Семейство операционных систем Windows. Семейства Операционных систем (ОС) Семейство операционных систем windows 9x

Все разнообразие ПО (программного обеспечения) по большому счету делят на системные и прикладные программы . Первая группа обеспечивает работу второй на имеющемся «железе» (процессоре, дисках, оперативной памяти, устройствах ввода вывода). Операционные системы (ОС) относятся к системному ПО . Одной из задач ОС является реализация алгоритмов работы с аппаратным обеспечением. Может возникнуть вопрос: зачем это нужно? Ведь если подумать, каждая прикладная программа может включать код, обеспечивающий обращение к «железу». Однако, это только бы усложнило жизнь программистам и раздуло бы ПО до больших размеров. И что самое грустное - в прикладных программах было бы много одинакового кода, отвечающего за реализацию низкоуровневых команд (обращений к железу). Кроме того, как решить проблему совместной работы разных программ на одном компьютере - еще один вопрос. Поэтому операционные системы и другое системное ПО вполне обоснованно занимают отведенную им роль посредника между прикладным ПО и аппаратным обеспечение компьютера.

Даже в своем историческом развитии операционные системы зародились именно как набор программ и библиотек для управления операциями ввода и вывода. Этими достаточно универсальными программами далее пользовались остальные программисты, которым уже не нужно было ломать голову как запрограммировать считывание данных с дискеты или вывод текста на принтер. Они просто вызывали функцию из подключенной библиотеки, а она делала всю работу (в ней уже был заложен код работы с физическими устройствами).

С течением времени операционная система все более усложнялась, на нее возлагали новые функции . Компьютеры становились мощнее, потребовалась одновременно запускать определенное множество программ на выполнение процессору. ОС стала решать задачи эффективного распределения ресурсов «железа» между работающими программами. С одной вычислительной машиной стали одновременно работать несколько пользователей. ОС стала следить за правами каждого и защищать данные. В результате современные ОС включают в себя множество различных функций.

По своему строению операционная система представляет комплекс программ и модулей. Выделяют понятие ядра операционной системы. Программное обеспечение ядра защищено от вмешательства пользователей и программистов. К ядру прикладные программы обращаются с помощью запросов на выполнение того или иного действия с аппаратным обеспечением. Эти запросы называются системными вызовами и представляют собой специальные команды.

Назначение операционной системы

Итак, операционная система выполняет две основные задачи:

1. облегчает (или даже предоставляет возможность) пользователям и программистам использование аппаратного обеспечения . Например, операционная система дает возможность абстрагироваться от того как на самом деле происходит обработка данных на жестком диске, а работать с понятием файла.
2. обеспечивает эффективное использование аппаратного обеспечения . Поскольку на современных вычислительных машинах одновременно запускаются далеко не одна программа, то ОС отвечает за распределение памяти, регистров процессора и др. между запущенными программами в каждый момент времени. ОС определяет оптимальное распределение этих ресурсов во времени (использование процессора программами по очереди) и пространстве (загрузка в разные части оперативной памяти разных программ).

ОС семейства Windows

На сегодняшний день наиболее популярными являются операционные системы семейства Windows, которые являются проприетарным (коммерческим) продуктом корпорации Microsoft.

Свою «родословную» Windows начинают от операционной системы DOS и первоначально представляли собой надстраиваемые над ней оболочки (Windows запускался из под DOS), увеличивающие возможности DOS и облегчающие неподготовленному пользователю работу с компьютером. Уже более поздние версии (начиная с Windows NT) представляли собой полноценные операционные системы.

Преимуществом Windows считается дружественный для пользователя интерфейс. Из недостатков отмечают ненадежность системы.

Unix-подобные ОС

Операционная система UNIX оказала большое влияние на развитие мира операционных систем, заложив основы работы современных ОС. Изначально UNIX был системой для разработки ПО. В основном в UNIX работали программисты (да и вообще в 70-е годы мало кто другой работал с вычислительными машинами).
UNIX развивался на нескольких фундаментальных идеях. Например, одна небольшая задача должна решаться одной небольшой программой, а сложные задачи должны быть решаемы комбинацией простых программ.

В UNIX большое внимание уделено распределению ресурсов компьютера между пользователями. Эта система является мультитерминальной (каждый пользователь работает с компьютером с помощью своего терминала).

Не смотря на то, что Unix-подобные системы уступают по популярности Windows, они работают на больших типах компьютеров.

Linux

Linux представляет собой множество Unix-подобных операционных систем (дистрибутивов), которые чаще всего являются свободно распространяемыми.

Одной из уникальных особенностей систем GNU/Linux является отсутствие единого географического центра разработки. Linux и программы для нее пишутся миллионами программистов, рассредоточенных по всему миру.

MAC OS

Это операционная система также создавалась на основе ядра UNIX.

Является продукт компании Apple для ее же компьютеров Macintosh.

Считается надежной и удобной. Но в отличие от Windows не так популярна.

Операционная система (ОС) - это совокупность программных средств, осуществляющих управление ресурсами ЭВМ (оперативной памятью, местом на дисках и т.д.), запуск прикладных программ и их взаимодействие с внешними устройствами и другими программами, а также обеспечивающих диалог пользователя с компьютером.

Файловая система

Понятие и классификация операционных систем

Работа ПЭВМ осуществляется по программе. Основным комплексом программ, без которых не может работать компьютер, является операционная система (ОС).

В настоящее время в мире используется большое количество операционных систем, которые можно классифицировать на группы по следующим признакам:

1. Количеству одновременно работающих пользователей: однопользовательские, многопользовательские.

2. Числу процессов, одновременно выполняемых под управлением системы: однозадачные, многозадачные.

3. Количеству поддерживаемых процессоров: однопроцессорные, многопроцессорные.

4. Разрядности кода: 8-разрядные, 16-разрядные, 32-разрядные, 64-разрядные.

5. Типу интерфейса: командные (текстовые) и объектно-ориентированные (графические).

6. Типу доступа пользователя к ЭВМ: с пакетной обработкой, с разделением времени, реального времени.

7. Типу использования ресурсов: сетевые, локальные.

В соответствии с первым признаком классификации многопользовательские операционные системы, в отличии от однопользовательских, поддерживают одновременную работу на ЭВМ нескольких пользователей за различными терминалами.

Второй признак предполагает деление ОС на многозадачные и однозадачные. Понятие многозадачности означает поддержку параллельного выполнения нескольких программ, существующих в рамках одной вычислительной системы, в один момент времени.

Однозадачные ОС поддерживают режим выполнения только одной программы в отдельный момент времени.

В соответствии с третьим признаком многопроцессорные ОС, в отличии от однопроцессорных, поддерживают режим распределения ресурсов нескольких процессоров для решения той или иной задачи.

Четвертый признак подразделяет операционные системы на 8-, 16-, 32- и 64-разрядные. При этом подразумевается, что разрядность операционной системы не может превышать разрядности процессора.

В соответствии с пятым признаком ОС по типу пользовательского интерфейса делятся на объектно-ориентированные (как правило с графическим интерфейсом) и командные (с текстовым интерфейсом).

Согласно шестому признаку ОС подразделяются на системы:

Пакетной обработки, в которых из программ, подлежащих выполнению, формируется пакет (набор) заданий, вводимых в ЭВМ и выполняемых в порядке очередности с возможным учетом приоритетности;

Разделения времени (TSR), обеспечивающих одновременный диалоговый (интерактивный) режим доступа к ЭВМ нескольких пользователей на разных терминалах, которым по очереди выделяются ресурсы машины, что координируется операционной системой в соответствии с заданной дисциплиной обслуживания; реального времени, обеспечивающих определенное гарантированное время ответа машины на запрос пользователя по управлению какими-либо внешними по отношению к ЭВМ событиями, процессами или объектами.

В соответствии с седьмым признаком классификации ОС подразделяются на сетевые и локальные. Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами компьютеров, объединенных в сеть с целью совместного использования данных, и предоставляют мощные средства разграничения доступа к данным в рамках обеспечения их целостности и сохранности, а также множество сервисных возможностей по использованию сетевых ресурсов. В большинстве случаев сетевые ОС устанавливаются на один или более достаточно мощных компьютеров-серверов, выделяемых исключительно для обслуживания сети и совместно используемых ресурсов. Все остальные ОС будут считаться локальными и могут использоваться на любом персональном компьютере, а также на отдельном компьютере, подключенном к сети в качестве рабочей станции или клиента.

Рассмотрим в соответствии с данной классификацией наиболее популярные семейства ОС для ПЭВМ.

1) Операционные системы семейства DOS

Первый представитель этого семейства - система MS DOS (Microsoft Disc Operating System - дисковая операционная система Microsoft) была выпущена в 1981 году в связи с появлением IBM PC. Операционные системы семейства DOS являются однозадачными и обладают следующими характерными чертами и особенностями:

Интерфейс с ЭВМ осуществляется с помощью команд, вводимых пользователем;

Модульность структуры, упрощает перенос системы на другие типы ЭВМ;

Небольшой объем доступной оперативной памяти (640Кбайт).

Существенным недостатком операционных систем семейства DOS является отсутствие средств защиты от несанкционированного доступа к ресурсам ПК и ОС. В настоящее время широкое распространение получила ОС MS DOS 6.22.

2) Операционные системы семейства OS/2

Операционная система OS/2 (Operating System/2) была разработана фирмой IBM в 1987 году в связи с созданием нового семейства ПЭВМ.

Она является 32-разрядной графической многозадачной операционной системой для IBM PC - совместимых компьютеров, позволяет организовать параллельную работу нескольких прикладных программ, обеспечивая при этом защиту одной программы от другой и операционной системы от работающих в ней программ. Для написания программ под OS/2 можно использовать уже готовые программные модули, которые содержатся в так называемом интерфейсе прикладного программирования - API (Application Programming Interface).

Операционная система OS/2 обладает удобным графическим пользовательским интерфейсом и совместима с файловой системой DOS, что дает возможность использовать данные как в DOS, так и в OS/2 без каких либо преобразований.

Имеется несколько модификаций OS/2:

OS/2 Warp 3.0 - усовершенствовано использование памяти и улучшен графический интерфейс;

OS/2 Warp Connect - улучшена поддержка сетей;

OS/2 Warp Server - предназначена для работы в качестве серверной ОС.

Главный недостаток OS/2 - малое число приложений для нее, что делает эту систему менее популярной, чем операционные систе­мы MS DOS и Windows.

3) Операционные системы семейства UNIX

Операционные системы семейства UNIX - это 32-разрядные многозадачные многопользовательские операционные системы. Сильная сторона UNIX состоит в том, что одна и та же система ис­пользуется в различных компьютерах - от суперкомпьютера до ПЭВМ, что дает возможность переноса системы с одной машинной архитектуры на другую с минимальными затратами.

UNIX объединяет в себе: доступ к распределенным базам дан­ных, локальные сети, удаленную дистанционную связь и возмож­ность выхода в глобальные сети, используя обычный модем. Почто­вая служба UNIX - одна из важнейших ее компонент. В настоящее время существует большое количество приложений для UNIX. Большинство популярных приложений для DOS и Windows могут использоваться в UNIX.

Имеется несколько ОС семейства UNIX. Различные версии это­го семейства имеют свои названия, но в общих чертах повторяют особенности базовой ОС UNIX. Файловая система ОС UNIX обес­печивает защиту файлов от несанкционированного доступа на уров­нях пользователя и групп пользователей. В настоящее время из сете­вых ОС семейства UNIX широкое распространение получила ОС для сетей предприятий UnixWare 2.0 - 32-разрядная многопользовательская многозадачная ОС, поддерживающая приложения реально­го времени.

4) Операционные системы семейства Windows

Операционные системы семейства Windows разработаны фир­мой Microsoft. Они являются многозадачными операционными сис­темами, предоставляющими удобный графический интерфейс. Ос­новными представителями данного семейства являются ОС Windows 95, ОС Windows 98 и ОС Windows NT. Windows 95 разработана на базе ОС MS DOS и операционных оболочек Windows 3.x.

Windows 95 является частично 32-разрядной, частично 16-разрядной операционной системой.

Операционная система Windows NT - одна из наиболее распро­страненных 32-разрядных сетевых ОС. Windows NT выпускается в двух модификациях: Windows NT Server и Windows NT Workstation. Windows NT Server в первую очередь предназначен для управления сетевыми ресурсами. Система обеспечивает высокую мобильность и безопасность без потери производительности. Windows NT Server содержит средства для организации быстрого поиска информации и просмотра ресурсов глобальных сетей, обеспечивает возможность использование любых каналов связи (включая обычные телефонные линии), поддерживает до 256 одновременных подключений к одно­му серверу, а несколько серверов могут быть использованы для ор­ганизации общедоступной сетевой службы.

Windows NT Workstation - это версия ОС Windows NT, предна­значенная для работы на локальных компьютерах и рабочих станци­ях. Она является полностью 32-разрядной операционной системой, наиболее защищенной и надежной.

Все приложения в Windows NT работают в режиме многозадач­ности. Вместе с тем под Windows NT работают не все приложения MS DOS и 16-разрядные Windows -программы.

Windows NT Workstation целесообразно использовать, когда не­обходима надежная защита конфиденциальных данных или про­грамм, а также при выполнении инженерных, научных, статистиче­ских и других работ, когда важна высокая производительность при анализе больших объемов данных.

5) Семейство операционных систем реального времени

Термин реальное время в самом широком смысле можно приме­нять к деятельности или системе по обработке информации в тех случаях, когда требуется, чтобы система имела гарантированное время реакции, то есть задержка ответа не превышала определенно­го времени.

Операционная система реального времени (ОС РВ) - операци­онная система, которая гарантирует определенное время реакции системы. Как правило, это время колеблется от нескольких микросе­кунд до нескольких десятых долей секунды.

Среди наиболее известных ОС РВ для IBM PC используются: RTMX, АМХ, OS-9000, FLEX OS, QNIX и др.

Вначале дадим характеристику Microsoft, содержащуюся на странице Википедии об этой фирме.

Microsoft (Microsoft Corporation, читается "майкрософт", NASDAQ: MSFT) – крупнейшая ( прибыль за 2008 год – 17,7 млрд долл. при обороте в 60,4 млрд долл.) транснациональная компания по производству программного обеспечения для различного рода вычислительной техники – персональных компьютеров, игровых приставок, КПК, мобильных телефонов и прочего, разработчик наиболее широко распространенной на данный момент в мире программной платформы – семейства операционных систем Windows . Подразделение компании также производит некоторые аксессуары для персональных компьютеров (клавиатуры, мыши и т. д.). Продукты Microsoft продаются более чем в 80-ти странах мира, программы переведены более чем на 45 языков.

Фирма Microsoft была основана двумя студентами: Биллом Гейтсом и Полом Алленом в 1975 году. Они прочитали статью о персональном компьютере Altair 8800 и разработали для него интерпретатор языка Basic . Его приобрел производитель аппаратуры. С этого началась компания, а ее учредители вместо учебы занялись бизнесом и значительно преуспели в этом.

История операционных систем для персональных компьютеров IBM PC начинается в 1981 году, когда на этом оборудовании была установлена MS DOS 1.0. Правда, эта операционная система не вполне может считаться разработанной в Microsoft. Ее прототип был разработан вне фирмы Microsoft в Seattle Computer Production и дополнен интерпретатором для Бейсика Била Гейтса .

Первая операционная система Microsoft была построена после покупки лицензии у AT&T на UNIX . Так появилась операционная система Xenix, которую фирма разрабатывала несколько лет, но далее решила избавиться от нее, отдав предпочтение MS DOS .

Фирма Microsoft разработала и выпустила несколько десятков операционных систем для разной аппаратуры, но в основном для персональных компьютеров IBM PC . Их можно разделить на такие группы:

1. MS DOS . Серия операционных систем, поддерживающих только командную строку как интерфейс пользователя. Выпущены версии от 1.0 (1981 год) до 6.22 (1994 год). Многие компании (в числе которых IBM , DEC и даже МФТИ) создавали свои версии этой системы.

2 . Windows 1, 2, 3 и 3.11 . Надстройки над операционными системами MS DOS , обеспечивающими режим графического интерфейса пользователя. Они не были полноценными операционными системами, а являлись оболочками, обеспечивающими стандартизацию использования аппаратного обеспечения и единообразие интерфейсов для пользовательских программ. Первая их версия появились в 1985 году, а последняя – в 1995 году.

Следует заметить, что имелся предшественник Windows – графическая оболочка компании Visi Corp под названием Visi On . Приведем пример интерфейса этой оболочки 1983 года (рис. 2.10).

Рис. 2.10.

А вот как выглядел для пользователей экран среды Windows 1.0, выпущенной два года спустя в 1985 году (рис. 2.11).

3. Windows 9X . Эта серия операционных систем представлена такими версиями: Windows 95, Windows 98 и Windows Me. Они были предназначены для работы пользователей на персональных компьютерах IBM PC . Графический интерфейс этих систем оказал большое влияние на стандарты работы пользователей с персональным компьютером. Вид экрана пользователя приводится на рис. 2.12 .

4. Windows NT . Сокращение в NT ее названии образовано от New Technology . Первая ее версия, созданная к 1993 году, должна была вытеснить MS DOS , чего не произошло. Следующие версии должны были потеснить на рынке Windows 95, что случилось только в начале 2000 годов. Создавались варианты этой системы как для работы пользователя на локальном компьютере, так и для управления локальной сетью. Версии этого направления до определенного времени назывались NT, а с 2000 года получала разные имена: NT 5.0 – Windows 2000, NT 5.2 – Windows 2003, NT 6.0 – Windows Vista и Windows 2008, NT 6.1 – Windows 7.

5. Windows СЕ . Эти операционные системы начали разрабатываться в 1996 году. В настоящий момент они созданы для разнообразных мобильных устройств. Последняя версия в этой линейке – Windows mobile 6.

Можно отметить, что фирма Microsoft является монополистом на производство программного обеспечения для персональных компьютеров. Под ее эгидой создается самое разнообразное ПО – операционные системы, офисные приложения , средства разработки , системы управления фирмами и предприятиями (корпоративные системы). Попытки завоевать другие аппаратные платформы не увенчались успехом (кроме мобильных и переносных аппаратов). Есть определенные достижения у фирмы и на рынке суперкомпьютеров.

В последнее время компания стала ответчицей в исках антимонопольной комиссии ЕС и конкурентов. Приведем два примера (Википедия).

В марте 2004 года Еврокомиссия признала американскую компанию виновной в использовании своего доминирующего положения на европейском рынке программного обеспечения и наложила на компанию штраф в размере 497 млн евро, потребовав от Microsoft предоставить сторонним разработчикам информацию о своих продуктах, чтобы они смогли беспрепятственно выпускать совместимые программы. После того, как Microsoft не подчинилась данному решению, в июле 2006 года она вновь была оштрафована – на этот раз на 280,5 млн евро, после чего исполнила решение Еврокомиссии.

13 декабря 2007 года норвежская компания Opera Software ASA , разработчик веб-браузера Opera, заявила, что подала жалобу на Microsoft в Еврокомиссию. В жалобе Opera Software просит Microsoft дать пользователям " по -настоящему выбирать" браузер , поставляя с Windows браузеры конкурентов или отделив Internet Explorer от основной поставки. Кроме того, компания требует встроить поддержку открытых веб-стандартов в Internet Explorer.

2.4. Отличия семейства UNIX/Linux от операционных систем Windows и MS DOS

В этой книге мы ориентировались, в основном, на читателей, которые до настоящего времени использовали только операционные системы Windows . Хотим отметить, что до появления в 1981 году MS DOS система UNIX уже прошла значительный путь своей истории. Был момент, когда сама Microsoft стояла перед выбором: разрабатывать один из вариантов UNIX для IBM PC или продолжить собственную систему. Даже была куплена соответствующая лицензия и выпущен вариант UNIX – XENIX. Но потом выбор остался все же за MS DOS . В работе UNIX и MS DOS , а теперь UNIX в графическом режиме и современных версий Windows , есть много общего, иногда даже в мелочах. Сделав это вступление, приведем несколько пунктов, где семейство ОС UNIX /Linux существенно отличается от операционных систем фирмы Microsoft. Далее везде, где встречается термин "система", подразумевается семейство UNIX /Linux.

1. Исходные тексты компонентов системы доступны для просмотра и модификации. Чаще всего они располагаются в подкаталоге с именем source, который подчинен каталогу /usr.
2. Модифицировать систему можно перекомпилировав ядро – основу системы, которая непрерывно развивается и настраивается на конфигурацию вычислительной установки.
3. Существует несколько уровней настройки параметров работы системы:
   • работа с утилитами, в том числе в режиме графического интерфейса;
   • корректировка файлов конфигурации;
   • внесение изменений в исходные тексты и их дальнейшая перекомпиляция.
4. Первоначально загружается командный режим , а графический интерфейс требует дополнительного вызова. Последний имеет несколько методов реализации.
5. В инсталляторы системы Linux включается полный набор программного обеспечения, необходимый для работы как в качестве офисного или домашнего компьютера, так и сервера.
6. Интересной особенностью работы системы является возможность одновременной регистрации нескольких пользователей на виртуальных терминалах.
7. В системе существует множество оболочек (аналог командного интерпретатора comand.com в MS DOS). В процессе работы можно получить их полный список (команда chsh – listshell) и выбрать любую (команда chsh).
8. Помимо работы с основной файловой системой, можно получить доступ к информации, подготовленной в других операционных системах.
9. Файловая система Linux на жестком диске может расположиться на нескольких разделах диска, а для области подкачки всегда выделяется отдельный дисковый раздел с типом файловой системы, отличной от основной. Также в отдельных разделах диска можно разместить следующую информацию (приводится список, доступный в ASli Linux ):
   • данные о загрузке (/boot);
   • области диска, куда заносится постоянно изменяемая системная информация, например, системные файлы, почтовые сообщения, (/var);
   • области диска выделяемые для работы обычным пользователям (/home);
   • информация предназначенная для всех пользователей (/usr).
10. Доступ к данным, получаемым с разнообразного оборудования, осуществляется не в одной из вершин верхнего уровня файловой системы, а в одной из вершин, подчиненных единственному корню иерархической файловой системы (ее имя /).

ОС Windows 95 была первой из семейства. Разработана на базе ОС MS DOS и операционной оболочки Windows 3.х. фирмой Microsoft. В дальнейшем развитие ОС этого семейства продолжалось по двум направлениям – локальные и сетевые. ОС первого направления – Windows 95, Windows 98, Windows МЕ (Millenium Edition). Все они построены на одних и тех же принципах и, несмотря на то, что добавляются новые функции, пользователь остается в той же знакомой и комфортной среде. Все версии локальных ОС семейства Windows являются многозадачными, однопользовательскими ОС, предоставляющими удобный графический интерфейс , но достаточно слабо обеспечивают защиту от несанкционированного доступа .

Другая группа из этого семейства с самого начала разрабатывалась как ОС для серверов и рабочих станций . Первой была Windows NT (New Technology), далее – Windows 2000, Windows XP (eXPerience – опыт, знание). Эта группа ОС более стабильная, чем Windows 95/98/Me, имеет улучшенную защиту адресного пространства процессов, продвинутую файловую систему .

Windows Vista и ее доработанная и оптимизированная версия Windows 7 – последние версии Microsoft Windows, линейки графических операционных систем, используемых на персональных компьютерах.

В новой версии Windows обеспечивается повышенная по сравнению с предыдущими версиями безопасность и надёжность данных, более лёгкая работа с информацией и совместимость с большей частью современных средств коммуникации, обновлённый интерфейс, быстродействие и др., однако, по мнению специалистов, производительность Windows XP во многих ситуациях выше, чем у последних версий.

Примерная структура ОС Windows

В состав базовой системы Windows входят следующие основные компоненты:

подсистема диспетчера виртуальной машины;

подсистема управления файлами и драйверами;

подсистема управления окнами.

Объекты ОС Windows

Логические объекты :

1) документы – объекты, содержащие какую-либо информацию (текстовую, графическую, звуковую, анимационную, видео или мультимедийную);

2) программы – объекты-инструменты, порождающие и обрабатывающие документы;

3) папки – более крупные объекты, содержащие документы, программы и другие папки;

4) рабочий стол – объект, на котором можно располагать наиболее часто употребляемые документы, папки, программы;

5) корзина – объект для выброса ненужных объектов;

6) панель задач – обобщенный объект, содержащий имена открытых приложений, кнопку "Пуск", пиктограммы: время, переключатель алфавита и др.;

7) ярлык – вспомогательный объект-указатель пути к документу, папке или программе.

Физический объект

Мой компьютер – объект для описания конфигурации компьютера (диски, принтеры, сеть и др.) и встроенный логический объект - панель управления для настройки различных внешних устройств.

Стандартные приложения ОС Windows

В состав ОС входит группа приложений «Стандартные», таких как Блокнот, Текстовый редактор, Графический редактор, Калькулятор, Мультмедиа (звукозапись, универсальный проигрыватель и др.), некоторые служебные программы. Эти приложения позволяют прикладному пользователю работать в рамках ОС Windows до момента приобретения лицензионных более мощных программ.

Основные Принципы работы ОС Windows

Окна (приложений, документов, сообщений, диалоговые).

Основная идея ОС Windows заключается в работе с окнами. Каждое окно имеет заголовок и его можно перемещать по экрану. Окна приложений и документов имеют три кнопки в правом верхнем углу окна - приостановки задачи, увеличения (уменьшения) размеров окна и закрытия приложения или документа.

Виртуальные машины и многозадачность.

Виртуальная машина - это логический компьютер с собственным адресным пространством, который Windows создает в памяти ЭВМ. Каждая задача выполняется на своей виртуальной машине. При этом может выполняться одновременно несколько задач. Windows предоставляет каждой программе доступ к процессору на очень маленький промежуток времени, поэтому создается эффект одновременной работы всех задач.

ОС MS DOS выполняется в отдельном окне как отдельная прикладная задача, происходит так называемая эмуляция ОС MS DOS (слово эмуляция означает дословно "сделай подобное и даже лучше", что по-английски звучит так: try to do as well as and better then).

Метафора рабочего стола , кнопка "Пуск", программа Проводник.

ОС семейства Windows реализует метафору (иносказательно, в переносном смысле) рабочего стола, на котором расположены все необходимые объекты и корзина для ненужных объектов.

Кнопка "Пуск" содержит меню, с основными возможностями для начала и завершения работы. К числу основных можно отнести следующие:

возможность доступа к прикладным и сервисным программам, с которыми можно работать в Windows;

возможность настройки среды ОС;

возможность поиска файлов и папок на дисках;

корректное завершение работы на компьютере или перезагрузка операционной системы.

Для работы с объектами, расположенными вне рабочего стола – в папках на внешних носителях, используется программа "Проводник", служебная программа для организации навигации по файловой системе.

В левой части своего окна Проводник показывает конфигурацию компьютера и древовидную структуру каждого диска , в правой - оглавление диска или каталога (папки).

Курсорный интерфейс (Указатели мыши).

Набор указателей мыши является своеобразным языком общения пользователя с компьютером. Каждый вид указателя мыши означает какое-то действие, например, ожидание или набор текста и т.д.

Технология "drag and drop ".

Эта технология ("перенеси и брось") используется не только в операциях над файлами и папками, но и в приложениях при работе с объектами или элементами документов, например, фрагментами текстов, рисунками, диаграммами и т.д.

Технология - OLE (Object Linking and Embedding ).

Технология связывания и внедрения объектов позволяет вставлять в документы, например, графические объекты двумя способами:

связывание объекта сохраняет в документе информацию о файле и приложении, породившем его. Если графический файл изменяется отдельно, то и в документе происходит его обновление автоматически;

внедрение объекта сохраняет в документе информацию только о приложении и разрывает связь с файлом;

технология " Буфера обмена ".

Эта технология используется не только в операциях над файлами и папками, но и для обмена данными между приложениями. Суть ее в том, необходимый объект (файл, папка или фрагмент какого-то документа) помещается в некую память, из которой его потом можно извлечь для вставки в другой объект (папку, текстовый документ и т.д.).

Меню текстовые и пиктографические.

Работа в любом приложении ОС Windows организована с помощью меню, причем практически в любом приложении можно получить информацию о том, что означает, какой-либо пункт меню или пиктограмма с помощью подсказки.

Сетевые операционные системы

Сетевые ОС – это ОС, основной функцией которой является управление потоками данных и ресурсами сети, защита от несанкционированного доступа и обеспечение работы со всеми рабочими станциями, имеющими различные ОС.

Создание сетевых ОС связано с появлением локальных и глобальных сетей. Эти ОС предназначены для обеспечения доступа пользователя ко всем ресурсам вычислительной сети. Наиболее распространенными являются следующие ОС:

NetWare фирмы Novell;

MS Windows NT(2000, ХР);

• Solaris фирмы Sun.

Сетевая ОС не имеет фундаментальных отличий от ОС локальных, но она обязательно содержит программную поддержку для сетевых интерфейсных устройств (драйвер сетевого адаптера), а также средства для удаленного входа в другие компьютеры сети и средства доступа к удаленным файлам, однако эти дополнения существенно не меняют структуру самой операционной системы.

Сетевая ОС координирует работу локальных рабочих станций и регулирует процесс совместного использования сетевых ресурсов. Кроме этого, сетевая ОС предоставляет различные средства администрирования сети, которые обеспечивают защиту данных и их целостность, контролируя права доступа к ним.

Сетевая ОС находится на файловом сервере и контролирует работу на рабочих станциях, на которых, как правило, загружена одна из базовых ОС, например, ОС семейства WINDOWS. Запросы, поступающие из прикладной программы пользователя анализируются специальным модулем сетевой ОС и, если он относится к локальной ОС, передает этот запрос ей на обработку. При запросе некоторой сетевой услуги, управление передается сетевой ОС.

Платформы операционных систем Windows NT и Windows 2000 представляют собой операционные системы для использования на самых разнообразных компьютерах.

К платформе Windows NT относятся следующие ОС:

Windows NT Workstation;

Windows NT for Workgroups;

Windows NT Server.

К платформе Windows 2000 относятся следующие ОС:

Windows 2000 Professional;

Windows 2000 Server;

Windows 2000 Advansed Server;

Windows 2000 Datacenter Server.

ОС Windows NT Workstation и Windows 2000 Professional являются клиентскими операционными системами. Остальные ОС этих платформ являются операционными системами для серверов. В данном обзоре рассматриваются только клиентские ОС.

Операционные системы Windows 95, Windows NT, Windows 98, Windows 2000 и- Windows ХР по своей архитектуре являются 32 разрядными. ОС Windows 95, Windows 98 - это однопользовательские, однопроцессорные системы. Windows NT, Windows 2000 и- Windows ХР являются многопользовательскими ОС, поддерживающими работу более одного процессора.

Все ОС семейства Windows являются многозадачными системами с графическим интерфейсом.

Windows NT - это 32-х разрядная операционная система, поддерживающая достаточно высокую степень безопасности. Это означает, что запортить данные или файлы очень сложно, программы друг другу не мешают работать, т.к. каждое 32-х разрядное приложение функционирует в своем собственном пространстве Виртуальной Памяти (4 Gb). Безопасность также обеспечивается за счет того, что каждый пользователь может иметь свое имя и пароль для входа в систему. Кроме этого, безопасность обеспечивается на уровне файловой системы NTFS (для каждого файла можно указать права доступа к этому файлу).

Windows NT поддерживает файловую структуру FAT и файловую систему NTFS (new technology file system).

Windows NT поддерживает и RISC, и CISC архитектуру процессора.

В отличие от ранних версий Windows (таких как Windows for Workgroups и Windows 95), NT - это законченная операционная система, а не надстройка над операционной системой DOS.

Microsoft Windows 98 - это обновленная ОС Windows 95, расширяющее функциональные возможности компьютера. Преимущества этой ОС:

Web-совместимый интерфейс пользователя Windows 98 облегчает поиск, унифицируя представление информации в компьютере, локальной сети и Web. (См. глав по Internet).

Сокращение времени запуска приложений, новые средства очистки диска и повышения эффективности его работы.

Поддержка аппаратных средств нового поколения, таких как шина USB и диски DVD, расширение возможностей для отображения рабочего пространства на нескольких мониторах благодаря возможности подключения к одному компьютеру нескольких мониторов и нескольких графических адаптеров.

Улучшенная версия таблицы размещения файлов файловой системы (FAT32) позволяет увеличить объем свободного пространства на жестких дисках большой емкости за счет более эффективного его использования. Преобразование диска в FAT32 выполняется программой с графическим интерфейсом.

В 2000 году появилась ОС Windows Millennium , которая стала развитием направления ОС Windows 95/98. Почти одновременно с ней появилась ОСWindows 2000 , которая основывалась на технологииNT, при этом в ней сохранены все полезные возможности Windows 98.

ОС Windows 2000 планировалась как ОС для поддержки всего спектра вычислительной техники - от портативных и настольных компьютеров до кластерных систем на серверах класса high-end.

Хотя домашним пользователям рекомендовалось переходить на Windows Me, а корпоративным - на Windows 2000, некоторые пользователи стояли перед выбором между более надежной и производительной Windows 2000 Professional и Windows Me, более адаптированной для домашнего пользователя, в частности под игровые продукты. По существу, Microsoft параллельно развивала два семейства операционных систем - для домашних компьютеров и для корпоративных сетей, что впоследствии было признано дорогим и неэффективным.

Система Windows XP создавалась на основе Windows 2000, причем были разработаны различные версии для пользователей домашних компьютеров и бизнес-пользователей: Windows XP Home Edition и Windows XP Professional.

Сохранив ядро Windows 2000, операционная система Windows XP обрела новое внешнее оформление. Были объединены и упрощены типичные задачи, добавлены новые визуальные подсказки, помогающие пользователю в работе с компьютером.

В Windows XP появилась возможность применения несколькими пользователями, работающими на одном компьютере, функции быстрого переключения пользователей. Эта функция была разработана для применения в домашних условиях. Она позволяет каждому члену семьи работать с компьютером так, как если бы этот компьютер находился только в его распоряжении. При переключении не требуется, чтобы ранее работавший на компьютере пользователь выходил из системы, сохраняя открытые им файлы.

К семейству Windows XP относится и 64-разрядная операционная система Windows XP 64-Bit Edition , предназначенная для специализированных технических рабочих станций, пользователям которых требуется высочайший уровень быстродействия. Эта ОС разработана под 64-разрядный процессор фирмыIntel.

Достоинства ОС семейства Windows.

Одним из достоинств ОС семейства Windows является поддержка технологии Plug & Play – стандарта аппаратной и программной архитектуры, делающего возможным распознавание устройств. Эта технология упрощает для пользователя подключение разных внешних устройств (сканеров, принтеров и т.д.)

Еще одним достоинством этих ОС является их переносимость : за счет специальных модулей осуществляется связь ОС с разным аппаратным обеспечением.

ОС семейства Windows реализуют метод многозадачности с вытеснением. Этот метод позволяет ОС «захватывать» процессор в любой момент времени, независимо от работающего приложения. Это позволяет снять приложение в случае его зависания.

ОС семейства Windows поддерживают технологию OLE (Object Linking and Embedding - связь и внедрение объектов ). OLE – стандарт, позволяющий создавать различные составные документы: в документ, созданный одним приложением, можно внедрять или ссылаться на объекты, созданные другими приложениями. Например, в документ, созданный средствами текстового редактора Word, можно вставить таблицу, созданную в приложении Excel.

В интерфейсе ОС семейства Windows реализована объектная модель . Формально объект – это совокупность данных и методов работы с ними. Каждый объект имеет свои свойства. Именно эта модель позволяет пользователю двойным щелчком мыши на пиктограмме нужного файла открывать его и т. д.

ОС семейства Windows поддерживают работуПК в сети . Эта поддержка реализовывается в следующих ситуациях:

ОС поддерживает действие машины-клиента для наиболее распространенных серверных операционных систем (Novell и т. д.). Это означает, что компьютер с установленной на нем ОС Windows, может быть подключен в качестве рабочей станции локальной сети.

ОС может одновременно поддерживать различные типы машин-клиентов, т.е. компьютер одновременно может поддерживать работу в локальной и глобальной сетях.

ОС дает возможность создавать одноранговые локальные сети. Одноранговая сеть – это сеть, в которой все компьютеры равны по своим правам и пользователи могут получать доступ к информации, хранящейся на других машинах, при этом нет главной машины в сети – сервера.