Операционные системы
Введение
Операционная система (ОС) контролирует практически все функции компьютера. Из этой главы вы узнаете о компонентах, функциях и терминах, которые относятся к операционным системам Windows 7, Windows Vista и Windows XP.
Современные операционные системы
Термины и характеристики ОС
Для знакомства с функциональными возможностями операционной системы предварительно следует изучить некоторые базовые термины. При описании операционных систем часто используются следующие термины:
Многопользовательская система — два или более пользователей имеют собственные учетные записи, позволяющие им работать с программами и периферийными устройствами одновременно.
Многозадачность — компьютер способен работать с несколькими приложениями одновременно.
Многопроцессорность — операционная система может поддерживать два или более ЦП.
Многопоточность — программу можно разбить на меньшие части, которые загружаются операционной системой при необходимости. Благодаря многопоточности несколько частей программы могут выполняться одновременно.
Операционная система используется на всех компьютерах, обеспечивая интерфейс для взаимодействия пользователей, приложений и оборудования. С помощью ОС выполняется загрузка компьютера и осуществляется управление файловой системой. Операционные системы могут поддерживать несколько пользователей, задач и ЦП.
Современные операционные системы Термины и характеристики ос
Независимо от размера и сложности компьютера и операционной системы все ОС выполняют следующие четыре базовые функции:
Контролируют доступ к оборудованию
Осуществляют управление файлами и папками
Обеспечивают интерфейс пользователя
Осуществляют управление приложениями
Доступ к оборудованию
Операционная система управляет взаимодействием между приложениями и оборудованием. Для обеспечения доступа к каждому компоненту оборудования и связи с ним ОС использует специальную программу, которая называется драйвер устройства. При добавлении компонента оборудования ОС находит и устанавливает соответствующий драйвер устройства. Назначение системных ресурсов и установка драйверов выполняются по методу самонастройки (plug-and-play). Затем операционная система выполняет настройку устройства и обновляет реестр — базу данных, в которой содержатся все сведения о компьютере.
Если ОС не удается обнаружить драйвер, его можно установить либо вручную, либо используя прилагаемый к устройству носитель, либо с веб-сайта производителя компонента.
Управление файлами и папками
Для хранения данных ОС создает файловую структуру на жестком диске. Файл представляет собой блок взаимосвязанных данных, которому присваивается одно имя и который обрабатывается как одна единица. Программы и файлы данных объединяются в каталог. Файлы и каталоги упорядочены так, чтобы их можно было легко извлекать и использовать. Одни каталоги могут быть помещены в другие. Вложенные каталоги называют подкаталогами. В операционных системах Windows каталоги называют папками, а подкаталоги — подпапками.
Интерфейс пользователя
ОС позволяет пользователю взаимодействовать с программным обеспечением и оборудованием. Операционная система включает в себя два типа интерфейса пользователя:
Интерфейс командной строки — пользователь вводит команды в командную строку, как показано на рис. 1.
Графический интерфейс пользователя — пользователь взаимодействует с системой посредством меню и значков, как показано на рис. 2.
Управление приложениями
ОС находит приложение и загружает его в оперативную память (ОЗУ) компьютера. Приложения представляют собой компьютерные программы, например текстовые редакторы, базы данных, электронные таблицы и игры. ОС выделяет доступные системные ресурсы для запуска приложений.
Чтобы новое приложение было совместимо с операционной системой, программисты используют ряд соглашений, назваемый интерфейсом программирования приложений (API). Интерфейс API обеспечивает программам согласованный и надежный доступ к ресурсам, управляемым операционной системой. Вот несколько примеров интерфейсов API:
Открытая графическая библиотека (OpenGL) — независимая от платформы стандартная спецификация для мультимедийной графики
DirectX — набор интерфейсов API для решения задач программирования мультимедиа для Microsoft Windows
Интерфейс API Windows — позволяет приложениям предыдущих версий Windows работать на более новых версиях
Интерфейсы API Java — набор интерфейсов API, связанных с разработкой программирования на Java