2.2. Основные элементы интерфейса операционной системы Windows

2.2.1. Элементы интерфейса ос Windows

Интерфейс ОС Windows — графический. Он позволяет осуществлять взаимодействие человека с компьютером в форме диалога с использованием окон, меню и элементов управления.

Перечислим основные элементы интерфейса.

1. Основную часть экрана системы занимает РАБОЧИЙ СТОЛ, на котором располагаются ЯРЛЫКИ.

2. В нижней части экрана системы располагается ПАНЕЛЬ ЗАДАЧ, на которой находится кнопка ПУСК, кнопки выполняемых задач и открытых папок, индикаторы и часы. Кнопка ПУСК позволяет вызывать ГЛАВНОЕ МЕНЮ, которое обеспечивает доступ практически ко всем ресурсам системы и содержит команды запуска приложений, настройки системы, поиска файлов и документов, доступа к справочной системе и др. Поскольку ОС Windows является многозадачной операционной системой, то есть параллельно могут выполняться несколько приложений, то каждое запущенное приложение отображается на ПАНЕЛИ ЗАДАЧ кнопкой.

3. Важнейшим элементом интерфейса являются ОКНА. Основными элементами ОКНА приложения являются:

— рабочая область (внутренняя часть окна, содержащая вложенные папки или окна документов);

— границы (рамка, ограничивающая окно с 4-х сторон);

— заголовок (строка непосредственно под верхней границей окна, название окна);

— значок системного меню (кнопка слева в строке заголовка, меню перемещения и изменения размеров);

— строка горизонтального меню (непосредственно под заголовком, обеспечивает доступ к командам);

— панель инструментов (под строкой горизонтального меню, набор кнопок для быстрого доступа к некоторым командам);

— кнопки («свернуть», «развернуть/восстановить», «закрыть», в верхней правой части окна).

4. МЕНЮ является одним из основных элементов интерфейса и представляет собой перечень команд, из которых необходимо сделать выбор. Выбор пункта меню приводит к выполнению определенной команды.

5. ДИАЛОГОВЫЕ ОКНА могут включать в себя разнообразные элементы:

ВКЛАДКИ (несколько страниц в одном окне);

СПИСКИ (набор предлагаемых на выбор значений, раскрывающийся список — текстовое поле, снабженное кнопкой со стрелкой вниз);

СЧЕТЧИКИ (пара стрелок, которые позволяют увеличивать или уменьшать значение в связанном с ними поле);

ПОЛЗУНКИ (элементы, позволяющие плавно изменять значение какого-либо параметра, например, громкости).

2.2.2. Работа с файловыми системами операционной системы

Все программы и данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файлов.

Имя файла состоит из 2-х частей, разделенных точкой: собственно имя файла и его расширение, определяющее его тип (программа, данные и т.д.). Имя файлу дает пользователь, тип файла обычно задается программой (см. таблицу 2.1).

В различных ОС существуют различные форматы имен файлов. В операционной системе MS DOC имя файла должно содержать не более 8 букв латинского алфавита, цифр и некоторых специальных знаков, расширение же состоит из 3 букв, например text.txt . В ОС Windows имя файла может иметь длину до 255 символов, причем можно использовать русский алфавит, например: «Конспект Иванова А.В. гр.Р-12д.doc».

Таблица 2.1 — Типы файлов и примеры их расширений

Тип файла	Расширения
программы	exe com
текстовые файлы	txt doc rtf
графические файлы	bmp gif jpg cpt
звуковые файлы	wav mid mp3
видеофайлы	avi mov flv
программы на языках программирования	c cpp pas h

На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется используемой файловой системой. Каждый диск разбивается на 2 области: область хранения файлов и каталог. Каталог содержит имя файла и указание на начало его размещения на диске. По аналогии с книгой, область хранения — это содержание, каталог — оглавление. Причем книга состоит из страниц, а диск — из секторов.

Файловая система — это регламент, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации. Она определяет формат физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имени файла (папки), максимально возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла.

Файловая система связывает носитель информации с одной стороны и интерфейс программирования приложений (API) для доступа к файлам системы — c другой. Когда прикладная программа обращается к файлу, она знает только те данные (имя файла, его размер и атрибуты), которые получает от драйвера файловой системы. Именно файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе.

С точки зрения ОС, весь диск представляет собой набор кластеров, размером от 512 байт и выше. Драйверы файловой системы организую кластеры в файлы и каталоги (это тоже файлы, содержащие список файлов в каталоге). Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.

Файловая система не обязательно связана с физическим носителем информации. Существуют и виртуальные файловые системы, а также сетевые файловые системы.

Задачи файловой системы:

— именование файлов;

— программный интерфейс работы с файлами для программ;

— отображение логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;

— организация устойчивости файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;

— содержание параметров файла, необходимых для правильного его взаимодействия с другими объектами системы;

— защита файлов от несанкционированного доступа другого пользователя.

Как уже было сказано, файлы на дисках объединяются в каталоги. В простейшем случае (одноуровневая схема) все файлы на диске хранятся в одном каталоге. Такая система использовалась в первой версии MS-DOC 1.0.

В ОС DOS и Windows используется многоуровневая иерархическая файловая система, которая имеет древовидную структуру.

Например, в корневом каталоге могут находиться два вложенных каталога 1-го уровня (Каталог_1, Каталог_2) и один файл (Файл_1). В свою очередь, в каталоге 1-го уровня (Каталог_1) находятся два вложенных каталога второго уровня (Каталог_1.1 и Каталог_1.2) и один файл (Файл_1.1) — как показано на рис. 2.1.

Рис. 2.1 — Многоуровневая иерархическая файловая система

В ОС Windows каталоги на разных дисках могут образовывать несколько отдельных деревьев, как показано на следующем примере (важно, что разделение уровней осуществляется обратной косой чертой \):

С:

\Program files

\Mathcad

\cpu_id.exe

\mcad.hlp

\mathcad.exe

\Мои документы

\My Fropbox

\public

\How to use the Public folder.rtf

\My Shapes

\Photo1.ipg

D:

\Music

\chaikovskii

\Shopen

\ballada1.mp3

\tarantella.mp3

В первых ОС Windows применялась файловая система FAT, тогда как современные версии ОС Windows строятся на файловой системе NTFS (файловая система новой технологии).

В файловой системе NTFS каждый файл представляет собой набор атрибутов. Атрибутами считаются не только традиционные формы «только для чтения», «системный», но и имя файла, размер и содержимое. Таким образом, для системы NTFS то, что хранится в файле — один из его атрибутов. В таблице 2.2 представлены сравнительные данные по файловым системам FAT и NTFS.

Многоуровневая файловая система, содержащая каталоги и файлы, представлена в графическом интерфейсе ОС Windows в форме иерархической системы папок и документов. Папка и каталог являются одним и тем же.

В ОС Windows на вершине иерархии папок находится папка Рабочий стол. Следующий уровень представлен папками Мой компьютер, Корзина и Сетевое окружение (если компьютер подключен к локальной сети).

В процессе работы наиболее часто над файлами производятся следующие операции:

— копирование (копия файла помещается в другой каталог);

— перемещение (сам файл перемещается в другой каталог);

— удаление (запись о файле удаляется из каталога);

— переименование (изменяется имя файла).

Таблица 2.2 — Сравнительные данные по FAT и NTFS

Ограничения/ возможности	NTFS	FAT16 и FAT32
Размеры тома	от 1,44 МБ до …	От объема дискеты до 2 ГБ
Возможности работы с томом	На практике рекомендуется создавать тока, размеры которых не превышают 2 ТБ	FAT32 поддерживает тома объемом от 2 ГБ до 2 ТБ, в ОС Windows XP FAT32— до 32 ГБ
	Windows не позволяет форматировать дискеты в этой системе	В FAT32 не поддерживаются диски, размеры которых меньше 512 МБ
	Поддерживает жесткие и символьные ссылки	Не поддерживает ссылки
Макс. размер файла	Теоретически — 264 Б минус 1 кБ Практически — 244 Б минус 64 кБ	FAT16 — не более 2 ГБ FAT32 — не более 4 ГБ
Средства безопасности	Атрибуты файлов, «прозрачное» шифрование данных (EFS), авторизация с использованием списков (DACL—список избирательного управления доступом)	Атрибуты файлов
Аудит (журналирование для воссоздания файлов)	С использованием списков (SACL — список управления доступом)	не поддерживается
Поддержка сжатия	На уровне файловой системы для файлов, каталогов и дисков	Не поддерживается
Максимальное количество файлов	4 294 967 295 (232 – 1)	268 435 445 (228 – 12) — FAT32

Графический интерфейс Windows позволяет проводить операции над файлами с помощью мыши с использованием метода Drag&Drop (операции «перетаскивания»). Существуют также специализированные приложения для работы с файлами, так называемые файловые менеджеры: Norton Commander, Windows Commander, Проводник и др.

3. ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ С/С++

3.1. Лекция 4. Среда программирования Borland C++

3.1.1. Основные сведения о среде программирования Borland C++

Интегрированная среда разработки (ИСР) Borland C++ объединяет:

— текстовый редактор;

— компилятор;

— отладчик;

— справочную систему.

Всё это необходимо для успешной работы по созданию исходного текста программы, его компиляции, запуску и поиску возможных ошибок на этапе выполнения.

Для выполнения программы на C++ необходимо пройти несколько этапов:

— редактирование;

— предварительную обработку;

— компиляцию;

— компоновку.

Редактирование файла осуществляется с помощью редактора программ и сохраняется в файле с расширением .cpp.

Во время предварительной обработки программа подчиняется специальным командам, называемым директивами процессора, которые указывают на то, что в программе нужно преобразовать перед компиляцией.

Компилятор переводит программу в машинный код и сохраняет в файле с расширением .obj.

Программы на С/C++ обычно содержат ссылки на функции, определённые где-либо вне самой программы, например, в стандартных библиотеках, поэтому из-за них программный код созданный компилятором, обычно содержит пустые области. Компоновщик связывает объективный код с кодами отсутствующих функций, чтобы создать исполняемый загрузочный модуль (файл с расширением .exe).

3.1.2. Меню интегрированной среды разработки Borland C++

Для запуска ИСР Borland C++ необходимо запустить файл bc.exe. После запуска появляется рабочий экран Borland C++, содержащий 4 основные части:

— строка меню;

— окно редактирования;

— окно сообщений;

— строка состояния.

Строка меню предоставляет доступ к командам ИСР. Активизация меню происходит нажатием клавиши F10.

Окно редактирования предназначено для ввода и редактирования текста исходного файла программы.

Краткое описание элементов строки меню:

? — системное меню;

File — операции с файлами, выход из системы;

Edit — редактирование текста в активном окне;

Search — поиск фрагмента текста, местоположения ошибок;

Run — компиляция, компоновка и запуск программы на выполнение;

Compile — компиляция программы;

Debug — средства отладки программ;

Project — организация проектов(многофайловых программ);

Options — управление параметрами компиляции, компоновки и среды Borland C++;

Window — управление окнами ИСП;

Help — обращение к системе оперативной подсказки.

3.1.3. Работа с элементами меню Borland C++

Команды меню File:

New — открыть окно для нового файла;

Open... — открыть существующий файл;

Save — сохранить файл с прежним именем;

Save as... — сохранить файл с новым именем;

Save all — сохранить файлы всех окон;

Change dir... — изменить текущую директорию;

Quit — выйти из ИСР Borland C++.

Редактирование файлов выполняется с использованием меню Edit:

Undo — отменить действие предыдущей команды;

Redo — повторить действие последней команды;

Cut — вырезать блок текста и поместить его в буфер;

Copy — копировать блок текста и поместить его в буфер;

Paste — вставить блок текста из буфера;

Clear — удалить блок текста, не занося его в буфер;

Show clipboard — показать содержимое буфера.

Переключение языковой раскладки клавиатуры происходит нажатием правой клавиши Ctrl, переключение на символы псевдографики — правой клавишей Alt.

Поиск и замена текста осуществляется при помощи меню Search:

Find... — найти текст;

Replace... — найти текст и заменить его новым текстом;

Search again — повторить команду Find или Replace.

Выполнение программы запускается из меню Run:

Run — компиляция, компоновка и выполнение;

Program reset — прервать трассировку программы;

Go to cursor — выполнить программы до инструкции перед которой остановлен курсор;

Trance into — построчное выполнение программы с заходом в тело функции и построчным выполнением инструкций внутри функции;

Step over — построчное выполнение программы без захода в тело функции;

Arguments... — формирование аргументов командной строки.

Компиляция программы выполняется из меню Compile:

Compile — компилировать программу из активного окна;

Information... — выдать информацию о программе и системе.

Отладка программы осуществляется средствами меню Debug:

Evaluate/modify... — вычислить/модифицировать значение выражения или переменной в процессе отладки;

Call stack... — вызвать стек активных функций;

Watches — открыть окно просмотра текущих значений переменной программы;

Toggle breakpoint — добавить/удалить точку прерывания программы;

Breakpoints... — список точек прерывания.

Управление ИСР Borland C++ производится в меню Options:

Compiler — установка параметров компилятора;

Linker — установка параметров компоновщика;

Debugger — установка параметров отладчика;

Directories... — установка путей для каталогов (папок) ИСР;

Environment — установка параметров ИСР;

Save... — сохранение настроек ИСР.

Управление окнами выполняется командами из меню Window:

Size/move — изменить размер окна или переместить окно;

Zoom — распахнуть или свернуть окно;

Cascade — разместить окна каскадом;

Title — разместить окна мозаикой;

Next — активизировать следующее окно;

Close — закрыть активное окно;

Close all — закрыть все окна;

List all... — показать список всех окон.

Система помощи расположена в меню Help:

Contents — содержание;

Index — тематический указатель;

Topic search — помощь по заданной теме;

Previous topic — помощь по предыдущей теме;

About — информация о версии системы.