «The Xerox Star», пізніше перейменований в «ViewPoint» і ще пізніше в «GlobalView».

Apple Lisa Office System 1 (п1983)
Також відома як Lisa OS, правда в даному випадку абревіатура занадто неоднозначна для її назви Office System (Офісна Система). Вона була створена компанією Apple з наміром зробити компьтер для роботи з документами.
Але, на жаль, ця система була «вбита» операційною системою Apple Macintosh яка була на той момент більш доступна.
Так само були апгрейди системи Lisa OS до Lisa OS 2 в 1983 році і Lisa OS 7/7 3.1 в 1984, але це зміни торкалися лише саму систему а не її інтерфейс.


VisiCorp Visi On (1984)
Visi On був первийм інтерфейсом розробленим для IBM PC. Ця система була орієнтована на великі корпорації і коштувала досить дорого. Інтерфейс використовував миша, мав вбудований інсталятор і довідкову систему, але не використав іконки.


Mac OS System 1.0 (представлена \u200b\u200bв 1984)
System 1.0 була першою операційною системою створеної для Macintosh. У неї вже було кілька деталей сучасної операційної системи - вона була заснована на віконному принципі і містила іконки. вікна могли перетягувати за допомогою миші а файли і папки могли копіюватися перетягуванням на місце призначення.

Amiga Workbench 1.0 (1985)
Після свого релізу Amiga здавалося обганяє свого часу. GUI включав в себе наприклад: кольорову графіку (4 кольори: чорний, білий, синій і помаранчевий), здебільшого підтримувала багатозадачність, стерео звук і іконки з декількома станами (виділена і не виділена).


Windows 1.0x (1985)
В цьому році Microsoft нарешті підхопила загальну інтерфейсоманію і випустила Windows 1.0 - свою першу операційну систему засновану на GUI. Система мала 32x32 піксельні іконки кольорову графіку. Однак найцікавіше нововведення (правда пізніше зникле) була іконка анімованих аналогового годинника (зі стрілками :)).


GEM (1985)
GEM (Graphical Environment Manager - Менеджер Графічною Середовища) створений компанією Digital Research, Inc. (DRI) був віконного типу. Спочатку він створювався для використання з операційною системою CP / M на базі мікропроцесорів Intel 8088 і Motorola 68000, але пізніше був доопрацьований для використання в DOS. Більшість людей будуть пам'ятати GEM як GUI для комп'ютерів Atari ST, ще він використовувався для серії IBM сумісних комп'ютерів від Amstrad. Так само він послужив двигуном для Ventura Publisher і декількох інших DOS програм. Також він був портований на інші комп'ютери але не здобув на них популярності.

1986 - 1990

IRIX 3 (випущена в 1986, перший реліз в 1984 році)
64-бітна операційна система IRIX була створена для UNIX. Цікавою особливістю її GUI є підтримка векторних іконок. Ця функція була вбудована в цю систему ще задовго до початку існування Mac OS X.

GEOS (1986)
GEOS (Graphic Environment Operating System - Операційна Система з Графічним Середовищем) була розроблена в компанії Berkeley Softworks (пізніше GeoWorks). Спочатку вона розроблялася для Commodore 64 і включала в себе графічний текстовий процесор, званий geoWrite і програма для малювання під назвою geoPaint.

Windows 2.0x (1987)
У цій версії було значно покращено керування вікнами. Тепер стало можливим перекривати, змінювати розміри, розгортати, збільшувати і зменшувати вікна.


OS / 2 1.x (1988)
Спочатку OS / 2 була дітищем IBM і Microsoft, але в 1991 році дві компанії розділилися на Microsoft з технологією власної GUI для OC Windows і IBM продовжує розробку OS / 2. Інтерфейс використаний в OS / 2 був названий «Presentation Manager». Дана версія GUI підтримувала тільки монохромні іконки.


NeXTSTEP / OPENSTEP 1.0 (1989)
Стіва Джобса зацікавила ідея створити ідеальний комп'ютер для дослідницьких лабораторій і університетів. Згодом ця ідея вилилася в стартап званий NeXT Computer Inc.
Перший комп'ютер NeXT був представлений в 1988 році, проте значний прогрес був досягнутий в 1989 з випуском GUI NeXTSTEP 1.0, що перетворився пізніше в OPENSTEP.
Іконки інтерфейсу стали більше (48 × 48) і використовували більшу кількість кольорів. Спочатку GUI був монохромним, однак починаючи з версії 1.0, з'явилася підтримка кольорових моніторів. Цей скріншот показує, як виглядав його пізній інтерфейс.

OS / 2 1.20 (1989)
Наступна версія GUI показує деякі поліпшення в багатьох областях. Іконки стали виглядати приємніше і згладилися вікна.

Windows 3.0 (1990)
До цієї версії розробники з Microsoft зрозуміли всі реальні переваги GUI і стали значно його покращувати.
Сама операційна система стала підтримувати стандарти, і розширений режим для 386 архітектури, який став вимагати пам'яті більше ніж, 640 кілобайт, і більше простору жорсткого диска, в результаті стали можливими дозволу, такі як Super VGA 800 × 600 і XGA 1024 × 768.
У той же час, Microsoft запросили художника і графічного дизайнера Сьюзан Каре для розробки дизайну іконок Windows 3.0 і створення унікального образу свого GUI.


1991 - 1995

Amiga Workbench 2.04 (1991)
Для цієї версії GUI було зроблено велику кількість поліпшень. Була змінена колірна схема і були введені об'ємні елементи дизайну. Робочий стіл міг бути розділений по вертикалі на два екрани з власними дозволами і глибиною кольору, хоча сьогодні це здається трохи дивним. Стандартна чіткість було 640 × 256, але апаратно підтримувалися і великі дозволу.

Mac OS System 7 (1991)
Mac OS version 7.0 була першою Mac системою підтримуючої кольору. До іконка були додані відтінки сірого, синього і жовтого кольорів.


Windows 3.1 (1992)
Ця версія Windows включала в себе встановлені TrueType шрифти. На той момент це фактично визначило використання Windows як видавничої платформи.
Така функціональність була доступна раніше лише в Windows 3.0 з використанням Adobe Type Manager (ATM) - системи роботи зі шрифтами від компанії Adobe. Так само ця версія містила колірну схему під назвою «Hotdog Stand», що містить яскраві відтінки червоного, жовтого і чорного кольорів.
Ця схема була створена для полегшення сприйняття текстової та графічної інформації людьми з порушеннями колірного зору.

OS / 2 2.0 (1992)
Це був перший GUI який був націлений на підтримку багатомовних інтерфейсів, також він був перший з яких були проведені тести на юзабіліті і аксессабіліті. Інтерфейс був створений з використання об'єктно-орієнтованого дизайну. Кожні файл і папка представлялися об'єктами які могли бути асоційовані з іншими файлами, папками та програмами. Також підтримувалися технологія «drag and drop» і можливість зміни теми.


Windows 95 (1995)
У Windows 95 був повністю перероблений призначений для користувача інтерфейс. Це була перша версія Windows в якій в кутку кожного віконця з'явилася кнопка з хрестиком закриває його.
Були додані різні стани іконок і елементів управління (такі як: доступно, недоступно, вибрано, відзначено і т. Д.). Так само вперше з'явилася знаменита кнопка «Пуск».
Для Microsoft це був величезний крок вперед і для операційної системи, і для уніфікації GUI.


1996 - 2000

OS / 2 Warp 4 (1996)
У 1996 році IBM представила OS / 2 Warp 4, яка привнесла значні поліпшення зовнішнього вигляду робочого столу.
Іконки були розташовані на робочому столі, куди також користувач міг поміщати власні файли і папки. З'явився шредер був аналогом кошика (Recycle Bin) з Windows або мусорки (?) (Trash) з Mac OS, за винятком того, що він відразу видаляв поміщені в нього документи, замість зберігання їх копії з можливістю відновлення.


Mac OS System 8 (1997)
Стандартні іконки для цієї версії GUI були 256-й кольоровими. Так само Mac OS 8 стала однією з перших систем застосували ізометричний вигляд зображення іконок, також званих псевдо-3D іконками. Платиново-сіра тема, вперше використовувана тут, стала візитною карткою наступних версій цієї системи.

Windows 98 (1998)
Стиль іконок нагадував Windows 95, але система використовувала вже більше 256 кольорів для відображення графічного інтерфейсу. Майже повністю змінився Windows Explorer і вперше з'явився «Active Desktop».

KDE 1.0 (1998)
Так в релізі описувала свій проект команда KDE: «KDE сучасне середовище робочого столу для комп'ютерів під управлінням UNIX. KDE намагається заповнити потреба у швидкому та зручному інтерфейсі для Unix систем, що нагадує MacOS і Window95 / NT аналоги середовища. Повністю вільна і відкрита комп'ютерна платформа безкоштовно доступна кожному, включаючи вихідний код для модифікування ».

BeOs 4.5 (1999)
Операційна система BeOS була розроблена для персональних комп'ютерів. Спочатку вона була написана в Be Inс. в 1991 році для запуску на BeBox машинах. Надалі вона була створена щоб зібравши переваги нових технологій і апаратних засобів, таких як симетрична мультизадачність використовує модульну I / O систему, майже повна многопоточность, майже повна мультизадачність і 64-х бітна журнальована файлова система відома як BFS. Графічний інтерфейс BeOS був заснований на принципах чіткого, чистого і не недоладного дизайну.

GNOME 1.0 (1999)
Інтерфейс GNOME в основному був створений для Linux Red Hat, проте пізніше з'явилися версії і для інших дистрибутивів Linux.

2001 - 2005

Mac OS X (2001)
На початку 2000-х Apple оголосила про свій новий інтерфейсі «Aqua» і в 2001 компанія представила його зі своєю новою операційною системою Mac OS X.
Дефолтні 32x32 і 48x48 піксельні іконки були замінені на великі 128x128 піксельні іконки, які використовують анти-алліасінг і напівпрозорість.
Однак, після виходу цього GUI з'явилася велика кількість критики. Мабуть користувачі не були готові до настільки кардинальних змін, але досить скоро вони прийняли новий стиль, і сьогодні цей GUI являє собою основу для всіх систем Mac OS X.

Windows XP (2001)
Microsoft намагалася повністю змінювати інтерфейс з кожною новою платформою, Windows XP не став винятком. Стало можливим змінювати стилі для GUI, користувачі могли повністю змінити зовнішній вигляд і поведінку інтерфейсу. За замовчуванням іконки були розміром 48x48 пікселів, і використовували мільйони колірних відтінків.

KDE 3 (2002)
Починаючи з версії 1.0, середовище KDE значно поліпшувалася. Були відточені вся графіка і іконки і уніфіковано виконання.

2007 - 2009 (до цього моменту)

Windows Vista (2007)
Це стало відповіддю Microsoft своїм конкурентам. Також було додано багато 3D і анімації. Починаючи з Windows 98, Microsoft завжди намагалася поліпшити робочий стіл. У Windows Vista з'явилися віджети і кілька поліпшень разом з відмовою від «Active Desktop».

Mac OS X Leopard (2007)
Apple в шостому поколінні своєї системи Mac OS X в черговий раз підняли планку для користувача інтерфейсу. Основою GUI як і раніше залишався інтерфейс «Aqua» зі своїм глянсовим скроллбар і платиново-сірими і синіми кольорами. Нові деталі інтерфейсу стали виглядати ще більш натуралістичними і об'ємними, з 3D доком і великою кількістю анімації і інтерактивністю.

GNOME 2.24 (2008)
GNOME доклали чималих зусиль для створення тем і шпалер в версії 2.2.4 відповідно своєї мети «Змусити ваш комп'ютер виглядати добре». Був влаштований конкурс для зборів найцікавіших зображень для використання в якості фону робочого столу, які вони включили в версію 2.24.

KDE (v4.0 - січень 2008, v4.2 - березень 2009)
4 версія KDE показала безліч нових поліпшень середовища і інтерфейсу, таких як анімація, згладжування, ефективна система управління вікнами і підтримка віджетів робочого столу. Іконки робочого столу легко змінюються і кожен елемент дизайну з легкістю конфигурируется. Найбільш помітні зміни відбулися з іконками, темами і звуками, які були надані командою Oxygen Project. Ці іконки стали найбільш фотореалістічни. І напевно саме велике поліпшення за всю історію KDE, то що зараз середовище може вільно запуститися і на Windows, і на Mac OS X платформах.

від себе:
Windows 7 (імовірно кінець 2009 року)
Операційна система сімейства Windows, зараз в стадії бета-тестування. З з'явилися змін варто відзначити підтримку мультитач дисплеїв і появи нового таскбара. Детальніше наприклад у турбомілк.

Особливо цікавим мені здалися скріншоти 10-ти річної і більше давності, порівнюючи як багато змінилося за такий відносно малий проміжок часу.

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКУ Місце проведення уроку: кабінет інформатики.

Навчальний предмет: Інформатика.

Тема уроку: Поняття операційної системи. інтерфейс операційної

Мета уроку: познайомити учнів з призначенням операційних систем. завдання:

    Навчальні:

розглянути поняття операційної системи, інтерфейсу

операційної системи; а також поняття аутентифікації і авторизації користувачів;

® виділити основні функції операційної системи;

    розглянути класифікацію операційних систем по

призначенням;

* Розглянути класифікацію операційних систем по режиму обробки завдань;

® розглянути класифікацію операційних систем по

способу взаємодії з системою;

    розглянути покоління операційних систем;

    розвиваюча: розвинути логічне мислення;

    Виховна: виховати пізнавальний інтерес до предмету.


Тип уроку: лекція. Матеріально-технічне

забезпечення уроку:

комп'ютер,

План уроку:

Г) Організаційний

момент (вітання

і перевірка

відсутніх).


    Вивчення нового матеріалу.

    Підведення підсумків уроку.


Хід уроку



I. Організаційний момент

Викладач вітає учнів, перевіряє відсутніх, повідомляє тему уроку і мета уроку.

II. Вивчення нового матеріалу

зміст лекції

Операційна система. (ОС) являє собою комплекс системних керуючих і обробних програм, які, з одного боку, виступають як інтерфейс між апаратурою комп'ютера і користувачем з його задачами, а з іншого боку, призначені для найбільш ефективного витрачання ресурсів обчислювальної системи і організації надійних обчислень. (СЛАЙД 2)

Перерахуємоосновні функції операційних систем. (СЛАЙД 3-5)

    Прийом від користувача завдань або команд, сформульованих на відповідній мові, і їх обробка. Завдання можуть передаватися у вигляді текстових директив (команд) оператора або у формі вказівок, які виконуються за допомогою маніпулятора (наприклад, за допомогою миші). Ці команди пов'язані, перш за все, з запуском (припиненням, зупинкою) програм, з операціями над файлами (отримати перелік файлів в поточному каталозі, створити, перейменувати, скопіювати, перемістити той чи інший файл і ін.), Хоча є й інші команди.

    Розподіл пам'яті, а в більшості сучасних систем і організація віртуальної пам'яті.

    Запуск програми (передача їй управління, в результаті чого процесор виконує програму).

    Ідентифікація всіх програм: і даних.

    Прийом і виконання різних запитів від виконуються додатків.

    Обслуговування всіх операцій введення-виведення.

    Організація механізмів обміну повідомленнями і даними між виконуються програмами.


    Захист однієї програми від впливу іншої, забезпечення схоронності даних, захист самої операційної системи від виконуються на комп'ютері програм.

    Аутентифікація користувачів. під аутентификацией розуміється процедура перевірки імені користувача і його пароля на відповідність тим значенням, які зберігаються в його профілі. Очевидно, що якщо вхідне ім'я (login ^) користувача і його пароль збігаються, то, швидше за все, це і буде той самий користувач.

    Авторизація користувачів. термін авторизація означає, що відповідно до обліковим записом користувача, який пройшов аутентифікацію, йому (і всім запитам, які йтимуть до операційної системи від його імені) призначаються певні права (привілеї), що визначають, що він може, а що не може робити на комп'ютері .

    Забезпечення роботи систем програмування, за допомогою яких користувачі готують свої програми.

Розглянемо

Класифікації операційних систем

Варіантів класифікації може бути дуже багато, все буде залежати від обраного ознаки, за яким один об'єкт ми будемо відрізняти від іншого. Однак, що стосується ОС, тут вже давно сформувався порівняно невелика кількість класифікацій: за призначенням, по режиму обробки завдань, за способом взаємодії з системою і по способам побудови (архітектурним особливостям системи).

За призначенням . (СЛАЙД 6) Розрізняють ОС загального і спеціального призначення.

П про режиму обробки зад ач (СЛАЙД 7) розрізняють ОС, що забезпечують однопрограмний і мультипрограмний режими. До однопрограмні ОС відноситься, наприклад, всім відома, хоча сьогодні вже практично і не використовується MSDOS.

під мультипрограмування розуміється спосіб організації обчислень, коли на однопроцессорной обчислювальної системі створюється



видимість одночасного виконання декількох програм. Люб затримка у вирішенні програми (наприклад, для здійснення операцій введення-виведення даних) використовується для виконання інших (таких же або менш важливих) програм.

За способом взаємодії з комп'ютером (СЛАЙД 8) розрізняють діалогові системи та системи пакетної обробки . При організації роботи з обчислювальною системою в діалоговому режимі можна говорити про одного користувача (однотермінальних) і мультітермінальних ОС. У мультітермінальних ОС з однією обчислювальною системою одночасно можуть працювати кілька користувачів, кожен зі свого терміналу. Пій цьому у користувачів виникає ілюзія, що у кожного з них є власна обчислювальна система. Для організації мультітермінального доступу до обчислювальної системи необхідно забезпечити мультипрограмний режим роботи. В якості одного з прикладів мультітермінальних операційних систем для персональних комп'ютерів можна назвати Linux. Якась імітація мультітермінальних можливостей є і в системі Windows ХР. У цій операційній системі кожен користувач після реєстрації (входу в систему) отримує свою віртуальну машину. Якщо необхідно тимчасово надати комп'ютер іншому користувачеві, обчислювальні процеси першого годі й завершувати, а просто для цього іншого користувача система створює нову віртуальну машину. В результаті комп'ютер буде виконувати завдання і першого, і другого користувача. Кількість паралельно працюють віртуальних машин визначається наявними ресурсами.

Покоління операційних систем (СЛАЙД 9-11)

Операційні системи на шляху свого розвитку пройшли через ряд радикальних змін, так званих поколінь.

Нульове покоління (40-е рік и)

У перших обчислювальних машинах операційних систем не було.

Користувачі мали повний доступ до машинної мови, і всі програми писали безпосередньо в машинних командах.



Перше покоління (50-ті роки)

Операційні системи 50-х років були розроблені з метою прискорення і спрощення переходу з задачі на задачу. До створення цих операційних систем багато машинного часу губилося в проміжках між завершенням виконання одного завдання і введенням в рішення наступної. Це був початок систем пакетної обробки , Які передбачали об'єднання окремих завдань в групи, або пакети. Запущена в рішення завдання отримувала в своє повне розпорядження всі ресурси машини. Після завершення кожного завдання (або нормального, або аварійного) управління ресурсами поверталося операційній системі, яка забезпечувала запуск наступного завдання.

Друге покоління (початок 60-х років) (СЛАЙД 10)

Характерною особливістю операційних систем другого покоління було те, що вони створювалися як системи колективного користування з мультипрограмним режимом роботи і як перші системи мультипроцессорного типу.

Т ретье покоління (середина 60-х - середина 70-х років)

Третє покоління операційних систем фактично з'явилося з поданням фірмою IBM в 1964 році сімейства комп'ютерів System / 360. Ці комп'ютери були розроблені як машини загального призначення. Вони були громіздкі, як правило, неефективні, але призначалися для вирішення будь-яких завдань з будь-яких областей застосування.

Ч етвертое покоління (від середини 70-х років до теперішнього часу) (СЛАЙД 11)


До систем цього покоління застосовні такі терміни дружня. зручна для користувача, орієнтована на непідготовленого користувача, тобто сучасні системи надають користувачам із середнім рівнем кваліфікації простий доступ до обчислювальних ресурсів. Широко поширюється концепція віртуальних машин. Користувач отримав можливість більш не замислюватися про фізичних деталях побудови обчислювальних машин (або



мереж), з якими він працює. Замість цього користувач має справу з функціональним еквівалентом комп'ютера, створюваним для нього операційною системою і званим віртуальною машиною.

Інтерфейс операційних систем: (СЛАЙД 12)

Інтерфейс операційних систем - спеціальні інтерфейси

системного і прикладного програмування, призначені для виконання наступних завдань:

* Управління процесами (запуск, припинення і зняття задачі з

виконання);

    управління пам'яттю;

    керування вводом / виводом;

* Файлові операції.

Інтерфейс ОС реалізується за допомогою спеціальних програмних модулів, які приймають його команди на

відповідною мовою і транслюють їх в звичайні виклики відповідно до основного інтерфейсом системи. Зазвичай ці модулі називаються інтерпретатором команд.

Еволюція інтерфейсів операційних систем (СЛАЙД 13-18)

(Див. ПРЕЗЕНТАЦІЮ)

III. Підведення підсумків уроку.

Викладач підводить підсумки:

Сьогодні на занятті ми розглянули поняття операційної системи,

інтерфейсу операційної системи; а також поняття аутентифікації і авторизації користувачів; виділили основні функції операційної системи, розглянули різні класифікації, а також покоління операційних систем.


Інтерфейс операційної системи

Операційна система персонального комп'ютера повинна мати дружній інтерфейс (Зручний як засіб спілкування), бути стійкою до помилок користувача і зручною для його роботи за комп'ютером.

Інтерфейс командного рядка застосовувався до 1990-х рр. в операційній системі персональних комп'ютерів MS-DOS (Англ. Microsoft Disk Operation System - дискова операційна система). Взаємодія з системою здійснювалося подачею команд з клавіатури у вигляді алфавітно-цифрової послідовності в рядок на екрані. Операційна система перетворювала такі команди в операції, що виконуються комп'ютером. Команди імена файлів треба було пам'ятати і точно вписувати. Персональний комп'ютер, хоча і стояв на столі, ще не міг використовуватися непрограмістів.

В кінці 1970-х рр. дослідження компанії Xerox показали, що зручною формою введення та подання інформації є наочний і зрозумілий мову картинок. Об'єкти (файли, пристрої, команди, програми) доцільно представляти у вигляді легко вгадується графічних образів, маніпуляції з якими повинні бути схожі на здійснювані людьми з аналогічними матеріальними об'єктами, спиратися на природність засвоєння графічної інформації людиною. Вперше графічний інтерфейс застосувала компанія Apple в операційній системі Macintosh. Потім компанія Microsoft використовувала його в операційних системах Windows.

Графічний інтерфейс користувача (Graphical User Interface, GUI) - графічне середовище, організуюча взаємодія користувача з обчислювальною системою через візуальні елементи управління па екрані: вікна, списки, кнопки, гіперпосилання, значки та ін.

Команди в такому середовищі подаються не введенням слів з клавіатури, а за допомогою елементів графічного інтерфейсу:

  • прямокутні переміщувані області на екрані (вікна) стали своєрідним "пристроєм" введення або виведення інформації в відкриту програму і повідомлення;
  • меню і панелі кнопок дають вибір подачі команд;
  • значки (малюнки-мініатюри) представляють файли, папки, пристрої;
  • покажчик на екрані (курсор) - символ (стрілка, вертикальна паличка і ін.) переміщається по екрану, щоб виділяти об'єкти і давати команди;

В даний час всі операційні системи персональних комп'ютерів забезпечують взаємодію з користувачем за допомогою графічного інтерфейсу. Графічний інтерфейс застосовується і в більшості прикладних програм, що допомагає навіть початківцю опанувати роботу в середовищі операційної системи з файлами, запускати програми і т.д.

Подальший виклад орієнтоване на операційну систему Windows.

Файли і файлова система

файл - пойменована сукупність записів даних, що зберігаються в зовнішній пам'яті комп'ютера (наприклад, на диску) і розглядаються як єдине ціле. Операційна система і прикладні програми обробки розглядають файл як єдиний інформаційний об'єкт, що викликається в оперативну пам'ять комп'ютера для обробки або виконання. Файли можна розділити на виконувані (Програми) та невиконувані (Файли даних і документів). Виконувані файли можуть завантажуватися операційною системою на виконання, а невиконувані файли можуть тільки змінювати свій вміст під впливом програми.

файл програми (Або її частини) при відкритті поміщається в оперативну пам'ять, і починається виконання описаних в ньому команд, в тому числі викликання інших програм, відкриття або створення файлів документів. Імена файлів програм, встановлених при інсталяції, не слід змінювати, так як з ними можуть взаємодіяти інші програми.

файл даних створює або відкриває програма, яка виконує з ним будь-які дії: читання, редагування, подання на екрані, роздрукування на принтері, озвучування; перетворення в дані для іншої програми.

Ім'я файлу - це назва файлу, яке разом розширенням і шляхом доступу до файлу однозначно його ідентифікує. Користувач, створюючи в прикладних програмах файл, сам задає йому ім'я.

В сучасних операційних системах дозволені довгі імена файлів - до 256 символів. Але в імені файлу заборонені знаки< >: | "? * /, Які використовуються в запису команд. Комп'ютер при роботі з файлами і папками не розрізняє в імені великі та малі літери.

Російські літери неправильно читаються деякими зарубіжними програмами, тому їх не рекомендується застосовувати в назвах файлів документів, що пересилаються на веб-сайти Інтернету і по електронній пошті.

Файл, як правило, має розширення, або тип. Розширення імені файлу - послідовність символів для ідентифікації типу файлу. Розширення відокремлюється крапкою від імені файлу і зазвичай складається з трьох-чотирьох символів (англійських букв). Так, в імені файлу академія.txt розширенням є txt, після розширення крапка не ставиться. Допустима запис імені і розширення великими та малими буквами. Широко застосовуються розширеннями імен файлів є такі:

doc (Англ, document) - документи з форматуванням тексту, зокрема створені програмою Word;

txt - файли простого тексту, в яких шрифт і абзаци мають однаковий вигляд, не форматуються, немає малюнків; зокрема, це файли, створені стандартною програмою Блокнот;

ехе - файл програми (Англ, executable - виконуваний). Операційна система при спробі видалення файлу з розширенням ехе попереджає, що файл є програмою і без нього не все буде працювати; mp3, wav - звукові записи avi - аудіо- та відеофайли; htm, html - файли веб-сторінок Інтернету; gif, jpg, bmp, tiff - графічні файли з малюнками; dll - "динамічна бібліотека", файл з частиною програми, що завантажується в пам'ять, коли з'являється необхідність в цій частині;

tmp - тимчасовий (Англ, temporal) файл, який створюється операційною системою або програмою на період обробки документа або роботи програми, після закінчення роботи видаляється, але іноді залишається через неправильне завершення або збою програми.

З розширення імені операційна система встановлює асоціацію файлу з прикладної програмою, що працює на комп'ютері з таким типом файлів, запускає необхідну програму і завантажує запропонований файл.

Операційна система зберігає асоціації розширень файлів в списку, який поповнюється після установки нової програми, яка працює з файлами конкретного типу. Наприклад, але розширення doc може позначатися асоціація - відкривати файл за допомогою програми Word або, якщо програма Word не встановлена, за допомогою програми WordPad.

В принципі можна написати в імені файлу будь-яке розширення, перейменувати взагалі без розширення: дані не ушкодяться, проте неправильне розширення завадить операційній системі і програмою, яка працювала з файлом, дізнатися і відкрити його.

Є файли, що мають однакове ім'я, але відрізняються розширенням: наприклад, winrar.exe - програма архівації (стиснення) файлів, winrar.hlp - файл довідки до програми, winrar.cnt - файл змісту довідки.

Шаблон імен файлів задає умову на ім'я і розширення файлу і застосовується в командах для опису групи файлів зі схожими іменами, що задовольняють задається умовою.

Коли ім'я файлу невідомо точно або необхідно підібрати групу файлів зі схожими, але не повністю співпадаючими іменами, застосовують шаблон імені з підстановочних знаками. Знак "зірочка" - "*" - в шаблонах імен замінює будь-який час, що залишився до кінця імені кількість символів або їх відсутність. Знак питання - "?" - позначає один символ.

Приклади шаблонів імен файлів:

  • *. * - означає всі файли;
  • * .Txt - шаблон для файлів, що мають однакове розширення імені txt;
  • Протокол * .doc - шаблон, якому відповідають файли з однаковим початком імені "протокол" і розширенням doc. Наприклад: протокол.doc, протокол2.бос, Протокол допроca.doc, Протокол заседанія.doc і Протокол разногласій.doc;
  • справа ??. doc - шаблон для файлів, ім'я яких має однаковий початок "справа", потім два будь-яких символу і розширення doc. Наприклад: дело3l.doc, дело_8.dос, але не підходять файли дело.doc, справа 306.doc і дело_235.dос.

Каталог (папка) - пойменований список групи файлів (з їх іменами і властивостями) і вкладених папок, доступний користувачу за допомогою команд операційної системи. В операційній системі MS DOS використовувався термін "каталог", в операційній системі Windows частіше використовується термін "папка". У подальшому викладі використовуються обидва терміни.

В операційних системах Windows для імені папки справедливі ті ж правила, що і для файлів (не більше 256 літер або цифр). Панка не має розширення імені, все ж іноді в її імені Стандартна точка для наочності.

Каталог займає строго певне місце в ієрархічній організації файлової системи, причому крім списку файлів може додатково містити вказівку на каталог нижчого рівня (підкаталоги).

дерево файлів (Дерево каталогів) - структура каталогів, підкаталогів і файлів на диску, яка вказує розташування файлів в каталогах і підкаталогах, підкаталогів в каталогах. Логічна підпорядкованість графічно зображується деревом з однією вершиною, званої кореневим каталогом, або папкою диска, і розгалуженням (рис. 4.3, а). У кожну точку розгалуження входить тільки одна гілка від "батьківської" папки (каталогу), а виходити можуть кілька в нижчестоящі папки ( "дочірні", підлеглі каталоги). З папки можна виходити на рівень вгору - до вищої папку. У загальній групи файлів і папок є тільки один вищий (батьківський) каталог, в якому вони записані. При переході до підлеглих папок вниз гілки тільки розходяться і ніколи не перетинаються.

ОС з графічним інтерфейсом, така як Windows, показує папку в дереві каталогів значком у вигляді канцелярської папки (рис. 4.3,6 ), а відкриває як вікно зі значками та іменами вкладених файлів і папок.

Шлях до файлу - вказівка \u200b\u200bдиска і послідовності папок (каталогів) до доступу до файлу. Шлях починається від імені диска (верхній рівень), що відкриває кореневу ПАП

Рис. 4.3.

а - дерево каталогів (без файлів); б - Провідник Windows (папки з вкладеними подпапками розорюються значком)

ку диска і позначається однієї англійської буквою з двокрапкою (наприклад, диск D :, а коренева папка D :), і йде вниз по дереву каталогів з перерахуванням імен вкладених папок через косу риску - (зворотний слеш). Жорсткі диски мають імена С :, D: (якщо їх два), ім'я компакт-диска задається наступною латинською літерою - Е :. Букви А і В виділені флоппі-дисководів (А: і В :).

Повне ім'я файлу (В Windows) - запис імені файлу і розширення з попереднім шляхом до файлу в вигляді послідовності імен каталогів, розділених косою рисою. Наприклад, ім'я D: ПісьмаМоскваМеріяЗаявленіе.dос означає, що від папки диска D :, пройшовши папки Листи, Москва, Мерія (див. Рис. 4.3, б) можна побачити і відкрити файл Заявленіе.doc. Файл повинен мати унікальну назву у своїй папці, хоча б одним символом відрізняється від імен інших файлів папки.

Ієрархічність широко використовується в структуруванні інформації, зберіганні в базах даних, довідкових системах, сайтах. Ієрархічно організовані не тільки каталоги, по і меню команд у вікнах програм.

Файлова система - частина операційної системи, що забезпечує запис і читання файлів на дискових носіях. Вона визначає логічну структуру при збереженні даних в файлах на диску, іменування (ідентифікацію) і супутні дані файлу (управління доступом до файлів). В операційних системах Microsoft застосовуються файлові системи FAT і NTFS (New Technology File System).

Файлова система FAT отримала назву від методу, що застосовується для організації файлів, - таблиця розміщення файлів (File Allocation Table, FAT). Таблиця розміщення файлів створюється при форматуванні диска і знаходиться на ньому в строго визначеному місці. За будовою ЕАТ аналогічна змісту книги, операційна система використовує її для пошуку файлів і визначення їх місця розташування на магнітному диску.

Покращена файлова система NTFS забезпечує високий рівень швидкодії і безпеки даних, а також недоступні версіями файлової системи FAT можливості: обмеження на доступ до файлів і каталогів (опис безпосередньо в таблиці прав користувача по роботі з даним об'єктом), шифрування, стиснення. У разі збою цілісність файлової системи відновлюється за допомогою контрольних даних.

Властивості файлу. Кожен файл складається з вмісту, а описується властивостями (атрибутами, особливостями, ознаками), що виділяють файл з безлічі інших файлів.

Атрибути файлу - записані властивості файлу: ім'я файлу і тип вмісту; дата і час створення; розмір файла; ім'я власника файла; права і метод доступу до файлу. Метод доступу описують атрибути: тільки читання, архівний, прихований, системний. Ці чотири атрибута мають буквені позначення.

А - архівний файл (Archive). Ознака того, що файл підлягає внесенню до резервного архіву, тобто створений або змінювався і програма резервування повинна помістити його на носій (стрічку стримера або мережевий диск).

R - тільки читання (Read only). Файл не підлягає редагуванню. Деякі текстові редактори знімають атрибут R і правлять файл без попередження.

Н - прихований файл (Hidden) - не включається в стандартні операції файлової системи. Тимчасові і службові файли операційної системи не відбиваються з вікна папки, щоб їх випадково не видалити. Як захист від виявлення приховуваних документів атрибут марний.

S - системний файл (System) - належить операційній системі, видаляти і змінювати цей атрибут не рекомендується, а в сучасних операційних системах - це не просто.

При спробах зміни і видалення файлів з атрибутами R, Н, S система попереджає користувача про важливе властивості файлу. Відобразити, встановити і зняти атрибути файлу можна в програмі управління файлами, наприклад файловому менеджері Total Commander.

Властивості файлу в папці операційної системи Windows виводить відповідна команда (див. Приклад відображення властивостей файлу на рис. 4.4).

Щоб зберігати і відкривати файл, операційна система повинна записати його дані на диск і зареєструвати в папці ім'я, властивості і розміщення файлу. Прийнято говорити, що "файл знаходиться в папці", па насправді вона зберігає список файлів, їх властивостей і показує значки файлів у вікні. Самі дані з файлів даної папки фізично можуть зберігатися в різних місцях диска, в панку записані тільки імена, властивості і адреси.

Робота з файлами і папками полягає в їх створенні, перегляді і редагуванні вмісту, перейменування, копіювання, переміщення, видалення, а також зраді

Рис. 4.4.

ванні атрибутів файлу. Операції виконуються командами операційної системи за допомогою миші і вибору в меню.

Створення папки і файлу можливо в будь-якій папці, починаючи з папки диска. Створення файлу проводиться в певній програмі. При збереженні файлу його дані записуються по можливості в сусідні кластери (області диска з декількох сусідніх секторів). У таблиці розміщення файлів диска ці кластери позначаються як зайняті. В папці записуються властивості файлу (ім'я, розмір, дата, час, атрибут і ін.) І адреса першого кластера файлу. Після кожного нового редагування файлу його дані перезаписувати на новому місці диска, а в тій же папці змінюється запис адреси.

при копіюванні папки її ім'я заноситься у відповідне місце таблиці диска, при копіюванні файлу колишні записи залишаються на місці, а на вільному місці диска або іншому диску з'являються копії даних і, як при створенні файлу, запису в зазначеній папці.

переміщення папки виробляє зміна відповідних записів про папці диска.

переміщення файлу в папку того ж диска залишає дані на тому ж місці, а в папці надходження файлу з'являється нова реєстраційна запис імені і властивостей файлу. Переміщення файлу на інший диск призводить до запису даних заново, а на колишньому диску в таблиці розміщення файлів кластери файлу позначаються як вільні.

Перейменування файлу і каталогу (Папки) змінює запис імені.

Видалення файлу. У таблиці розміщення файлів на диску ( "змісті") кластери, які займав видаляється файл, позначаються як вільні. Самі дані файлів не затираються, поки не відбудеться запис нового файлу на місце, що звільнилося.

Перегляд вмісту файлу. Відкрити файл для перегляду можна, як правило, за допомогою тієї програми, в якій він був створений. Але програми-переглядачі показують вміст файлу, хоча і не дозволяють редагувати, змінювати. Деякі файли можна відкривати і іншими програмами. Наприклад, текстові файли, створені в простих редакторах WordPad, Блокнот, можна відкривати в редакторі Word. Веб-документи Інтернету відкриваються в программах- браузерах, які їх не створювали.

Крім операцій з файлами засобами внутрішніх команд операційної системи, до файлів застосовують операції архівування, дефрагментації і конвертації за допомогою спеціальних зовнішніх програм.

архівація файлу - стиснення записів даних, що зберігаються в файлі, в архівний файл меншого розміру. Виконується програмами-архіваторами. Операційні системи працюють з архівними файлами так само, як зі звичайними файлами.

фрагментація файлу - розподіл записів файлу па диску в несуміжних, несоседних кластерах, якщо на диску недостатньо суцільного вільного місця. Фрагментація збільшує час доступу до даних, оскільки при читанні і запису доводиться переступати через кластери жорсткого диска, зайняті іншими файлами. Для усунення фрагментації проводять дефрагментацію в безперервні послідовності кластерів за допомогою службових програм.

Конвертація файлів - перетворення, видозміна даних програмами, щоб представити їх в іншому вигляді при незначній зміні самої інформації для умов подальшої обробки. Програми можуть відкривати файли з інформацією різного формату: текстової, табличної, графічної або іншої і зберігати в файлах різного типу.

  • Термін "розширення" η інформатики використовується в сенсі збільшення, доповнення можливості, і не тільки імені файлу, але і пристроїв, об'єктів, сервісів пошуку та ін.