Методичка Windows7 (Автосохраненный). 1. 1 Определение и функции операционной системы
Скачать 2.19 Mb.
|
Основные понятия и функции операционной системы 1.1 Определение и функции операционной системыОперационная система (ОС) – комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые обеспечивают взаимодействие между устройствами вычислительной системы и прочими программами. ОС предназначены для управления работой устройств и программ, а также для эффективного распределения ресурсов компьютера между вычислительными процессами и организации надежных вычислений. Основная функция всех ОС – посредническая. Она заключается в обеспечении нескольких видов интерфейса: между пользователем и программно-аппаратными средствами компьютера (интерфейс пользователя); между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-программный интерфейс); между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс). Прочие функции операционной системы: распределение ресурсов компьютера (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.); загрузка программ в оперативную память и их выполнение; стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода); управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти); управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в файловой системе; обеспечение пользовательского интерфейса; сохранение информации об ошибках системы. Дополнительные функции: параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность); эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами; разграничение доступа различных процессов к ресурсам; организация надежных вычислений (невозможность одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам; взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация; защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений; многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа (аутентификация, авторизация). Все операционные системы обеспечивают свой автоматический запуск. Для дисковых ОС в специальной (системной) области диска создается запись программного кода. Обращение к этому коду выполняют программы, находящиеся в базовой системе ввода-вывода (BIOS). Завершая свою работу, они дают команду на загрузку и исполнение содержимого системной области диска. При включении компьютера без операционной системы на мониторе будет отображен лишь светящийся пустой экран, и слышно жужжание вентилятора источника питания. При этом микропроцессор не работает. Операционная система записывается на жесткий диск и автоматически загружается в оперативную память при включении компьютера. 1.2 Понятие и виды интерфейсаКомпьютеры и информационные системы становятся все более дружественными и понятными даже для человека, не являющегося специалистом в области информатики и вычислительной техники. Это стало возможным, прежде всего потому, что пользователи и их программы взаимодействуют с вычислительной техникой посредством специального (системного) программного обеспечения - через операционную систему. Операционная система предоставляет интерфейсы и для выполняемых приложений, и для пользователей. Интерфейс - совокупность технических, программных и методических (протоколов, правил, соглашений) средств взаимодействия в вычислительной системе пользователей с устройствами и программами, а также устройств с другими устройствами и программами. Интерфейс - в широком смысле слова, это способ (стандарт) взаимодействия между объектами. Интерфейс в техническом смысле слова задаёт параметры, процедуры и характеристики взаимодействия объектов. Различают следующие виды интерфейсов: интерфейс пользователя - набор методов взаимодействия компьютерной программы и пользователя этой программы; программный интерфейс - набор методов для взаимодействия между программами; аппаратный интерфейс - способ взаимодействия физических устройств. Чаще всего речь идёт о компьютерных портах. Пользовательский интерфейс - это совокупность программных и аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером. Основу такого взаимодействия составляют диалоги. Под диалогом в данном случае понимают регламентированный обмен информацией между человеком и компьютером, осуществляемый в реальном масштабе времени и направленный на совместное решение конкретной задачи. Каждый диалог состоит из отдельных процессов ввода/вывода, которые физически обеспечивают связь пользователя и компьютера. Современными видами интерфейсов пользователя являются: командный, WIMP-интерфейс, SILK-интерфейс. Командный интерфейс реализован в виде пакетной технологии и технологии командной строки. WIMP-интерфейс (Window - окно, Image - образ, Menu - меню, Pointer - указатель). Характерной особенностью этого вида интерфейса является то, что диалог с пользователем ведется не с помощью команд, а с помощью графических образов - меню, окон, других элементов. SILK-интерфейс (Speech – речь, Image – образ, Language – язык, Knowlege – знание). Этот вид интерфейса наиболее приближен к обычной, человеческой форме общения. В рамках этого интерфейса идет обычный "разговор" человека и компьютера. При этом компьютер находит для себя команды, анализируя человеческую речь и находя в ней ключевые фразы. Результат выполнения команд он также преобразует в понятную человеку форму. Этот вид интерфейса наиболее требователен к аппаратным ресурсам компьютера, и поэтому его применяют в основном для военных целей. 1.3 Классификация операционных системОС различаются особенностями реализации алгоритмов управления ресурсами компьютера, областями использования. Программы, предназначенные для работы под управлением данной ОС, принято называть приложениями ОС. В зависимости от алгоритма управления процессором, операционные системы делятся на: однозадачные и многозадачные; однопользовательские и многопользовательские; локальные и сетевые; однопроцессорные и многопроцессорные системы. По числу одновременно выполняемых задач операционные системы делятся на два класса: однозадачные (MS DOS); многозадачные (OS/2, Unix, Windows). Однозадачные ОС (например, MS DOS) передают все ресурсы вычислительной системы одному исполняемому приложению и не допускают запуска другого приложения. Многозадачные ОС – управляют распределением ресурсов вычислительной системы между задачами и обеспечивают: возможность одновременной или поочередной работы нескольких приложений; возможность обмена данными между приложениями; возможность совместного использования программных, аппаратных, сетевых и прочих ресурсов вычислительной системы несколькими приложениями. Большинство современных графических операционных систем являются многозадачными. По числу одновременно работающих пользователей на ЭВМ ОС разделяются на однопользовательские (MS DOS) и многопользовательские (Unix, Linux, Windows 95-2000, XP, Vista, 7). Многопользовательская система (система с коллективным доступом, система коллективного доступа) – вычислительная система или ее часть (например операционная система), позволяющая нескольким пользователям одновременно иметь доступ к одной ЭВМ со своего терминала (локального или удаленного). Многопользовательский характер работы достигается благодаря режиму разделения времени, который заключается в очень быстром переключении ЭВМ между разными терминалами и программами и соответственно быстрой отработке команд каждого пользователя. При этом последний не замечает задержек времени, связанных с обслуживанием других пользователей. Примерами разработок указанного вида могут служить помимо Windows операционные системы: NetWare, созданная и развиваемая фирмой Novell (США) для локальных информационных вычислительных систем; Unix фирмы AT&T’s Bell Laboratories (США) REAL/32 и др. В многопользовательских ОС существуют средства защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Однопользовательская система – операционная система, не обладающая свойствами многопользовательской. Примерами однопользовательских ОС являются MS DOS фирмы Microsoft (США) и ОС/2, созданная совместно Microsoft и IBM. Одним из важнейших признаков классификации ЭВМ является разделение их на локальные и сетевые. Локальные ОС применяются на автономных ПК или ПК, которые используются в компьютерных сетях в качестве клиента. В состав локальных ОС входит клиентская часть ПО для доступа к удаленным ресурсам и услугам. Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами ПК включенных в сеть с целью совместного использования ресурсов. Они представляют мощные средства разграничения доступа к информации, ее целостности и другие возможности использования сетевых ресурсов. Многопроцессорные и однопроцессорные операционные системы. Одним из важных свойств ОС является наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки данных. Такие средства существуют в OS/2, Net Ware, Widows NT. По способу организации вычислительного процесса эти ОС могут быть разделены на асимметричные и симметричные. 2 Операционная система Windows 72.1 Краткая историческая справка об операционных системах семейства WindowsПервой дисковой операционной системой для персональных компьютеров созданной фирмой Microsoft является MS DOS. Для общения пользователя с ОС MS DOS используется пользовательский интерфейс в виде командной строки (например, C:\> - строка приглашения), который базируется на посимвольном вводе команд с клавиатуры, что требует определенной квалификации и аккуратности пользователя. Кроме того, пользователь должен помнить десятки команд и специальные параметры, а также знать правила записи их в командной строке. Таким образом, обучение и работа в ОС MS DOS является трудоемким процессом. С целью упрощения работы с ПК под управлением ОС MS DOS были разработаны специальные программы - оболочки, к наиболее популярной из которых относится NORTON COMMANDER. Затем было разработано семейство оболочек (Windows 1.0, Windows 2.x, Windows 3.x) для MS-DOS. В 1985 году создана Windows 1.0, в 1987 году - Windows 2.x, а в 1990 - 1994 годах появилось семейство 3x (3.0, 3.1, 13.11). Все это семейство Windows являлось надстройками над операционной системой MS DOS. В 1995 году была выпущена полноценная многозадачная операционная система с графическим пользовательским интерфейсом Windows 95. Эта ОС положила начало семейства Windows 9x. Затем вышла в свет операционная система Windows 98, которая практически не отличалась от Windows 95. В ней появились некоторые дополнительные возможности, и она более ориентирована на работу в Интернет. Затем появились операционные системы Windows 98 SE и Windows ME, которые базировались на MS DOS. Параллельно с разработкой ОС, которые базировались на MS DOS, в 1993 г. Microsoft начала выпуск новых операционных систем «новой технологии» (New Technology – NT) Windows NT 3.1. В 1996 году появилась новая версия ОС семейства NT Windows NT 4.0. В 2000 году появилась ОС Windows 2000 (Windows NT 5.0), которая усовершенствовала операционную систему Windows NT 4.0 и была предназначена для создания корпоративных информационных систем. В 2002 г. вышла Windows XP Professional (Windows NT 5.1), которая объединила в себе преимущества Windows 2000 Professional и лучшие качествами Windows 98 и Windows ME. Это делает Windows XP Professional наиболее оптимальной операционной системой, как для автономных компьютеров, так и ПК, применяемых в корпоративной среде. В 2006 году вышла в свет новая операционная система Windows Vista (Windows NT 6.0) для замены Windows XP. С целью повышения популярности новой ОС на рынок было выпущено значительное количество новых компьютеров с предустановленной системой Vista. Но Windows Vista не оправдала возложенных не ее надежд, она имеет множество недостатков. Например, на ней не работают приложения, созданные для Windows XP. В 2009 году вышла новая операционная система Windows Seven или Windows 7 (Windows NT 6.1) для замены неудачной Windows Vista. Это ОС, которая менее требовательная к ресурсам компьютера, и которая работает быстрее, чем Windows Vista. В ближайшее время планируется выпуск Windows 8 – операционная система из семейства Microsoft Windows, которая разрабатывается компанией те, Microsoft. В Windows 8 будет реализована 128-битная архитектура (IA-128), которая будет полностью совместима с уже существующей 64-битной архитектурой. Вполне вероятно, что в Windows 8 будет использоваться система распознавания голоса и голосовое управление. Также ожидается улучшенная система виртуализации и более эффективное взаимодействие с мобильной версией Windows 8. Наконец, в Windows 8 найдет свое воплощение интерфейс “лента” (Ribbon Band), используемый в Microsoft Office начиная с 2007 версии. Выход финальной версии Windows 8 запланирован на начало 2012 года. Бета-версия доступна уже сейчас. 2.2 Основные характерные черты операционных систем семейства WindowsОС семейства Windows (начиная с версии Windows 95) – это высокопроизводительная, многозадачная и многопоточная 32-разрядная ОС с графическим интерфейсом и расширенными сетевыми возможностями. Начиная с версии Windows 98, ОС становится еще и многопользовательской. Основные характерные черты программных продуктов серии Windows: полная независимость программ от аппаратной части компьютера - программная совместимость; мощный и единый графический (оконный) интерфейс; многозадачность; возможность работы в сетевой среде; наличие универсальной системы средств обмена данными между приложениями; удобная и гибкая справочная система; преимущественное использование мыши для выполнения операций над объектами; полное соответствие изображения на экране последующему изображению на бумаге; совместимость со всеми видами приложений, разработанными для MS DOS; возможность использования длинных имен файлов и каталогов (папок) – до 255 символов. 2.3 Операционная система Windows 7Разработка Windows 7 (Seven) началась сразу после выпуска ОС Windows Vista.milestone 1, 2 и 3 были анонсированы Microsoft в 2008 году. Дата выхода Windows 7 в России - 22 октября 2009 года. Операционная система Windows 7 - это новейшая производительная и надежная операционная система с новыми возможностями управления компьютером и файлами, которая позволяет выполнять на персональном компьютере задачи намного быстрее и проще. Windows 7 содержит большое число как незначительных, так и крупных улучшений. К основным нововведениям следует отнести повышенную безопасность и стабильность операционной системы, улучшенную навигацию и обновленный интерфейс (скриншот рабочего стола представлен на рис. 1) Рисунок 1 – Интерфейс рабочего стола Windows 7 Операционная система Windows 7 является логическим продолжением операционной системой Windows Vista. Ee архитектура по сравнению с Windows Vista фактически не изменилась, поэтому не возникает проблем с запуском программ, разработанных для Vista. Что касается приложений, разработанных для ранних версий Windows, то здесь возникают некоторые проблемы. Так некоторые приложения, работающие под Windows XP, не запускаются в среде Windows 7, а множество программ, созданных под Windows XP и предыдущих версий ОС, запускаются в Windows 7 только в режиме совместимости. Совместимость программ - это режим, который позволяет выполнять программы, написанные для предыдущих версий Windows. |