Grades IV‑VI III. Using the computer, digital devices and computer networks. The student: 1) describes the functions of the basic elements of the computer and peripheral devices.
An operating systemoperating systemoperating system is an integral and inseparable part of the computer system, without which the computer cannot be used.
Fig. 1. The place of the operating system as an element of the computer system.
Relatively low spee d of the input/output devices (card reading, printing) in comparison to the time of executing the programme by the computer resulted in low effectiveness of using the then very expensive computer.
Fig. 3. The Odra computer operating thanks to punch cards.
The way to avoid this problem was to permanently upload to the computer memory the softwaresoftwaresoftware that manages hardware and the communication between the hardware and the user. Therefore, repeating these operations was not necessary while executing any user programme.
Another important thing was to notice that while performing input / output operations, the computer is significantly less loaded than during the execution of the programme itself.. Hence the idea to use the computer processor for the execution of another programme, while executing the input/output operations. Such a feature of the concurrent execution of multiple tasks is called multitaskingmultitaskingmultitasking. The operating systemoperating systemoperating system gained the ability to manage the processor and memory so that multiple processes could use them simultaneously.
With the arrival of floppy disk drives and hard disks the operating systemoperating systemoperating system also began to manage the storage mediastorage mediastorage media and the data stored in them.
The next revolution in the design of operating systems was to enable several users to work on the same computer at the same time, which is called multiple accessmultiple accessmultiple access. User accounts, which allowed multiple users to conveniently use one computer, were introduced to desktop computers.
When first computer networks were launched, it was necessary to equip the operating system with network functionsnetwork functionsnetwork functions. In the initial stage all operating systems were text systems. It required knowing the commands entered by the user with the keyboard.
In order to make computers easier to operate for „computer laymen”, along the enhancement of computing powercomputing powercomputing power of the available computers, a graphical environment (GUI, i.e. graphical user interfaceinterfaceinterface) was introduced, which increased the efficiency and easiness of its use. Over time, basic applications were introduced to graphical operating systems, which enabled to carry out simple operations, e.g. a calculator, a text editor or a simple graphics programme.
The teacher initiates a short discussion with the students about the required features of the operating system.
Instruction (interactive task – multiple choice)
Decide which features you should take into account while choosing the operating system (F – false):
– price, (T) – compatibility with hardware, (T) – the colour of the welcome screen, – the number of icons on the desktop, – networking capability, (T) – the number of available applications, (T) – easy installation. (T)
Instruction Open the Geogebra applet, learn the basic information about the most popular operating systems available nowadays and answer the questions that follow.
[aplet geogebra]
Instruction Find the examples of free and commercial operating systems on the Internet.
Operating systems are being constantly improved by their producers and replaced by newer versions offering more and more novel features. This happens because more and more various new devices are developed and new functions are introduced to the old ones, e.g. the operation of touch screens or speech recognition.
Selected words and expressions used in the lesson plan
Pierwsze komputery pozwalały na uruchomienie tylko jednego programu. Wprowadzanie programu i danych odbywało się z kart perforowanych lub taśm magnetycznych. Cała rola ówczesnego systemu operacyjnego ograniczała się do stosowania określonego języka programowania – dlatego też można było wykonywać programy napisane w tym konkretnym języku.
Klasy IV‑VI III. Posługiwanie się komputerem, urządzeniami cyfrowymi i sieciami komputerowymi. Uczeń: 1) opisuje funkcje podstawowych elementów komputera i urządzeń zewnętrznych.
mf6aa0524516730cc_1528449068082_0
45 minut
mf6aa0524516730cc_1528449523725_0
Posługiwanie się komputerem.
mf6aa0524516730cc_1528449552113_0
Opisywanie roli systemu operacyjnego. Rozpoznawanie systemów operacyjnych.
mf6aa0524516730cc_1528450430307_0
Uczeń objaśnia rolę systemu operacyjnego. Uczeń rozpoznaje systemy operacyjne.
mf6aa0524516730cc_1528449534267_0
Uczenie się przez obserwację. Dyskusja.
mf6aa0524516730cc_1528449514617_0
Praca indywidualna. Praca z całą klasą.
mf6aa0524516730cc_1528450135461_0
mf6aa0524516730cc_1528450127855_0
System operacyjny jest nieodłączną i nierozerwalną częścią systemu komputerowego, bez której nie można wykorzystać komputera.
Rys. 1. Schemat warstw logicznych przedstawiający relacje pomiędzy elementami systemu komputerowego
mf6aa0524516730cc_1528446435040_0
Definicja (system operacyjny) To oprogramowanie zarządzające systemem komputerowym, tworzące środowisko do uruchamiania i kontroli zadań użytkownika.
Pierwsze komputery pozwalały na uruchomienie tylko jednego programu. Wprowadzanie programu i danych odbywało się z kart perforowanych lub taśm magnetycznych. Cała rola ówczesnego systemu operacyjnego ograniczała się do stosowania określonego języka programowania – dlatego też można było wykonywać programy napisane w tym konkretnym języku.
Rys.2 Karta perforowana
Dość nieduża prędkość działania urządzeń wejścia‑wyjścia (wczytywanie kart, drukowanie) w stosunku do czasu wykonywania programu przez komputer powodowała niewielką efektywność wykorzystania bardzo drogiego wówczas komputera.
Rys.3 Komputer Odra pracujący dzięki kartom perforowanym
Sposobem na ominięcie tego problemu było umieszczenie na stałe w pamięci komputera oprogramowania realizującego obsługę sprzętu oraz komunikację sprzętu z użytkownikiem. Dzięki temu nie było już potrzebne każdorazowe powtarzanie tych czynności przy wykonaniu dowolnego programu użytkowego.
Kolejnym ważnym usprawnieniem komputera było wykorzystanie faktu, że w czasie wykonywania operacji wejściowo‑wyjściowych komputer jest zdecydowanie mniej obciążony pracą niż w trakcie wykonywania samego programu. Powstał więc pomysł, by w czasie wykonywania operacji wejścia‑wyjścia procesor komputera mógł być zajęty przetwarzaniem innego programu. Taką funkcjonalność, w której komputer wykonuje wiele zadań w tym samym czasie, nazywamy wielozadaniowością. System operacyjny zyskał więc funkcję zarządzania procesorem i pamięcią tak, aby wiele procesów mogło z nich korzystać jednocześnie.
Wraz z pojawieniem się stacji dyskietek i dysków twardych system operacyjny zaczął zarządzać również nośnikami danych i danymi na nich zapisanymi.
Koleją rewolucją w budowie systemów operacyjnych było umożliwienie pracy kilku osób jednocześnie na jednym komputerze, czyli tzw. wielodostępność. W komputerach domowych pojawiły się konta użytkowników umożliwiające wygodną pracę kilku osób na jednym komputerze.
W czasach gdy pojawiły się pierwsze sieci komputerowe, konieczne było wyposażenie systemu operacyjnego w obsługę funkcji sieciowych.
W początkowym okresie wszystkie systemy operacyjne były systemami tekstowymi. Wymagało to od użytkownika znajomości poleceń, które na bieżąco były wpisywane z klawiatury.
Aby ułatwić korzystanie z komputera przez „komputerowych laików”, wraz z rozwojem mocy obliczeniowej dostępnych komputerów wprowadzono środowisko graficzne (GUI – graficzny interfejs użytkownika), co zwiększyło wydajność i łatwość użytkowania. Z czasem do graficznych systemów operacyjnych wprowadzono podstawowe aplikacje umożliwiające wykonywanie prostych czynności, np. kalkulator, edytor tekstowy czy prosty program graficzny.
Nauczyciel proponuje uczniom krótką dyskusję o tym, jakie cechy powinien posiadać system operacyjny.
Wskaż cechy, na które powinieneś zwrócić uwagę, wybierając system operacyjny:
– cena, (P)
– zgodność sprzętowa, (P)
– kolor ekranu powitalnego,
– liczba ikon na pulpicie,
– możliwość pracy sieciowej, (P)
– liczba dostępnych aplikacji, (P)
– obsługa standardowych formatów danych, (P)
– prostota instalacji. (P)
Polecenie Otwórz aplet Geogebry, zapoznaj się z podstawowymi informacjami o najpopularniejszych obecnie systemach operacyjnych i odpowiedz na pytania.
[aplet geogebra]
Polecenie Znajdź w internecie przykłady płatnych i bezpłatnych systemów operacyjnych.
mf6aa0524516730cc_1528450119332_0
Systemy operacyjne są nieustannie ulepszane przez producentów i zastępowane nowszymi wersjami posiadającymi coraz to większe możliwości. Dzieje się tak, ponieważ wymyślamy coraz więcej różnych nowych urządzeń, a do starych wprowadzamy nowe funkcje, takie jak np. obsługa ekranów dotykowych czy rozpoznawanie mowy.