1 תכנון ותכנות מערכות הפעלה מפגש מורים

2 מהי מערכת הפעלה ?  מערכת ההפעלה היא תוכנה שמתווכת (ממשק) בין החומרה ותוכניות היישום ומנהלת את משאבי החומרה.  מ"ה מספקת שירותים שונים שמתפקידם להקל על המתכנת ועל המשתמש במערכת ומאפשרת להריץ מספר יישומים בו זמנית בצורה יעילה והוגנת.  מ"ה מורכבת מאוסף של פונקציות ופרוצדורות שאליהן יכול לפנות המתכנת באמצעות קריאה למ"ה.

3 שרותים מרכזיים המופעלים ע"י מ"ה  מ"ה מבצעת שרותי פנייה אל מאגרי הזכרון וניהולם הפיזי והלוגי.  הפעלה וניהול תוכניות משתמש ( הקצאת שטח זכרון, ניהול תקינות)  ניהול סדר פעולות של תוכנות ויישומים.  מ"ה משתמשת גם בשרותי ה - BIOS לניהול שרותי חומרה בסיסיים כגון: מקלדת, מסך, תקליטון ממשקי חומרה חיצוניים, שרותי בקרה של פעולה תקינה כדוגמת בקרת הדפסה.  טיפול וניהול במערך השגיאות (קריאה, כתיבה, FAT, וכדומה)

4 מטרת העל לרכוש ידע במערכות הפעלה וליישם לרכוש ידע במערכות הפעלה וליישם ידע זה בכתיבת יישומים המשתמשים ידע זה בכתיבת יישומים המשתמשים בשירותי מערכת ההפעלה. בשירותי מערכת ההפעלה.

5 יעדי תוכנית הלימודים  להכיר את עקרונות מערכת ההפעלה, תפקידיה ואופן פעולתה.  ליישם עקרונות אילו בסביבת העבודה  להכיר את הארכיטקטורה של מחשב אישי (חומרה)  להבין כיצד מתקשרת מ"ה עם החומרה  ללמוד עקרונות פיתוח בשפת תכנות  לבנות יישומים המשלבים פעולות של מ"ה

6 פרופיל הבוגר תלמיד : תלמיד :  היודע את השירותים השונים שמספקת מ"ה  מבין כיצד מנהלת מ"ה את משאבי המחשב  בעל יכולת לפתח יישומים המפעילים התקני קלט/פלט  בעל יכולת לפתח יישומים המשתמשים במשאבי זיכרון בצורה מושכלת ומנהלים תהליכים ומטלות זיכרון בצורה מושכלת ומנהלים תהליכים ומטלות

7 תכנים בתוכנית הלימודים  ייצוג מידע במחשב  ביצוע הוראות ב - CPU (שפת סף)  פסיקות  ייצוג BCD  תכונות שפת סף  UTILITIES  ניהול זיכרון  תהליכים ו - THREAD  מערכת לניהול זכרון  מערכת קלט/פלט  הגנה ואמינות

8 הדגשים בתוכנית הלימודים  הכרת משאבי המחשב (חומרה)  ידע והבנה של חלוקת משאבי המחשב בין התהליכים השונים  ניהול ותיאום בין חומרה לתוכנה  ניצול יעיל של משאבי מחשב

9 חלוקת השעות  כיתה י"א – 180 שעות (6 ש"ש)  כיתה י"ב – 270 שעות (9 ש"ש )

10 במה יש להתמקד האם למידה עיונית או למידה התנסותית ? גם....וגם

11 מה לומדים במרכיב העיוני ?  מהי מערכת הפעלה  תפקידי מערכת ההפעלה  מאפייני מערכת ההפעלה ועקרונות פעולה  התפתחות של מערכות הפעלה  מבנה המחשב וייצוג מידע במחשב  עקרונות ודקדוק שפת סף  סביבות עבודה שונות  התאמת הקוד לממשקים שונים לפי מ"ה

12 מה לומדים במרכיב ההתנסותי ?  מבנה וכתיבה של שפת סף  ניהול מערכות קבצים FAT ( NTFS, FMS )  תהליכים ( Process Concept,Task Manager Context Switch, Threads )  תזמונים ( FCFS, SJF, Round Robin )  סינכרוניזציה

13 חלוקת השעות בין המרכיב העיוני להתנסותי – כיתה י"א נושא שעות עיוני שעות התנסותי מבוא40 ייצוג מידע במחשב 128 ייצוג BCD 84 שפת סף 5749 פסיקות1820 סה"כ9981

14 חלוקת השעות בין המרכיב העיוני להתנסותי – כיתה י"ב נושא שעות עיוני שעות התנסותי מבוא40 UTILITIES2414 ניהול זיכרון 2420 תהליכים ו - thread 3646 מערכת לניהול קבצים 2418 מערכת קלט/פלט 2212 הגנה ואמינות 1412 סה"כ148122

15 דוגמאות של משימות המשלבות בין המרכיב העיוני להתנסותי  פניה לפורט והפעלת מצלמה ( USB )  פניה למשדר בלוט'וס ושליחת הודעה  הפעלת מנגנונים שונים באמצעות פורט מקבילי  קריאת חיישנים ממושקים ל - USB / COM / PAR  תקשורת בין שני מחשבים באמצעות כבל טורי  ניהול סביבת מסך ( SPLIT ) או מסכים.  מערכת ניהול ותיעדוף מדפסות בהתאם למשימות.

16 פרויקט גמר / עבודת גמר  מטרת הפרויקט / ע"ג ליישם את הידע שרכש התלמיד תוך בניית יישום בסביבת העבודה. ליישם את הידע שרכש התלמיד תוך בניית יישום בסביבת העבודה.  היקף הפרויקט/ עבודת גמר פרויקט גמר יכול להיות בהיקף של 1 יח"ל פרויקט גמר יכול להיות בהיקף של 1 יח"ל או 3 יח"ל או 3 יח"ל או 5 יח"ל או 5 יח"ל

17 מהו פרויקט במערכת ההפעלה ?  פיתוח ויישום של משתמש  פיתוח ויישום של מערכת ההפעלה

18 קריטריונים למורכבות הפרויקט  בפרויקט בהיקף של 1 יח"ל יש לכתוב יישום הכולל שימוש ב- API ובמערכת פסיקות יש לכתוב יישום הכולל שימוש ב- API ובמערכת פסיקות  בפרויקט בהיקף של 3 יח"ל יש לכתוב יישום הכולל שימוש ב- API, פסיקות, מערכת קבצים ופנייה ל- PORT יש לכתוב יישום הכולל שימוש ב- API, פסיקות, מערכת קבצים ופנייה ל- PORT  בפרויקט בהיקף של 5 יח"ל יש לכתוב יישום הכולל שימוש ב- API, פסיקות, מערכת קבצים, שימוש ב- PORTS, ניהול זיכרון וניהול תהליכים. יש לכתוב יישום הכולל שימוש ב- API, פסיקות, מערכת קבצים, שימוש ב- PORTS, ניהול זיכרון וניהול תהליכים.

19 דוגמאות של פרויקטים  אנו מחלקים את סוגי הפרויקטים לתחומים הבאים:  סימולציות  פענוח  משחקים בין שני מחשבים  רובוטים  לומדות  דחיסה והצפנה

20 סוגי הפרויקטים פרויקטים ללא חומרה פרויקטים משולבי חומרה

21 פרויקטים בתחום הסימולציות  סימולציה למעלית  סימולציית טיסה  סימולציית טנק  סימולאטור של רכב  סימולציה של ניהול קבצים  סימולציה של תהליכי ערבול בטון  סימולציה של תהליכי זרימת מידע ב - BUS

22 פרויקטים בתחום הפענוח והתרגום  בניית קומפיילר  המרה מפורמט לפורמט  זיהוי כתב יד  אניגמה  זיהוי צורה  זיהוי תמונה

23 פרויקטים בתחום הדחיסה וההצפנה  דחיסה של קבצים  הצפנה של קבצים  פענוח של קבצים

24 פרויקטים בתחום המשחקים ששששחמט דדדדמקה דדדדומינו פפפפקמן ההההקסגון ממממונופול משחקי קלפים אוטלו SSSSnake סודוקו תשבצים משחקי לוח בין שני מחשבים באמצעות כבל:

25 פרויקטים בתחום הלומדות  לומדות ללימוד חיות – שמות וקולות  מעבד תמלילים  תוכנת סייר  מנהל מוסיקה  לומדות להוראת א-ב

26  תוכנת סייר  מנהל מוסיקה  מנהל אלבום תמונות  מנהל מערכת מידע ארגוני  כתיבת APPLET  ניהול תפוסת חניון  רובוט תוכנתי  MMI דוגמאות פרויקטים בתחום הניהול היעודי

27 דוגמאות לפרויקטים משולבי חומרה  תפעול רובוט  תפעול מצלמה  תפעול מעלית  בקר השקיה  בקר תנועה / מערכת רמזורים  תחנה מטאורולוגית  חממה מבוקרת  ממשקים עם ה - USB

28 דוגמאות לפרויקטים משולבי חומרה - המשך  בקרת אקווריום  מערכת לזיהוי אינפרא-אדום  מערכת לזיהוי קול  ניהול חניון  ניהול מחסן חלפים על ידי רובוט  זיהוי עכבר על ידי תנועות יד  מחשב לרכב  בית חכם (הדלקה וכיבוי של אורות)

29 קריטריונים להערכת פרויקט / ע"ג הקריטריון משקל ב- % תיעוד (חוברת הפרויקט)  ניסוח מטרה  איפיון  תיאור המערכת וניתוח מרכיביה  בדיקות  רשימת מראי מקום (ביבליוגרפיה)  סיכום ומסקנות  נספחים (קוד מקור, אחרים).  איכות התיעוד והעריכה 20% מורכבות, יצירתיות וחדשנות הפרויקט /ע"ג 30% בקיאות ושליטה בפרויקט ובסביבת וכלי הפיתוח 40% הצגת הפרויקט 10%

30 שאלות לדיון ?

31 תודה רבה