Sisteme de operare
Elevii aprofundează funcțiile și utilizarea sistemelor de operare în administrarea resurselor unui calculator.
Ce este sistemul de operare și ce funcții are
Sistemul de operare este programul care pornește primul și rămâne pornit până la oprirea calculatorului. Rolul lui e dublu: administrează resursele (procesor, memorie, disc, dispozitive) și oferă o interfață prin care omul și aplicațiile ajung la aceste resurse. Fără el, fiecare program ar trebui să știe singur cum să scrie pe disc sau cum să deseneze pe ecran.
În clasificarea programelor, sistemul de operare face parte din software de bază (de sistem), spre deosebire de Word, un browser sau un joc, care sunt software de aplicație. E o întrebare frecventă de test.
Funcțiile care se cer, cu explicația fiecăreia:
- Gestiunea procesorului – decide care program primește procesorul și pentru cât timp. Impresia că mai multe programe rulează simultan vine din faptul că sistemul comută foarte rapid între ele.
- Gestiunea memoriei – alocă fiecărui program zona lui de RAM și îl împiedică să scrie peste zona altuia. Când RAM-ul se termină, mută temporar date pe disc.
- Gestiunea fișierelor – organizează datele în fișiere și directoare și știe unde e fizic fiecare bucată pe disc.
- Gestiunea dispozitivelor – comunică cu tastatura, imprimanta, placa video prin programe specializate numite drivere.
- Interfața cu utilizatorul – grafică (ferestre, pictograme, mouse) sau în linie de comandă (comenzi tastate).
- Securitatea – conturi de utilizator, parole, drepturi de acces.
De reținut și distincția: la pornire, în ROM se află BIOS/UEFI, care verifică hardware-ul și abia apoi încarcă sistemul de operare de pe disc în RAM. Sistemul de operare nu stă în ROM.
Fișiere, directoare și organizarea datelor
Fișierul este o colecție de date memorată pe un suport, identificată printr-un nume și o extensie. Extensia (partea de după ultimul punct) îi spune sistemului cu ce aplicație să deschidă fișierul: .txt, .docx, .jpg, .mp3, .exe, .html, .cpp.
Capcană de test: schimbarea extensiei nu schimbă conținutul fișierului. Dacă redenumești poza.jpg în poza.docx, fișierul rămâne o imagine — doar că sistemul încearcă să îl deschidă cu programul greșit și vei primi eroare.
Directorul (folderul) este un container care grupează fișiere și alte directoare. Din această imbricare rezultă o structură arborescentă, cu o rădăcină (de exemplu C:\ în Windows sau / în Linux), din care pornesc ramurile.
Poziția unui fișier se descrie prin cale (path):
- calea absolută pornește de la rădăcină și e completă: C:\Scoala\Informatica\tema.docx;
- calea relativă pornește de la directorul curent: Informatica\tema.docx.
În Windows separatorul este bara oblică inversă (backslash), în Linux bara oblică normală (slash) — o diferență mică, dar cerută frecvent.
Reguli practice de reținut: în același director nu pot exista două fișiere cu exact același nume și aceeași extensie; în directoare diferite, da. Numele nu pot conține anumite caractere rezervate. Linux face diferență între litere mari și mici (Tema.txt și tema.txt sunt fișiere distincte), în timp ce Windows nu face această diferență.
Operațiile de bază: creare, redenumire, copiere (originalul rămâne), mutare (originalul dispare din locul vechi), ștergere. Fișierele șterse normal ajung în Coșul de reciclare și pot fi recuperate; ștergerea cu Shift+Delete sau golirea coșului le scoate din listă definitiv.
Instalarea și dezinstalarea aplicațiilor
A instala o aplicație înseamnă mult mai mult decât a copia un fișier. Programul de instalare copiază fișierele în locul potrivit, creează scurtături în meniu și pe desktop, înregistrează aplicația în sistem și asociază extensiile de fișier cu ea.
De aici rezultă regula esențială: o aplicație nu se dezinstalează ștergându-i folderul sau scurtătura. Ștergerea scurtăturii nu elimină programul — scurtătura e doar o legătură către el. Ștergerea folderului lasă în urmă înregistrări și fișiere risipite prin sistem. Dezinstalarea corectă se face din instrumentul dedicat al sistemului de operare (Panou de control / Setări – Aplicații) sau cu programul de dezinstalare livrat de aplicație.
Înainte de instalare se verifică cerințele de sistem: sistemul de operare compatibil, memoria RAM, spațiul liber pe disc, uneori placa video. Un program scris pentru Windows nu rulează direct pe Linux, pentru că fișierul executabil este legat de sistemul de operare, nu doar de calculator.
De unde se instalează, în ordinea siguranței: magazinul oficial al sistemului sau site-ul oficial al producătorului; în Linux, managerul de pachete, care ia programele din depozite verificate. Sursele de evitat: site-uri de descărcări cu multe reclame, torrente, versiuni „sparte” — acolo se ascund cel mai des troienii.
În timpul instalării merită citite ecranele, nu apăsat orbește Următorul: multe instalatoare bifează implicit programe suplimentare (bare de căutare, „optimizatoare”) pe care le primești fără să le fi cerut. La final, aplicațiile trebuie actualizate, pentru că actualizările repară erori și vulnerabilități de securitate.
Utilizatori, conturi și drepturi de acces
Pe același calculator pot lucra mai multe persoane, fiecare cu contul ei. Contul păstrează separat documentele, setările și fundalul fiecărui utilizator și este apărat de o parolă. Așa se rezolvă și confidențialitatea: fișierele din contul tău nu sunt vizibile normal din contul altcuiva.
Tipurile de conturi cerute la acest nivel:
- Administrator – poate instala și dezinstala programe, crea și șterge conturi, schimba setările sistemului, modifica drepturile altora.
- Utilizator standard (limitat) – lucrează cu propriile fișiere și aplicații, dar nu poate instala programe și nu poate modifica setările care afectează întregul calculator.
- Cont invitat (guest) – acces temporar, foarte restrâns, fără păstrarea datelor.
Întrebarea de test se pune de regulă invers: cine NU poate instala aplicații. Răspunsul e utilizatorul standard.
Drepturile de acces se acordă pe fișiere și directoare, iar cele trei clasice sunt citire, scriere și execuție. Citirea permite deschiderea și copierea conținutului; scrierea permite modificarea și ștergerea; execuția permite rularea unui program. Un fișier la care ai doar drept de citire poate fi deschis, dar modificările nu pot fi salvate peste original.
Principiul de fond, folosit de toți administratorii, este cel mai mic privilegiu: fiecare utilizator primește exact drepturile de care are nevoie, nici unul în plus. Motivul e practic — dacă lucrezi zilnic dintr-un cont de administrator și te infectezi cu malware, programul rău-intenționat capătă automat toate drepturile tale asupra sistemului.
Sisteme de operare actuale și introducere în Linux
Sistemele de operare uzuale pentru calculatoare personale sunt Windows, Linux (în distribuții precum Ubuntu, Debian, Fedora, Mint) și macOS. Pentru dispozitive mobile: Android (construit peste nucleul Linux) și iOS.
Diferența pe care o cere programa privește licența:
- Windows și macOS sunt sisteme proprietare — codul sursă nu este public, iar folosirea se face pe baza unei licențe plătite.
- Linux este liber și open source — codul sursă este disponibil, poate fi studiat, modificat și redistribuit, iar distribuțiile obișnuite se descarcă gratuit.
Atenție la un detaliu de exactitate: Linux este, la origine, nucleul (kernelul) sistemului; ceea ce instalezi efectiv este o distribuție, adică nucleul împreună cu interfața grafică și cu aplicațiile.
Ce se schimbă practic pentru un utilizator care trece pe Linux:
- structura de directoare nu are litere de partiție; totul pornește din rădăcina /, iar fișierele personale stau în /home/nume;
- numele de fișiere fac diferență între litere mari și mici;
- programele se instalează din depozitele distribuției, cu managerul de pachete, nu descărcând fișiere de instalare de pe site-uri diverse;
- există un utilizator cu drepturi depline numit root, echivalentul administratorului.
Interfața în linie de comandă (terminal) este folosită mult mai des decât în Windows. Câteva comenzi de bază, utile și pentru cultura generală a capitolului: ls afișează conținutul directorului, cd schimbă directorul curent, mkdir creează un director, cp copiază, mv mută sau redenumește, rm șterge. Avantajul liniei de comandă este că poate fi automatizată prin scripturi, iar același efect se obține identic pe orice calculator.
De reținut
- sistem de operare
- software de bază care administrează resursele calculatorului (procesor, memorie, disc, dispozitive) și asigură interfața dintre utilizator, aplicații și hardware
- driver
- program specializat prin care sistemul de operare comunică cu un anumit dispozitiv hardware
- extensie de fișier
- partea din numele fișierului aflată după ultimul punct, care indică tipul fișierului și aplicația asociată pentru deschiderea lui
- director (folder)
- container care grupează fișiere și alte directoare, generând structura arborescentă a datelor pornind de la rădăcină
- cale absolută
- descrierea completă a poziției unui fișier, pornind de la directorul rădăcină, spre deosebire de calea relativă, care pornește de la directorul curent
- cont de administrator
- cont cu drepturi depline, care permite instalarea și dezinstalarea aplicațiilor, gestionarea conturilor și modificarea setărilor de sistem
- drepturi de acces
- permisiunile acordate unui utilizator asupra unui fișier sau director: citire, scriere și execuție
- distribuție Linux
- pachet format din nucleul Linux împreună cu interfața grafică și aplicațiile (Ubuntu, Debian, Fedora, Mint), distribuit ca software liber și open source
- interfață în linie de comandă
- mod de lucru în care utilizatorul tastează comenzi text în terminal, putând automatiza operațiile prin scripturi
- scurtătură
- legătură către un fișier sau program aflat în altă parte; ștergerea ei nu elimină programul de pe calculator
Greșeli frecvente
Greșit: Un program se dezinstalează ștergându-i scurtătura de pe desktop sau folderul din care a fost instalat
Corect: Scurtătura e doar o legătură, iar ștergerea folderului lasă urme în sistem; dezinstalarea corectă se face din Setări – Aplicații sau cu programul de dezinstalare al aplicației
Greșit: Schimbarea extensiei unui fișier i-ar schimba și conținutul sau formatul
Corect: Extensia doar indică tipul; redenumită, o imagine rămâne imagine. Conversia reală se face prin salvarea în alt format dintr-o aplicație potrivită
Greșit: Sistemul de operare ar fi memorat permanent în ROM
Corect: În ROM se află BIOS/UEFI, care pornește calculatorul; sistemul de operare este stocat pe disc și încărcat în RAM la fiecare pornire
Greșit: Un utilizator standard ar putea instala orice aplicație dorește
Corect: Instalarea de aplicații și modificarea setărilor de sistem cer drepturi de administrator; contul standard lucrează doar cu propriile fișiere și cu aplicațiile deja instalate
Greșit: Linux și Windows tratează la fel numele de fișiere
Corect: Linux face diferență între litere mari și mici, deci Tema.txt și tema.txt sunt fișiere diferite; Windows le consideră același nume
Test — 6 întrebări ca la examen
1. Sistemul de operare face parte din categoria:
- software de aplicație
- software de bază (de sistem)
- componente hardware
- dispozitive periferice
Vezi răspunsul
software de bază (de sistem). Sistemul de operare administrează resursele calculatorului, deci este software de bază. Software de aplicație sunt programele cu care lucrează efectiv utilizatorul — editor de text, browser, joc — iar acestea rulează peste sistemul de operare.
2. Un elev redenumește fișierul referat.docx în referat.jpg. Ce se întâmplă?
- documentul se transformă automat în imagine
- conținutul rămâne același, dar sistemul încearcă să îl deschidă cu aplicația greșită
- fișierul se șterge, pentru că extensia nu se potrivește
- documentul se deschide normal, ca înainte
Vezi răspunsul
conținutul rămâne același, dar sistemul încearcă să îl deschidă cu aplicația greșită. Extensia este doar o etichetă folosită de sistem ca să aleagă aplicația; datele din fișier nu se modifică. Prima variantă e tentantă, dar conversia reală de format se face doar salvând fișierul în alt format dintr-o aplicație potrivită.
3. Care dintre următoarele este o cale absolută?
- teme\informatica\proiect.cpp
- ..\Documente\proiect.cpp
- C:\Scoala\Informatica\proiect.cpp
- proiect.cpp
Vezi răspunsul
C:\Scoala\Informatica\proiect.cpp. Calea absolută pornește de la rădăcină (aici C:\) și descrie complet poziția fișierului. Celelalte pornesc din directorul curent, deci sunt relative — a doua urcă un nivel prin două puncte, ceea ce o face în mod clar relativă.
4. Un utilizator cu cont standard încearcă să instaleze un program nou. Ce se întâmplă?
- instalarea reușește, dar programul funcționează doar o zi
- sistemul cere autorizarea unui cont de administrator
- programul se instalează automat pentru toți utilizatorii
- contul standard este transformat automat în administrator
Vezi răspunsul
sistemul cere autorizarea unui cont de administrator. Instalarea modifică setări care afectează întregul calculator, deci cere drepturi de administrator; sistemul solicită parola unui astfel de cont. Ideea că instalarea reușește parțial este o confuzie cu versiunile de probă ale programelor, care nu au legătură cu drepturile de acces.
5. Într-un director de pe un calculator cu Linux se află fișierul Tema.txt. Se poate crea, în același director, un fișier numit tema.txt?
- da, pentru că Linux face diferență între litere mari și mici
- nu, pentru că numele sunt considerate identice
- da, dar numai dacă fișierele au dimensiuni diferite
- nu, pentru că Linux nu permite extensia .txt
Vezi răspunsul
da, pentru că Linux face diferență între litere mari și mici. În Linux numele de fișiere sunt sensibile la majuscule, deci cele două nume sunt distincte și pot coexista. Varianta a doua ar fi corectă în Windows, care nu face această diferență — de aici și confuzia.
6. Care afirmație despre gestionarea aplicațiilor și a resurselor este corectă?
- ștergerea scurtăturii de pe desktop dezinstalează aplicația
- un program scris pentru Windows rulează direct și pe Linux, fiind același calculator
- sistemul de operare alocă fiecărui program o zonă proprie de memorie și comută rapid procesorul între programe
- fișierele șterse cu Shift+Delete ajung în Coșul de reciclare și se pot recupera de acolo
Vezi răspunsul
sistemul de operare alocă fiecărui program o zonă proprie de memorie și comută rapid procesorul între programe. Gestiunea memoriei și a procesorului este exact funcția centrală a sistemului de operare, iar comutarea rapidă creează impresia de execuție simultană. Ultima variantă e capcana obișnuită: Shift+Delete ocolește Coșul de reciclare, tocmai de aceea este ștergerea considerată definitivă.