Типы операционных систем

Для каждой модели компьютера разрабатываются индивидуальные операционные системы. Более того, для одной и той же модели, как правило, имеется несколько различных операционных систем с разным назначением и разными возможностями и свойствами. Так, существуют операционные системы, которые могут управлять одновременным выполнением нескольких программ — многопрограммные — или только одной — однопрограммные ОС. Есть системы, которые могут обслуживать только одного — однопользовательские — или сразу нескольких человек — многопользовательские ОС. Для обеспечения работы локальных и глобальных сетей разработаны сетевые операционные системы.

Для IBM-совместимых персональных компьютеров разработано несколько различных семейств операционных систем: MS DOS, Windows, OS/2, Unix и некоторые другие. Наиболее простой операционной системой считается однопользовательская и однопрограммная операционная система MS DOS. Системы Windows, OS/2 и Unix более сложны из-за их многопрограммности, а также включенных в них сетевых возможностей. Первая версия операционной системы MS DOS была разработана в 1981-1982-х годах. Как было отмечено ранее, за годы существования MS DOS разработано большое число версий и модификаций этой системы. Ее последней версией была версия MS DOS 6.22. Затем была разработана значительно более мощная и удобная в использовании операционная система Windows, для которой к моменту написания пособия были выпущены версии Windows 95, Windows 98 и Windows ME. Для указанных версий операционных систем часто используют одно общее обозначение Windows 9.x. Название Windows имеют и сетевые операционные системы Windows NT и Windows 2000, Windows XP. Заметим, что MS DOS оказалась как бы «поглощенной», включенной в состав операционных систем Windows 9.x.

Интерфейс пользователя

Взаимодействие пользователя и операционной системы всегда осуществляется по специальным правилам, характерным, особым для каждой операционной системы способом. Эти правила образуют интерфейс пользователя, который является частным случаем рассмотренного выше общего понятия интерфейса.

ВНИМАНИЕ

Совокупность стандартных соглашений, средств, методов и правил взаимодействия пользователя с той или иной программной системой называется пользовательским интерфейсом (или интерфейсом пользователя) системы.

Существуют следующие разновидности пользовательского интерфейса операционных систем: текстовый, табличный и графический интерфейс. Разберем основные особенности тестового интерфейса пользователя, который используется в операционной системе MS DOS. Взаимодействие между пользователем и операционной системой происходит в форме диалога. Это означает, что операционная система после загрузки подает некоторый сигнал о своей готовности к приему указаний, команд пользователя. В операционной системе MS DOS этот сигнал представляет собой выводимое на экран дисплея приглашение к вводу. Обычно приглашение представляет собой символ >, слева от которого может быть выведена некоторая служебная, вспомогательная информация, например, имя некоторого дискового устройства, текущее время, текущая дата и некоторые другие данные. Так, в приглашении

07-04-02 С:\>

показано, что текущая дата — это 7 апреля 2002 года, а текущим дисковым устройством является устройство С:. Для запроса на выполнение какой-либо функции операционной системы пользователь должен ввести с клавиатуры справа от символа > указание, команду операционной системе. Команда операционной системы представляет собой записанный по специальным правилам текст, обработав который операционная система «поймет», что именно требует от нее пользователь, и выполнит запрошенное пользователем действие.

ВНИМАНИЕ

Командой операционной системы называется записанный по специальным правилам текст, представляющий собой указание операционной системе на выполнение какой-либо из ее функций.

Например, узнать версию установленной на компьютере операционной системы можно с помощью следующей команды:

07-04-02 C:\>ver

Напоминаем, что команда находится справа от знака приглашения >. В данном случае — это слово «ver» (от version — версия). Если на машине установлена операционная система MS DOS версии 6.22, то выполнение этой команды приведет к выводу на экран дисплея ответа

MS DOS Version 6.22

Выполнение любой команды операционной системы фактически сводится к выполнению некоторой программы, которая является составной частью операционной системы, либо к вызову с системного диска и последующему выполнению дополнительной программы. Такие дополнительные, не входящие непосредственно в состав операционной системы программы принято называть утилитами (utility — полезный, практичный). Обычно утилиты выполняют некоторые сервисные функции, типа проверки качества рабочих поверхностей магнитных дисков. Отсутствие какой-либо утилиты на системном диске в целом не нарушает работоспособности операционной системы. Просто в этом случае будет недоступна для выполнения соответствующая ее функция. А вот отсутствие какой-либо составной части операционной системы выводит из рабочего состояния всю систему.

Если по ходу выполнения команды операционной системе потребуется дополнительная информация, она задаст вопрос, на который пользователь должен дать ответ. Эти вопрос и ответ также оформляются в виде текстов заранее обговоренной формы и содержания. Если же при выполнении команды встретится нестандартная ситуация, то операционная система сформирует и выведет на экран дисплея информационное или диагностическое сообщение, описывающее сложившуюся ситуацию. Она же подскажет возможные пути дальнейших действий пользователя.

После успешного или безуспешного завершения выполнения команды операционная система вновь выводит на экран приглашение и ожидает следующей команды пользователя. Таким образом, диалог пользователя и операционной системы протекает в виде обмена текстовыми фразами. Собственно поэтому интерфейс такого типа и называют текстовым. Так как приглашение MS DOS вместе с командой пользователя обычно занимает на экране дисплея одну строку, то эту строку стали называть командной строкой, а текстовый интерфейс приобрел еще одно название — интерфейс командной строки. Заметим, что популярная сетевая операционная система Unix также использует интерфейс командной строки.

Практика работы с операционной системой MS DOS очень быстро показала, что для большинства пользователей текстовый интерфейс сложен и неудобен, так как пользователю приходится запоминать правила записи достаточно большого количества необходимых в работе команд. Кроме того, нужно вводить с клавиатуры довольно длинные последовательности символов, из которых состоит команда, а если при ее вводе сделана ошибка (что происходило довольно часто) — требуется выполнить повторный ввод команд. Поэтому стали разрабатывать всевозможные вспомогательные программы, которые должны обеспечивать более удобный для пользователя способ взаимодействия с операционной системой. Такие программы получили название оболочек. Являясь по сути дела надстройками над операционной системой, оболочки изменяют стиль и правила взаимодействия пользователя и операционной системы, обеспечивая при этом доступ к ее основным возможностям.

ВНИМАНИЕ

Оболочкой называется вспомогательная программа, обеспечивающая более удобный для пользователя способ работы с операционной системой.

Еще раз подчеркнем, что оболочки не являются независимыми программами, они могут функционировать только совместно с операционной системой, для которой они разработаны. Для MS DOS было разработано несколько различных оболочек — Qdos, Dos Shell, Norton Commander, Volkov Commander, Windows 3.x, среди которых наибольшей популярностью пользовались оболочки Norton Commander (сокращенно — NC), Volkov Commander (VC) и Windows 3.x. Различные оболочки используют разный интерфейс пользователя. Так, оболочки Norton Commander и Volkov Commander используют табличный интерфейс, отличительной особенностью которого является указание или выбор команды или ее элементов в готовой таблице, а не ввод текста команды. Подробнее особенности табличного интерфейса пользователя рассматриваются в седьмой главе данного пособия, которая посвящена изучению оболочки Norton Commander. Оболочки семейства Windows 3.x, в которое, входят Windows 3.0, Windows 3.10, Windows 3.11, отличаются графическим интерфейсом. Особенностью этого интерфейса является широкое использование условных, легко запоминающихся значков, закрепленных за теми или иными действиями, программами, устройствами и т. д. Пользователю достаточно определенным образом указать на нужный значок, и операционная система выполнит связанное с ним действие. Графический интерфейс оказался настолько удачным, что стал основным для операционных систем семейства Windows 9.x, которые пришли на смену операционной системе MS DOS и ее оболочкам Windows 3.x.

ВНИМАНИЕ

Windows 3.x — семейство оболочек для операционной системы MS DOS, a Windows 9.x — семейство самостоятельных операционных систем. Подробнее графический интерфейс пользователя рассматривается в главе пособия, которая посвящена изучению интерфейса операционной системы Windows.

Файл

Одной из важнейших функций любой операционной системы является хранение и поиск информации на внешних запоминающих устройствах. Напоминаем, что внешние запоминающие устройства представляют собой своеобразные информационные склады, где программы и данные хранятся длительное время, до тех пор пока они не понадобятся для решения какой-либо задачи. А теперь представьте себе, что товары на каком-либо складе хранятся без всякой системы. Чем больше склад — тем труднее отыскать нужный товар. Или возьмем, например, шкаф, в котором хранятся различные документы, книги, отчеты, справки и т. д. В случае отсутствия определенной организации хранения поиск нужных документов, особенно если их количество значительно, может оказаться весьма сложной задачей, требующей много времени. Итак, для хранения информации, как и для хранения товаров, необходима определенная система, организация хранения, обеспечивающая быстрый и надежный способ поиска требуемых программ и данных.

Для обеспечения надежного хранения и поиска информации на внешних запоминающих устройствах программы и данные в операционных системах организованы в файлы (to file — регистрировать, хранить документы в каком-либо определенном порядке).

ВНИМАНИЕ

Файлом называется поименованная совокупность данных, имеющая определенную внутреннюю организацию, общее назначение и занимающая некоторый участок внешнего носителя информации.

Можно представлять себе файл, находящийся на внешнем запоминающем устройстве, как документ в портфеле, в ящике стола, в шкафу для документации, а само устройство — как весь портфель, ящик, шкаф. Заметим, что документы могут содержать какие-либо данные или же планы (программы) выполнения каких-либо действий.

Из приведенного выше определения следует, что файл имеет собственное имя и занимает определенное место на внешнем носителе информации, например, конкретные сектора и дорожки на одном из дисковых устройств. Укрепляя развитую ранее аналогию, заметим, что документы имеют названия, а при наличии определенной системы за каждым документом закреплено конкретное место хранения, что и позволяет провести аналогию между файлом и отдельным документом.

ВНИМАНИЕ

Итак, файл — это либо документ, либо программа в электронном виде, хранящиеся на одном из внешних устройств — магнитном или оптическом диске, магнитной ленте и т. д.

Файл может содержать: программу в машинных кодах, текст программы на алгоритмическом языке, текст документа, отчет, ведомость на зарплату, статью, числовые данные, запись человеческой речи или музыкальной мелодии, рисунок, иллюстрацию, чертеж, фотографию, видеофильм и т. д.