Обзор семейства ос Windows

На смену операционной системе MS DOS с ее графическими оболочками Windows 3.1 и Windows 3.11 пришли полноценные операционные системы семейства Microsoft Windows (сначала Windows 95, затем Windows 98, Windows Millennium, Windows 2000 и Windows XP). На рисунке 8.1. показаны этапы развития персональных компьютеров класса РС и операционной системы Windows.

Операционные системы семейства Windows представляет собой 32-разрядные операционные системы, обеспечивающую многозадачную и многопоточную обработку приложений. Они поддерживает удобный графический пользовательский интерфейс, возможность работы в защищенном режиме, совместимость с программами реального режима и сетевые возможности. В Windows реализована технология поддержки самонастраивающейся аппаратуры Plug and Play, допускаются длинные имена файлов и обеспечиваются повышенные характеристики устойчивости.

32-разрядность означает, что операции над 32-разрядными данными здесь выполняются быстрее, чем над 16-разрядными. 32-разрядные Windows-приложения выполняются в собственном адресном пространстве, доступ в которое для других программ закрыт. Это защищает приложения от ошибок друг друга. При сбое в работе одного приложения другое продолжает нормально функционировать. Сбойное же приложение можно завершить.

Многозадачность предоставляет возможность параллельной работы с несколькими приложениями. Пока одно из них занимается, например, печатью документа на принтере или приемом электронной почты из сети Internet, другое может пересчитывать электронную таблицу или выполнять другую полезную работу.

Рис.8.1. Этапы развития персональных компьютеров класса РС и операционной системы Windows

Многопоточность позволяет определенным образом разработанным приложениям одновременно выполнять несколько своих собственных процессов. Например, работая с многопоточной электронной таблицей, пользователь сможет делать перерасчет в одной таблице в то время, как будет выполняться печать другой и загрузка в память третьей. Пока один поток находится в состоянии ожидания, например, завершения операции обмена данными с медленным периферийным устройством, другой может продолжать выполнять свою работу.

Отличительной чертой Windows является объектно-ориентированный подход к построению системы. На уровне пользователя объектный подход выражается в том, что интерфейс представляет собой подобие реального мира, а работа с машиной сводится к действиям с привычными объектами. Так, папки можно открыть, убрать в портфель, документы – просмотреть, исправить, переложить с одного места на другое, выбросить в корзину, факс или письмо – отправить адресату и т. д. Пользователь работает с задачами и приложениями так же, как с документами на своем письменном столе. Обьектно-ориентированный подход реализуется через модель рабочего стола – первичного объекта Windows. После загрузки Windows он выводится на экран. На рабочем столе могут быть расположены различные объекты: программы, папки с документами (текстами, рисунками, таблицами), ярлыки программ или папок.

Ярлыки обеспечивают доступ к программе или документу из различных мест, не создавая при этом нескольких физических копий файла. На рабочий стол можно поместить не только пиктограммы приложений и отдельных документов, но и папок. Папки - еще одно название каталогов.

Существенным нововведением в Windows стала панель задач. Несмотря на небольшие функциональные возможности, она делает наглядным механизм многозадачности и намного ускоряет процесс переключения между приложениями. Внешне панель задач представляет собой полосу, обычно располагающуюся в нижней части экрана, на которой размещены кнопки приложений и кнопка “Пуск”. В правой ее части обычно присутствуют часы и небольшие пиктограммы программ, активных в данный момент.

Windows обеспечивает работу с аудио и видеофайлами различных форматов. Значительным достижением Windows стали встроенные в систему программы для компьютерных коммуникаций. Коммуникационные средства Windows рассчитаны на обычных пользователей и не требуют специальных знаний. Эти средства включают в себя возможности работы в локальных сетях и глобальных сетях, настройку модемов, подключение к электронной почте и многое другое.

В операционной системе Windows при работе с окнами и приложениями широко применяется манипулятор мышь. Обычно мышь используется для выделения фрагментов текста или графических объектов, установки и снятия флажков, выбора команд меню, кнопок панелей инструментов, манипулирования элементами управления в диалогах, "прокручивания" документов в окнах.

В Windows активно используется и правая кнопка мыши. Поместив указатель над интересующем объекте и сделав щелчок правой кнопкой мыши, можно раскрыть контекстное меню, содержащее наиболее употребительные команды, применимые к данному объекту.

При завершении работы нельзя просто выключить компьютер, не завершив работу системы по всем правилам - это может привести к потере некоторых несохраненных данных. Для правильного завершения работы необходимо сохранить данные во всех приложениях, с которыми работал пользователь, завершить работу всех ранее запущенных DOS-приложений, открыть меню кнопки “Пуск” и выбрать команду “Завершение работы”.

Windows 3.1

В начале 90-х годов во всем мире огромную популярность приобрела графическая оболочка MS-Windows 3.x, преимущество которой состоит в том, что она облегчает использование компьютера, и её графический интерфейс вместо набора сложных команд с клавиатуры позволяет выбирать их мышью из меню практически мгновенно. Операционная среда Windows, работающая совместно с операционной системой DOS, реализует все свойства, необходимые для производительной работы пользователя, в том числе — многозадачный режим.

Windows 3.1 - популярная графическая операционная оболочка, которая запускается на выполнение, как обычная программа MS DOS. Windows работает на базе MS DOS, используя на нижнем уровне внутренние функции и процедуры данной операционной системы.

Принципиальным условием для программных приложений, предназначенных для работы в среде Windows, является то, что они должны работать с внешними устройствами (монитором, принтером, плоттером и т.п.) не напрямую, а через универсальную систему команд.

Пользовательский интерфейс Windows 3.1 является графическим (использует графический режим работы видеомонитора). Его основу доставляет иерархически организованная система окон и других графических объектов. Окно - структурный и управляющий элемент пользовательского интерфейса, который представляет собой обрамленную часть экрана, в котором может отображаться приложение, документ или сообщение.

Пользовательский интерфейс Windows (в отличие от интерфейса командной строки в DOS и оболочки Norton Commander) реализует оперативное управление на основе выбора того или иного графически визуализированного элемента (кнопки, пиктограммы, списки и т.п.) с помощью манипулятора мышь (команды клавиатуры, как правило, имеют вспомогательное или резервное значение).

Важной характеристикой Windows как многозадачной среды явилась реализация в ней технологий обмена данными между различными приложениями (причем сразу на нескольких уровнях). К ним относятся:

• передача данных через буфер обмена;

• DDE (Dynamic Data Exchange);

• OLE (Object and Embedding).

Буфер обмена - это специальным образом организованное динамическое пространство оперативной памяти для временного размещения данных, при этом в нем запоминается как сами данные, гак и то, к какому программному приложению они относятся. Каждое последующее занесение в буфер информации уничтожает предыдущее. Обмен данными как внутри программ Windows, так и между ними построен на базе универсальных системных процедур:

• для копирования/переноса данных в буфер обмена используется команды Копировать/Вырезать (они доступны из любых приложений по нажатии комбинации клавиш Ctrl + Ins и Shift + Del);

• для вставки (копирования в приложение-приемник) данных из буфера обмена используется команда Вставить (вызывается комбинацией клавиш Shift + Ins).

Windows 95

Windows 95 - высокопроизводительная, многозадачная и многопотоковая 32-разрядная операционная система с графическим интерфейсом и расширенными сетевыми возможностями, работающая в защищенном режиме, поддерживающая 16-разрядные приложения без всякой их модификации. Это среда, обеспечивающая эффективный обмен текстовой, графической, звуковой и видеоинформацией между сдельными программами.

Функциональные возможности Windows 95 на качественном уровне превосходят все то, что было заложено в MS DOS и Windows 3*.

Windows 95 - полномасштабная операционная система (семейства Windows), не требующая MS DOS. Она полностью совместима с используемыми в настоящее время программными и аппаратными средствами.

Windows 95 - первый представитель нового поколения 32-битовых многопотоковых операционных систем.

Перечислим основные преимущества Windows 95:

1. интегрированная ОС (ОС, ядро которой, загружаемое в момент включения компьютера, активизирует графический интерфейс пользователя и обеспечивает полную совместимость с ОС MS DOS );

2. вытесняющая многозадачность (свойство ОС самостоятельно в зависимости от внутренней ситуации передавать или забирать управление у того или иного приложения, не позволяющее одному приложению занять все аппаратные ресурсы);

3. многопоточность (свойство ОС выполнять операции одновременно над потоками нескольких 32-битовых приложений, называемых процессами).

4. Windows 95 использует технологию Plug and Play (Подключай и Играй), упрощая работу с компьютером за счет следующих сервисных ) функций:

5. помощи при распознавании устройств для их установки и настройки;

6. динамического изменения состояния системы и автоматического уведомления об этом программных приложений;

7. интеграции драйверов устройств, системных компонентов и пользовательского интерфейса.

Windows 98

По сравнению с Windows 95, Windows 98 включает средства позволяющие компьютеру работать быстрее без добавления нового оборудования. В состав Windows 98 входит ряд программ, совместное применение которых повышает производительность компьютера.

В Windows 98 надежность компьютера повышается за счет применения новых мастеров (мастер обслуживания позволяет быстрее выполнять программы, проверять жесткий диск на наличие ошибок и освобождать место на диске), служебных программ и ресурсов, обеспечивающих бесперебойную работу системы:

1. Проверка системных файлов позволяет отслеживать состояние наиболее важных файлов, обеспечивающих работу компьютера. Если эти файлы повреждены или перемещены, программа проверки их восстанавливает.

2. Проверка диска запускается автоматически после неверного выключения ОС. Программа проверки диска обнаруживает наиболее вероятные повреждения файлов и папок и выполняет исправление ошибок. Кроме того, пользователь имеет возможность выполнить проверку диска в любое время.

3. Программа установки автоматически запускает проверку реестра при каждом обновления ОС компьютера. При установке Windows 98 программа проверки реестра исправляет большинство ошибок в реестре, даже те, о которых было неизвестно пользователю.

4. Программа архивации предоставляет расширение возможности архивации и восстановления данных, в том числе поддержку большего числа накопителей на магнитной ленте и самого современного оборудования. Пользователю становится легче сохранять важные данные. Файлы с жесткого диска можно резервировать на гибких дисках, на магнитной ленте или на другом компьютере в сети. Если исходные файлы повреждены или потеряны, их можно восстановить из архива.

Особенности операционной системы Windows 2000

Перечислим главные из новых технологических решений, реализованных в Windows 2000:

1. Защита данных средствами Kerberos. Kerberos-это разработанный в Массачусетском технологическом институте (MIT) протокол аутентификации, обеспечивающий передачу данных по незащищенным сетям.

2. Инфраструктура открытых ключей. ОС Windows 2000 оснащается средствами защиты информации на базе инфраструктуры открытых ключей. Эта инфраструктура представляет собой систему цифровых сертификатов и организаций, удостоверяющих сертификаты.

3. Windows 2000 оснащается рядом средств, предназначенных для пользователей малых офисов. В состав системы входит вполне качественный маршрутизатор, обладающий интерфейсом подключения по запросу, что значительно облегчает процесс установки соединения с Интернет-провайдером

4. Windows 2000 оснащена усовершенствованными средствами симметричной многопроцессорной обработки.

5. Встроенные средства удаленного доступа.

6. Новые функции управления хранением данных.

7. Дополнительные возможности для мобильных пользователей. Реализованная в Windows 2000 функция работы с файлами в автономном режиме позволяет отбирать сетевые файлы и папки для последующей работы с ними без подключения к сети. Затем ОС создает локальный кэш и сохраняет в нем эти файлы и папки, причем они синхронизируются с оригиналами в фоновом режиме. Кроме того, в Windows2 000 предусмотрено функция перехода в режим «спячки», перед отключением питания записывающая в специальный файл все содержимое физической памяти, что обеспечивает тем самым сохранность всех данных о состоянии системы. В режиме ожидания система практически не потребляет энергии; переход в это состояние занимает порядка 15 с, а возвращение к рабочему режиму-45 с (для системы с процессором Pentium II366 МГц).

8. Распределение административное управление операционной среды. Windows 2000 оснащена целым рядом средств управления клиентами и серверами, позволяющих снизить общую стоимость эксплуатации операционной системы.

Операционная система Windows ХР

Microsoft Windows XP - базовая операционная система высшей категории надежности для настольных и мобильных компьютеров, разработанная на базе архитектуры Windows 2000. Она предоставляют все необходимое для доступа к удаленным сетям по коммутируемым линиям связи и полностью поддерживает инфраструктуру TCP/IP и протокол USB 2.0, обеспечивая обмен информацией со скоростью до 480 МБ/сек. Новое внешнее оформление, надежное ядро, новые средства обеспечения безопасной работы в Internet, сочетающиеся с возможностями совместного использования компьютера, делают Windows XP наиболее надежной и эффективной на сегодняшний день операционной системой семейства Windows.

Основные преимущества Windows XP

• Windows Messenger. Использование Windows Messenger является простейшим способом установления связи с пользователями сети и проведения совместной работы в режиме реального времени. С помощью этого средства можно видеть сетевой статус пользователей, входящих в список контактов, и организовать общение с ними посредством текстовых сообщений, высококачественной голосовой или видеосвязи.

• Удаленное управление рабочим столом. С помощью функции удаленного управления рабочим столом можно использовать свой настольный компьютер, получая к нему доступ с другого компьютера, работающего под управлением операционной системы Windows 95 и более поздних версий Windows. Таким образом, пользователь может получать доступ ко всем необходимым ему данным и приложениям, даже находясь вне своего офиса.

• Поддержка беспроводных сетей стандарта 802.1x. Благодаря поддержке беспроводных сетей стандарта 802.1x обеспечивается безопасный доступ к системе, а также достигается значительное повышение производительности беспроводных сетей. Конфигурация Zero Configuration предоставляет пользователям возможность легко подключаться к беспроводным сетям, находясь на работе, дома или в оборудованных соответствующим образом общественных местах (на вокзалах, в аэропортах и т.п.). Кроме того, Windows XP - это первая операционная система, в которой используется новая технология безопасности на основе стандарта 802.1x, обеспечивающая дополнительную защиту информации, хранящейся на компьютере.

• Использование удаленного помощника. Использование удаленного помощника позволяет специалисту по информационным технологиям осуществлять удаленное управление компьютером для устранения той или иной неполадки или демонстрации работы незнакомого приложения.

• Управление компьютером. Использование технологий Intellimirror означает возможность применения групповых настроек и перемещаемых профилей пользователей, что значительно облегчает работу системных администраторов по управлению отдельными компьютерами.

• Многоязычная поддержка. Позволяет легко и просто создавать, читать и редактировать документы, подготовленные на разных языках.

• Технология DualView. Содержимое рабочего стола может отображаться на 2 мониторах, подключенных к одной видеоплате; данная функция особенно удобна для пользователей переносных компьютеров.

• Шифрованная файловая система. Благодаря шифрованной файловой системе обеспечивается высокий уровень защиты от хакерских атак и несанкционированного доступа к важным данным. Шифрование файлов выполняется при помощи ключа, сгенерированного случайным образом.

• User State Migration. С помощью средства User State Migration пользователь может перенести свои данные и настройки со старого компьютера на новый.

• Новое внешнее оформление, упрощающее решение задач. Позволяет более быстро решать типичные задачи благодаря более понятному интерфейсу и новым визуальным подсказкам. Максимально упрощен доступ к наиболее часто используемым функциям.

• Поддержка протокола Internet Engineering Task Force для систем хранения данных iSCSI. Этот протокол разработан для взаимодействия устройств хранения на уровне транспортного протокола и возможности построения дешевых SAN и обеспечивает шифрование данных, в том числе Internet Protocol Security и Internet Storage Name Service, как для клиентской, так и для серверной части. Поддерживается также возможность управления через Windows Management Instrumentation.

• Расширенная поддержка переносных компьютеров. Обеспечивается возможность удаленного доступа ко всем данным и приложениям на компьютере, находящемся в офисе. В системе Windows XP Professional получила дальнейшее развитие новая технология, впервые использованная в Windows 2000. С ее помощью обеспечивается экономия потребляемой электроэнергии и увеличивается время службы батарей. Кроме того, переносные компьютеры в среде Windows XP могут быстрее переключиться в ждущий или спящий режим, а при выходе из этих режимов - более быстро восстанавливать свои рабочие функции.

Windows XP включает простые в обращении средства тестирования на совместимость; они предназначены как для разработчиков, так и для пользователей. Для заказчиков предлагаются такие средства, как Мастер совместимости программ (Program Compatibility Wizard), модули устранения неполадок с оборудованием (Hardware Troubleshooters) и службы Windows Update и Dynamic Update, встроенные в операционную систему для автоматического скачивания обновленного программного обеспечения, что упрощает его установку и помогает поддерживать максимальную отказоустойчивость и совместимость системы для пользователей.

Пользователи мобильных компьютеров по достоинству оценят возможности Windows XP по легкости установки и управлению электропитанием – «просыпаясь» за считанные секунды, ноутбук с новой операционной системой позволяет продолжить работу с файлами с того же места, где она была прервана. А встроенная поддержка устройств беспроводной связи позволяет ноутбуку работать в любом месте без проводов. Впрочем, возможности работать повсюду для Windows XP не ограничиваются одними только ноутбуками – с ее помощью можно получить доступ к своему ПК и полноценно работать на нем из любой точки мира через Internet. Примерно такая же технология позволяет получить помощь по сети и допустить к управлению своим компьютером друзей или службу технической поддержки, как бы далеко те не находились.

Cегодня Microsoft предлагает 2 основных варианта этой операционной системы - Windows XP Home и Windows XP Pro. Обе эти системы локализованы и имеют русскоязычный интерфейс, идентичный до малейших деталей. Кроме того, существует широкий спектр настольных приложений, поддерживаемых обеими операционными системами.

Windows XP — первая операционная система Microsoft с полностью настраиваемым интерфейсом! Теперь пользователи могут коренным образом изменять внешность своей ОС с помощью сменных «шкурок» (skins), сменивших простые экранные «темы» времен Windows 95. Благодаря новым «темам» можно не только сменить рисунок на Рабочем столе, шрифт к иконкам и вид курсора мыши — в стороне не остается и обличие папок, служебных панелей и выпадающих меню. Достоинства и недостатки этой технологии можно наблюдать сегодня на примере Windows Media Player, встроенного в Windows ME.

Вторым «подарком» Microsoft домашнему пользователю стало интеллектуальное» меню «Пуск»; повадки которого хорошо знакомы всем пользователям Windows ME. При щелчке кнопке Windows XP предлагает вам меню лишь тех программ, которыми вы часто пользуетесь, для вызова же остальных вам придется нажать на кнопку «Другие программы» Programs).

Наконец, кардинально переработана Панель управления, -отныне все иконки в ней свалены не абы как, в кучу, а аккуратно распределены по группам.

1. Что такое Рабочий стол? Где на винчестере размещаются файлы, представляющие объекты рабочего стола?

2. Что называется значками? Каково их назначение? Чем значки отличаются от ярлычков?

3. Что такое панель задач? Как можно изменить положение и размеры панели задач?

4. Каковы возможности приложения Мой компьютер?

5. Каково назначение панели инструментов в окне приложения?

6. Что такое контекстное меню, какими способами его можно вызвать и как оно используется в приложениях Windows?

7. Перечислите функции строки состояния в окне приложения.

8. Каково назначение Корзины?

9. Каковы особенности программы Проводник?

10. Каковы особенности меню Проводника?