OPERAČNÍ SYSTÉM Název školy
Obchodní akademie, Vyšší odborná škola a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Uherské Hradiště
Název DUMu
Operační systém
Autor Datum
Martin Šimůnek 13. 2. 2013
Stupeň a typ vzdělávání Odvětví / Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Tematická oblast Druh učebního materiálu Cílová skupina Anotace a popis způsobu použití ve výuce
Střední odborné vzdělávání ‐‐ dle RVP.cz ‐‐ ‐‐ Obchodní akademie / Informační technologie ‐‐ GNU/Linux a příkazový řádek Výukový materiál Žák, 15 – 19 let Výukový materiál určen k frontální prezentaci učitelem, případně jako materiál pro samostudium, nutno doplnit výkladem, náplň: …
Vybavení, pomůcky Klíčová slova
‐
Číslo projektu Název šablony
CZ.1.07/1.5.00/34.0534 III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT
ZLÍNSKÝ KRAJ
ÚVOD V této sadě učebních materiálů se budeme zabývat svobodným operačním systémem GNU/Linux. Měli bychom si nejprve stručně říci, co to vlastně operační systém (OS) je a jaké má součásti.
OPERAČNÍ SYSTÉM (OS) Operační systém je základní součást softwarového (programového) vybavení počítače. K čemu je OS? • Operační systém zjednodušuje (sjednocuje) komunikaci mezi uživatelem, aplikacemi a hardwarem počítače. • Díky OS nemusí aplikace znát detaily hardwarového vybavení a výrobci hardware nemusí vědět mnoho o aplikacích, které na počítači poběží.
Součásti operačního systému • BIOS (UEFI) • Jádro operačního systému (kernel) • Systémové programy
SOUČÁSTI OS — PODROBNĚJI (1) BIOS/UEFI • • • •
Při spuštění počítače kontroluje hardware počítače (HW) Zavádí do paměti jádro operačního systému Nese informaci o tom, ze kterého média jádro OS zavést Je uložen ve flash paměti na základní desce (firmware)
Jádro OS • Poskytuje aplikacím prostředky pro komunikaci s HW • Řídí běh a přepínání procesů (běžících programů: aplikací i systémových programů)
SOUČÁSTI OS — PODROBNĚJI (2) Systémové programy • Programy, které umožňují uživateli komunikovat s jádrem (konfigurační programy,…) a ovládat hardware • Programy, které pomáhají udržet počítač v pořádku (defragmentace, kontrola integrity disku, správce procesů,…)
SYSTÉMOVÉ PROGRAMY × APLIKACE Systémové programy × aplikace • Jako systémové označujeme ty programy, které neslouží přímo pro práci uživatele, ale pro údržbu počítače, práci se soubory,...
Příklad: • Uživatel chce psát a tisknout dopis. • Word slouží k psaní a tisku dopisů, je to tedy aplikace. • Na druhou stranu program pro správu tiskárny nebo souborový manažer jsou spíše systémové programy, neboť je uživatel potřebuje (chce si soubor uložit na flash disk, chce zrušit zaseknuté dokumenty z tiskárny atd.), ale neřeší přímo potřeby uživatele, jsou podpůrnými nástroji
Poznámka: • Někdy bývá v kontextu Windows jako systémový program označeno to, co je na CD/DVD operačního systému. Ale na DVD s GNU/Linuxem nejdeme třeba i kancelářský balík OpenOffice.org či grafický program GIMP a to jsou typické aplikace!
ÚKOL 1 — SYSTÉMOVÉ PROGRAMY Které z následujících programů považujete za systémové? • • • • • • • • • • • •
antivirový program editor obrázků ovladač tiskárny správce souborů nástroj pro kontrolu disku databázový systém (MySQL, PostgreSQL…) grafické rozhraní OS kancelářský software archivační programy shell instant messenger program pro defragmentaci
ÚKOL 2 — CO ŘEŠÍ OS? Jaké úkoly musí plnit operační systém? • Zamyslete se a diskutujte. • Základní význam OS zazněl již na prvních snímcích. Pojďme ale víc do podrobností.
ÚKOLY OS Abstrakce HW pro aplikace • rozhraní pro ovladače • programátorské API (Application Programming Interface) pro aplikace
Správa HW • • • •
síťové rozhraní rozhraní pro práci se zvukem správa periferních zařízení …
Souborový systém • implementace složek/adresářů a souborů, diskové oddíly,…
Komunikace s uživatelem • zpracování vstupu a výstupu • (grafické rozhraní, příkazový řádek)
Aplikace 1
HW 1
Aplikace 2
HW 2
Aplikace 3
HW 3
HW 4
Aplikace 4
HW 5
ABSTRAKCE HW — IMAGINÁRNĚ BEZ OS Při programování aplikace by programátor musel počítat s konkrétním HW. Tvůrci HW by museli tvořit ovladače pro konkrétní aplikace.
Aplikace 1
Aplikace 2
OS 1
HW 1
Aplikace 3
OS 2
HW 2
HW 3
Aplikace 4
OS 3
HW 4
HW 5
ABSTRAKCE HW — ÚLOHA OS Při programování aplikace stačí znát API operačního systému, pro který je aplikace určena. Tvůrci HW vytvoří ovladače pro operační systémy, nemusí se zajímat o konkrétní aplikace.
PŘÍKLADY KONKRÉTNÍCH OS KLASICKÉ DESKTOPOVÉ
Unix • GNU/Linux (Linux) • Android
• OS X • Solaris • FreeBSD
Windows • MS DOS, Windows Server,…
Další • • • • •
OpenVMS FreeDOS BlackBerry OS iOS Symbian OS
SPECIALIZOVANÉ
Routery • Cisco IOS
Real‐time OS (RTOS) • embedded systémy (operační systémy kuchyňských zařízení, systémy pro řízení vozidel,…
Další…
POUŽITÉ ZDROJE 1)
Operační systém. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001‐2013, 11. 1. 2013 v 14:03 [cit. 2013‐02‐08]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Operační_systém
2)
Operační systém reálného času. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001‐2013, 23. 12. 2012 v 08:41 [cit. 2013‐02‐05]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Operační_systém_reálného_času
3)
MAREK, Libor. Operační systémy. In: Libor Marek ‐ výuka Informatiky na CMGaSOŠPg Brno [online]. Brno [cit. 2013‐02‐10]. Dostupné z: http://www.cmsps.cz/~marlib/os/os.html
METODICKÁ DOPORUČENÍ OS není jen o komunikaci s uživatelem: • Hodně lidí zjednodušuje úlohu OS na to, že umožňuje uživateli ovládat počítač. • Snažte se
Neomezujte se na Windows: • Uveďte i příklady méně typických operačních systémů • neomezujte se na systémy pro osobní počítače!
KLÍČ K ŘEŠENÍ Úkol 1: Které z následujících programů považujete za systémové? • • • • • • • • • • • •
antivirový program: systémový editor obrázků: aplikační ovladač tiskárny : systémový správce souborů : systémový nástroj pro kontrolu disku : systémový databázový systém (MySQL, PostgreSQL…) : aplikační grafické rozhraní OS : systémový kancelářský software : aplikační archivační programy : systémový shell : systémový instant messenger : aplikační program pro defragmentaci : systémový
Rozvíjejte schopnosti argumentace. Dané řešení není dogma, vysvětlujte důvody, veďte žáky, aby argumentovali, vysvětlili svůj názor. • různé zdroje mohou řadit software jinak. Učte žáky vycházet z definice, kterou jsme si uvedli.
