Käyttöjärjestelmät

1. Käyttöjärjestelmät KYMENLAAKSON AMMATTIKORKEAKOULU Liiketalous, Kouvola Laitteet ja käyttöjärjestelmät Jarkko Ansamäki, 2002

2. Johdanto • Edellisen jakson aikana opiskelimme tietokonelaitteistoja lähtien elektronien tasolta ylöspäin. • Nyt meillä pitäisi olla siis jonkin näköinen käsitys niistä osista, joista tietokone koostuu. • Tietokonelaitteiston komentaminen suoraan on kuitenkin vaativaa ja hankalaa työtä. • Seuraavaksi tarvitaan siis työkalut ja apuvälineet tietokoneen tehokkaaseen hallintaan.

3. Ongelmia tietokoneen käytössä • Miten ohjelma saadaan ladattua tietokoneen muistiin? • Miten ohjelman syöttö ja tulostus tapahtuu? • Pitääkö ohjelmat kirjoittaa konekielellä? • Miten koneen toimintaa hallitaan (esimerkiksi useamman ohjelman yhtäaikainen suoritus)?

4. Systeemiohjelmisto • Jotta tietokonetta voitaisiin hyödyntää tehokkaasti, tarvitaan ns. systeemiohjelmia (system programs, system software). • Systeemiohjelmien tarkoituksena on helpottaa koneen käyttöä. • Systeemiohjelmia ovat: • Käyttöjärjestelmät (ja käyttöliittymät) • Kääntäjät, tulkit ja linkittäjät • Tietoliikenneohjelmistot, lataajat ja editorit

5. Käyttöjärjestelmä • Käyttöjärjestelmä(operating system) on tietokoneen ohjaus-ohjelmien muodostama kokonaisuus, jonka välityksellä muut ohjelmat voivat käyttää tietokonetta. • Käyttöjärjestelmä helpottaa ja tehostaa tietokoneen käyttöä. • Käyttöjärjestelmä latautuu tietokoneen käynnistyksen yhteydessä levyltä työmuistiin. • Käyttöjärjestelmiä: • DOS, Unix • Windows ??

6. Käyttöjärjestelmän tehtäviä • Tiedonsiirron hallinta tietokonelaitteiston eri osien välillä. • Tietojen pitkäaikaissäilytyksestä huolehtiminen. • Koneen resurssien jako eri ohjelmille ja käyttäjille: • resurssien varaaminen (recource allocation) • vuoronvaihto (dispatching) • ajoitus (scheduling) • resurssien suojaus (resource protection) • keskeytysten käsittely (interrupt handling)

7. Vuoronvaihto • Tietokoneessa voi kerralla olla suorituksessa useita prosesseja (ohjelmia). • Yleensä prosessoreja on kuitenkin vain yksi (tai ainakin vähemmän kuin prosesseja), joten joko prosessit suoritetaan loppuun yksi kerrallaan tai suoritusvuorossa olevaa prosessia vaihdetaan nopeassa tahdissa (näennäinen rinnakkaissuoritus). • Käyttöjärjestelmä on vastuussa prosessien käynnistämisestä ja koordinoinnista.

8. Ajoitus ja resurssien varaaminen • Ajoittajan tehtävänä on prosessin saattaminen suoritusvalmiiksi huomioiden seuraavat seikat: • prosessin tarvitsemien resurssien määrä • vapaana olevien resurssien määrä • prosessiin liittyvän työn prioriteetti • työn odottama odotusaika • Ajoittaja ylläpitää tietoa vapaista resursseista päivittäen tietojaan aina kun resursseja varataan/vapautetaan.

9. Muistinhallinta • Keskusmuistin suhteen käyttöjärjestelmä huolehtii ainakin seuraavista tehtävistä: • Muistin (riittävä) varaaminen tarvitseville prosesseille. • Muistin suojaaminen, niin että prosessit eivät pääse kirjoittamaan toistensa alueille (”Ohjelma on suorittanut laittoman toiminnon ja se lopetetaan.”). • Muistin tehokkaan käytön varmistaminen.

10. Siirräntä • Tietojen siirto laitteelta toiselle on käyttöjärjestelmän tehtäviä, sillä laitteet voivat olla hyvin erilaisia, mutta kj tarjoaa ylöspäin yhteneväisiä käyttötapoja. Lisäksi prosessien tehokas käyttö vaatii tarkkaa tietoa siirräntälaitteiden tilasta. • Siirräntälaite voi olla: • jaettava (esim. muisti) • jakamaton (kirjoitin)

11. Tiedostojärjestelmä • Tieto säilytetään toissijaisessa muistissa erikokoisissa tiedostoissa (files). • Jokainen tiedosto on kokoelma yhteenkuuluvia tietoja. • Käyttöjärjestelmän käyttämä tiedostojärjestelmä voi olla valittavissa eri vaihtoehdoista ja käyttöjärjestelmä voi pystyä käyttämään samanaikaisesti useita eri tiedostojärjestelmiä. • Tiedostojärjestelmiä ovat esimerkiksi: • FAT, NTFS, ext2 ja NFS

12. Tiedostojärjestelmä (2) • Tyypillisiä toimintoja: • Tiedostojen luonti, käsittely ja tuhoaminen • Tiedostojen (oheismuistin) ylläpito • Oheismuistien muistitilan hallinta • Tiedostojen suojaaminen • Käyttäjän ei tarvitse tietää mitään tiedoston fyysisestä sijainnista; tj ylläpitää näitä tietoja ja tiedostojen nimien hakemistoa (directory). • Oheismuistien tila varataan ja käsitellään kiinteän kokoisina lohkoina (blocks).

13. Käyttöliittymä • Käyttöliittymä (user interface) tarkoittaa niitä toimintoja ja välineitä, joilla käyttäjä on vuorovaikutuksessa atk-järjestelmän kanssa. • Hyvä käyttöliittymä on helppo oppia, ja sen avulla tietokoneen käyttö onnistuu helposti ilman suurempaa tietokoneiden tuntemusta. • Nykyään käyttöliittymät ovat usein graafisia (GUI). • Sovellusohjelmien käyttöliittymät mukailevat yleensä varsinaisten käyttöliittymien ulkonäköä ja toimintoja.

14. Windows ??

15. Napautukset • HIIRI • tuplaklikkaus, kaksoisnapautus - painetaan hiiren 1. (vasenta) näppäintä nopeassa tahdissa kaksi kertaa. • vetäminen (drag and drop) - valitaan kohde hiiren vasemmalla tai oikealla näppäimellä, jonka jälkeen pidetään näppäintä alas painettuna ja vedetään valittu kohde haluttuun paikkaan. • 1. näppäin - oletustoiminto • 2. näppäin - valikko toimintoja

16. Näppäinyhdistelmät • näppäin, näppäin - sarja näppäimen painamisia • näppäin+näppäin - pidetään ensimmäinen näppäin alas painettuna painettaessa toista näppäintä. • ALT+TAB - siirtyminen viimeksi käytettyyn ikkunaan. Pitämällä ALT alas painettuna voi TAB-näppäimellä valita halutun ikkunan. • CTRL+x - leikkaaminen • CTRL+c - kopioiminen • CTRL+v - liittäminen • DEL - poistaminen

17. Työpöytä • Kun Windows käynnistetään, tulee tietokoneen asetusten mukaan työpöydälle erilaisia objekteja, kuvakkeita ja painikkeita. • Nämä kuvakkeet voivat olla esimerkiksi oikopolkuja tiedostoihin tai tärkeitä ohjelmia. • Yleensä ajossa olevat ohjelmat ovat myös työpöydällä.

18. Oma tietokone ja roskakori • Oma tietokone • Kaksoisnapauta tätä kuvaketta, kun haluat nähdä käyttämäsi tietokoneen sisällön ja järjestellä tiedostoja. • Tätä kautta pääsee myös käsiksi levykeasemaan. • Roskakori • Tilapäinen poistettujen tiedostojen tallennuspaikka. • Roskakorin avulla voi mm. palauttaa joitain vahingossa poistettuja tiedostoja. • Roskakorin tyhjentäminen tuhoaa tiedostot lopullisesti.

19. Tehtäväpalkki • Oletusarvoisesti tehtäväpalkki sijaitsee työpöydän alareunassa. Sen voi vetää myös muihin reunoihin. Tehtäväpalkki pitää sisällään: • Käynnistä-painikkeen • Erilaisia työkalurivejä • ohjelmien pikakäyttöön • Painikkeet käynnissä oleville ohjelmille • siirtyminen ohjelmasta toiseen (vrt. ALT+TAB) • Erilaisia ilmaisimia • Kellon

20. Käynnistä-valikko • Käynnistä-painikkeen painaminen tuo esiin käynnistä-valikon, josta löytyy kaikki Windowsin käytössä tarvittava. • Valikosta pääsee pois valitsematta mitään painamalla uudestaan käynnistä-näppäintä tai missä tahansa valikon ulkopuolella. • Musta nuoli valikon oikeassa reunassa tarkoittaa alivalikkoa.

21. Käynnistä-valikko • Sammuta - tietokoneen sammutus, uudelleen käynnistys, ulos kirjautuminen. • Ulos kirjautuminen. • Suorita - MS-DOS -komennon suorittaminen • Ohje - Windowsin ohjekirja. • Etsi (alivalikko) - erilaisten tietojen etsiminen koneelta tai verkosta. • Asetukset (alivalikko) - Windowsin asetusten muuttaminen. • Tiedostot (alivalikko) - Oikopolku viimeksi käsiteltyihin tiedostoihin.

22. Käynnistä-valikko • Suosikit (alivalikko) - käyttäjän valitsemia suosikki www-osoitteita. • Ohjelmat (alivalikko) - kaikki (käynnistä-valikkoon asennetut) ohjelmat, mm.: • Apuohjelmat (alivalikko) - pääasiassa Windowsin mukana tulleita sovelluksia • Käynnistys (alivalikko) - tänne hakemistoon sijoitetut ohjelmat käynnistyvät Windowsin käynnistyksen yhteydessä. • MS-DOS -kehoite - ei-graafinen käyttöliittymä • Resurssien hallinta - tietokoneen tiedostojen hallintaan.

23. Ikkunat • Ohjelmat yleensä käynnistyvät työpöydälle ilmestyviin ikkunoihin. • Standardit Windows ikkunat sisältävät tiettyjä valikko-toimintoja ja painikkeita. • Ikkunoiden koot ovat suhteellisen vapaasti muunneltavissa. • Ikkunat voi sulkea  ohjelma sulkeutuu. • Ikkunan voi pienentää tehtäväpalkin painikkeeksi.

24. Ikkunat • Ikkunan yläreunassa on otsikkopalkki ja painikkeita. • Otsikkopalkin alapuolella sijaitsevat valikot. • -painike pienentää ikkunan tehtäväpalkkiin. • -painike pienentää ikkunan pienemmäksi. • -painike sulkee ikkunan. • -painike suurentaa ikkunan täyttämään koko työpöydän. • -painikkeella saa tietoa haluamastaan ikkunan osasta.

25. Ikkunat • Jos kaikki tarvittava tieto ei mahdu ikkunaan, saattaa tietoa olla jaettuna useammalle välilehdelle. • Mikäli ikkunaan tarkoitettu näkymä on suurempi kuin sille varattu ikkuna, pääsee ikkunan ulkopuolella olevaan tietoon käsiksi vierintäpalkkien avulla.

26. Tehtäviä • Tutustu ohjeista löytyvään Windowsin esittelyyn. • Silmäile mitä kaikkea käynnistä-valikosta löytyy. • Käynnistä Paint-piirustusohjelma. • Muuta ikkunan kokoa oikean yläkulman painikkeista ja reunoista vetämällä. • Tutustu ohjelman valikoihin. • Piirrä ohjelmalla kuva ja talleta se omalle levykkeellesi. • Sulje lopuksi ohjelma joko oikean yläkulman painikkeesta tai valikosta.