Розробка елементів мультимедійного курсу дисципліни “Операційні системи”

Сам термін «віртуалізація» в комп'ютерних технологіях з'явився у шістдесятих роках минулого століття разом з терміном «віртуальна машина», що означає продукт віртуалізації програмно-апаратної платформи. З часу своєї появи терміни «віртуалізація» і «віртуальна машина» набули безліч різних значень і вживалися в різних контекстах.

У сучасному значенні під  додатком віртуальних машин (додаток  ВМ), розуміють спеціальне програмне забезпечення, що дозволяє на одному фізичному комп'ютері створювати декілька абстрактно-модельованих середовищ, призначених для вирішення певних завдань (програмне забезпечення віртуалізації)

Віртуальна машина — гіпервізор. Проміжний програмний рівень, званий монітором віртуальної машини або гіпервізором, розміщується між ОС і апаратним забезпеченням. Завдяки гіпервізору у всіх операційних систем, що працюють на даному комп'ютері, створюється ілюзія, що кожна з них є єдиною. Представниками даного типу виступають віртуальні машини Xen, VMWare GSX Server.

Поняття віртуалізації умовно можна розділити на дві категорії, що фундаментально розрізняються: віртуалізація ресурсів і віртуалізація платформ.

Віртуалізація ресурсів, на відміну від віртуалізації платформ, має ширший і розпливчатий сенс з багатьма різними підходами, що направлені на підвищення зручності роботи користувачів з системами в цілому. Далі ми спиратимемося в основному на поняття віртуалізації платформ, оскільки пов'язані з цим поняттям технології є найбільш динамічними і ефективними для потреб освітньої галузі.

Повна емуляція (симуляція). При такому підході повністю віртуалізується все апаратне забезпечення при збереженні гостьової операційної системи в незмінному вигляді. Це дозволяє емулювати різну апаратну архітектуру. Основним недоліком цього підходу є те, що емульоване апаратне забезпечення істотно уповільнює швидкодію гостьової системи, що робить роботу з нею дуже незручною, а тому, окрім як для розробки системного програмного забезпечення, а також освітніх цілей, такий підхід мало де використовується. Прикладами продуктів для симуляції служать: Bochs, PEARPC, QEMU.

Часткова емуляція (нативна віртуалізація). У випадку нативної віртуалізації (нативний стан зберігає структуру, необхідну для функціонування) віртуалізується лише необхідна кількість апаратного забезпечення, щоб ВМ могла бути запущена ізольовано. Такий підхід дозволяє запускати гостьові операційні системи, розроблені для тієї ж архітектури, що і у хоста. Таким чином, декілька екземплярів гостьових систем можуть бути запущені одночасно. Цей вид віртуалізації дозволяє істотно збільшити швидкодію гостьових систем в порівнянні з повною емуляцією і широко використовується в наш час. До недоліків цього виду віртуалізації можна віднести залежність ВМ від архітектури апаратної платформи. Приклади продуктів для нативної віртуалізації: VMware Workstation, Microsoft Virtual РС, VirtualBox, Parallels Desktop та інші, зокрема серверні рішення (VMware Server, Microsoft Virtual Server, VMware ESX Server, Virtual Iron, Microsoft Hyper-V) .

Віртуалізація рівня операційної системи. У цьому випадку гостьова система розділяє використання одного ядра хостової операційної системи з іншими гостьовими системами. Віртуальна машина є оточенням для додатків, що запускаються ізольовано. Цей тип віртуалізації застосовується при організації систем хостингу, коли в рамках одного екземпляра ядра потрібно підтримувати декілька віртуальних серверів клієнтів. Приклади віртуалізації рівня ОС: Linux- VServer, Virtuozzo, OPENVZ, Solaris Containers і FREEBSD Jails.

 

3.3 Інструментарій  для створення навчального відео

 

Як зазначалося вище, для  кращого сприйняття навчального  матеріалу студентами у мультимедійних курсах використовуються фрагменти  навчального відео. Оскільки у курсі  «Операційні системи» детально розглядається  адміністрування операційних систем, то для створення навчального  відео потрібно лишень добрати програму, що буде записувати у відео файл усе, що відбувається на екрані. Зараз  таких програм дуже багато, але навіть за цих умов зробити вибір досить важко – програми мають різну ступінь зручності, а також можуть розповсюджуватись за різними ліцензіями.

Розглянемо деякі з  цих програм (і це далеко не повний перелік):

3.3.1Free Screen Video Recorder

Free Screen Video Recorder - потужна програма для запису відео з екрану і захвату зображень. Дозволяє записувати відео різних дій на вашому екрані, а також робити скріншоти повного екрану, відкритих вікон, окремих об'єктів, меню та ін.

3.3.2 CamStudio

CamStudio - безкоштовна і проста у використанні програма, яка дозволяє записувати все, що відбувається на моніторі з подальшим збереженням готового відео на жорсткому диску у форматі AVI або SWF. Також програма дозволяє записувати аудіо.

3.3.3 UVScreenCamera

UVScreenCamera - програма для створення відеопідручників, демо-роликів і презентацій у форматах SWF, AVI, UVF, EXE, FLV, GIF-анімація зі звуком. Записує все, що відбувається на екрані, включаючи руху курсору миші, клацання миші, натискання на клавіатурі.

3.3.4 Screen VidShot

Screen VidShot - програма для відеозаписи всього, що відбувається на екрані Вашого робочого столу. Дозволяє записати відео в різних форматах (AVI, DVD, ASF), а так само записати Ваш голос або музику.

3.3.5 HyperCam

HyperCam - потужна програма для захоплення відео, яка робить запис в AVI файл безпосередньо з Вашого монітора, для створення презентацій, навчальних програм, демонстраційних версій, і просто – забави.

Для використання у роботі було обрано програму CamStudio. Розглянемо її більш детально.

 

 

 

3.4 CamStudio

 

CamStudio - Безкоштовна комп'ютерна програма для запису того, що відбувається на екрані комп'ютера в файл AVI або SWF (флеш) разом зі звуком. Може бути використана для створення навчальних відеокурсів з використання тієї чи іншої програми або для створення відеопрезентацій.

В налаштуваннях CamStudio можна задавати область екрану з якого буде відбуватися запис, приховувати та відображати курсор, редагувати параметри аудіо і відео, а також налаштовувати велику кількість інших параметрів. Якість запису CamStudio залежить від встановлених в системі аудіо і відео кодеків.

Основні можливості CamStudio:

- Можливість створення  відео відбувається в окремому  регіоні, фіксованому регіоні  та на всьому екрані.

- Відтворення отриманої  записи.

- Можливість розміщення  текстових і відео нотаток.

- Налагодження відео:  вибір кодека, якість, частота кадрів і т.д.

- Можливість запису звуку  з мікрофону або «з колонок». Налаштування аудіо.

- Приховування та показ  курсора, вибір курсора, «підсвічування» курсора.

- Можливість включення  пересування активної області  за курсором.

- Налагодження гарячих  клавіш для управління записом  відео.

- Безліч інших налаштувань  CamStudio.

Рис 3.1 – Інтерфейс програми CamStudio

Для запису фрагменту навчального  відео необхідно виконати такі дії:

• запустити CamStudio
• Виконати дії, які повинен побачити користувач при перегляді фільму
• зупинити CamStudio
• Зберегти фільм у форматах AVI або SWF (флеш)

РОЗДІЛ 4

ОХОРОНА ПРАЦІ

 

Широке впровадження комп'ютерної  техніки, що дозволяє автоматизувати багато рутинних операцій, дістати доступ до численних джерел інформації, швидко виробляти потрібні розрахунки і  т.ін. істотно підвищує продуктивність праці користувачів відеотерміналу електронно-обчислювальної машини (ВДТ ЕОМ). Проте активне впровадження в практику персональних комп'ютерів має двоякий характер. З одного боку підвищується результативність праці, а з іншого – з'являються фактори, що несприятливо впливають на здоров'я працюючої людини. У зв'язку з цим стає актуальним вивчення фізіологічних, психологічних, соціальних і виробничих наслідків використовування ВДТ ЕОМ, розробка і активне застосування заходів, що нормалізують та зберігають здоров'я користувачів. Про актуальність цієї проблеми свідчить, зокрема, той факт, що з 1986 р. вже проведені чотири міжнародні конгреси, присвячені рішенню медичних і ергономічних проблем масового використовування ВДТ, а також бурхливе зростання числа публікацій з даних питань за кордоном (США, Канада, Японія, Італія). На зорі загальної комп'ютеризації ПК сприймався просто як зручний і досконалий, в порівнянні з великими обчислювальними машинами, інструмент для вирішення задач програмування, управління базами даних, як необхідна ланка у видавничих системах, а також як іграшка для дозвілля. Але починаючи з 1990 р. інтенсивна і тривала робота з персональним комп'ютером є причиною виникнення низки хвороб. Постійні користувачі ПК частіше і більшою мірою піддаються психологічними стресами, функціональним порушенням центральної нервової системи і верхніх дихальних шляхів. Низькочастотні електромагнітні поля при взаємодії з іншими негативними факторами можуть ініціювати ракові захворювання і лейкемію. Пил, що притягається електростатичним полем монітора, як і будь-який пил, іноді стає причиною дерматитів обличчя, загострення астматичних симптомів, роздратування слизистих оболонок. Мікрокліматичні умови на комп'ютеризованих робочих місцях видавництв, редакцій та друкарень найчастіше не задовольняють встановленим  нормам, що призводить до перерахованих вище фізичних відхилень організму.

Таким чином, аналіз стану  питання показує, що, незважаючи на успіхи, досягнуті у високорозвинених країнах у області вдосконалення, як самих персональних комп’ютерів (ПК), так і в організації праці  на них, залишається ще досить багато проблемних аспектів з точки зору охорони праці.

 

1. Охорона праці користувачів ПК

 

Однією із характерних  особливостей сучасного розвитку суспільства  є зростання сфер діяльності людини, в яких використовуються інформаційні технології. Широке розповсюдження отримали персональні комп'ютери. Однак їх використання загострило проблеми збереження власного та суспільного здоров'я, вимагає  вдосконалення існуючих та розробки нових підходів до організації робочих  місць, проведення профілактичних заходів  для запобігання розвитку негативних наслідків впливу ПК на здоров'я  користувачів.

Зараз у нашій країні проводиться  розробка національних нормативних  документів, спрямованих на охорону  праці користувачів ПК. Найбільш повним нормативним документам щодо забезпечення охорони пращ користувачів ПК є «Державні  санітарні правила й норми  роботи з візуальними дисплейними  терміналами (ВДТ) електронно-обчислювальних машин» ДСанШН 3.3.2.007–98.

 

2. Вимоги до виробничих приміщень для експлуатації ПК

 

Об'ємно-планувальні рішення  будівель та приміщень для роботи з ПК мають відповідати вимогам  ДСанПіН 3.3.2.007–98.

Розміщення робочих місць  з ПК у підвальних приміщеннях, на цокольних поверхах заборонено.

Площа на одне робоче місце  становить не менше ніж 6,0 м³, а об'єм – не менше ніж 20,0 м³.

Приміщення для роботи з ПК повинні мати природне та штучне освітлення відповідно до СНиП П-4–79/

Природне освітлення має  здійснюватись через світлові прорізи, орієнтовані переважно на північ чи північний схід, і забезпечувати  коефіцієнт природної освітленості (КПО) не нижче, ніж 1,5%.

Виробничі приміщення повинні  обладнуватись шафами для зберігання документів, магнітних дисків, полицями, стелажами, тумбами тощо, з урахуванням  вимог до площі приміщень.

У приміщеннях з ПК слід щоденно робити вологе прибирання.

Приміщення із ПК мають бути оснащені аптечками першої медичної допомоги.

При приміщеннях із ПК мають  бути обладнані побутові приміщення для відпочинку під час роботи, кімната психологічного розвантаження. В кімнаті психологічного розвантаження  слід передбачити встановлення пристроїв  для приготування й роздачі тонізуючих напоїв, а також місця для занять фізичною культурою.

 

3. Гігієнічні вимоги до параметрів виробничого с середовища приміщень із ПК

 

Гігієнічні вимоги до параметрів виробничого середовища включають  вимоги до параметрів мікроклімату, освітлення, шуму й вібрації, рівнів електромагнітного  та іонізуючого випромінювання.

У виробничих приміщеннях  на робочих місця із ПК мають забезпечуватись  оптимальні значення параметрів мікроклімату: температури, відносної вологості  й рухливості повітря (ГОСТ 12.1.005–88, СН 4088–86) (табл. 4.1).

 

 

Таблиця 4.1

Норми мікроклімату для приміщень  з ПК  

Рівні позитивних і негативних іонів у повітрі приміщень  з ПК мають відповідати санітарно-гігієнічним  нормам №2152–80 (табл. 4.2).

Таблиця 4.2

Рівні іонізації повітря  приміщень при роботі на ПК  

Штучне освітлення в приміщеннях  із робочими місцями, обладнаними ПК має здійснюватись системою загального рівномірного освітлення. У виробничих та адміністративно-громадських приміщеннях, у разі переважної роботи з документами, допускається застосування системи  комбінованого освітлення (крім системи  загального освітлення, додатково встановлюються світильники місцевого освітлення)

Значення освітленості на поверхні робочого столу в зоні розміщення документів має становити 300–500 лк, Якщо це неможливо забезпечити системою загального освітлення, допускається використовувати місцеве освітлення. При цьому світильники місцевого  освітлення слід встановлювати таким  чином, щоб не створювати бликів на поверхні екрана, а освітленість екрана має не перевищувати 300 лк.

Як джерела світла для  штучного освітлення мають застосовуватись  переважно люмінесцентні лампи  типу ЛБ. У разі влаштування відбитого  освітлення у виробничих та адміністративно-громадських  приміщеннях допускається застосування металогалогенних ламп потужністю 250 Вт. Допускається застосування ламп розжарювання у світильниках місцевого освітлення.

Рівні звукового тиску  в октавних смугах частот, рівні  звуку та еквівалентні рівні звуку  на робочих місцях, обладнаних ПК, мають  відповідати вимогам СН 3223–85, ГОСТ 12.1.003–83, ГР 2411–81 (табл.4.3).

Таблиця 4.3

Допустимі рівні звуку, еквівалентні рівні звуку і рівні звукового  тиску в октавних смугах частот

Значення напруженості електростатичного  поля на робочих місцях із ПК (як у  зоні екрана дисплея, так і на поверхнях  обладнання, клавіатури, друкувального  пристрою) мають не перевищувати гранично допустимих за ГОСТ 12.1.045–84, СН 1757–77 (табл. 4.4).