Тема лекції:

«Загальна характеристика операційних систем Microsoft Windows»

ПЛАН

Вступ

1. Еволюція операційних систем сімейства Microsoft Windows

2. Характеристика операційної системи Microsoft Windows XP Professional

3. Об’єктно-орієнтована платформа Microsoft Windows XP Professional

Висновки

ЛІТЕРАТУРА

1. Інформатика: Комп'ютерна техніка. Комп'ютерні технології: Підручник.2-ге вид. – К.:Каравела, 2008. с. 101-149.

2. Информатика: Базовый курс. 2-е изд. / Под ред.С.В.Симоновича. – СПб.: Питер, 2005. с. 116-140.

3. Леонтьев В.П.Большая энциклопедия компьютера и Интернета.– М.: ОЛМА-ПРЕСС Образование, 2005. с. 175-191.

ВВЕДЕНИЕ

Одной из наиболее широко используемых в настоящее время операционных систем в персональных компьютерах на платформе х86 является Microsoft Windows XP Professional.

Благодаря высокой стабильности, удобству в эксплуатации, продуманному и красивому графическому пользовательскому интерфейсу эта система уже почти десятилетие (с 2001 года) пользуется популярностью у пользователей компьютеров.

Цель лекции – сформировать у студентов представление о назначении, основных возможностях и принципах построения ОС Windows XP Professional.

1. Эволюция операционных систем семейства microsoft windows

30-летняя история операционных систем интересна и поучительна. Для корпорации Microsoft она началась с первой версии ОС MS DOS, выпущенной в 1981 г. и предназначенной для поставки с компьютерами IBM PC.

16-разрядная однозадачная операционная система MS DOS обладала интерфейсом командной строки, т.е. все команды пользователю приходилось набирать на клавиатуре вручную, в командной строке ОС. Со временем она совершенствовалась и пополнялась новыми программами, что позволило ее эксплуатировать почти 20 лет. Вместе с тем, присущие MS DOS недостатки не могли быть устранены. К ним следует отнести:

1. Ограниченность размера оперативной памяти значением в 640 Кбайт. В эпоху создания MS DOS оперативная память большинства компьютеров не превышала 256 Кбайт. DOS могла работать с 640 Кбайт оперативной памяти, и Билл Гейтс утверждал, что никому и никогда не понадобится больший объем.

Вместе с тем память на компьютерах потихоньку увеличивалась. Появились программы, которым требовался для работы весь объем оперативной памяти. Стандартный же сервис DOS этой возможности не предоставлял. Поэтому приходилось использовать специальные программы — менеджеры памяти. Но и они не могли заставить DOS размещать загружаемые при включении компьютера программы вне области 640 Кбайт.

2. Невозможность работы в полноценном графическом режиме. DOS не позволяет работать с загружаемыми драйверами для различных видеокарт. Между тем в конце 80-х гг. XX века графический режим стал уже стандартным для таких компьютеров, как Apple Macintosh.

3. Однозадачность. Все больше и больше людей желало запускать на своем компьютере сразу несколько программ с возможностями переключения между ними, a DOS этого обеспечить не могла, в отличие от ОС компьютеров Macintosh.

Именно для преодоления этих недостатков корпорация Microsoft начинает разработку операционных систем, названных Microsoft Windows. DOS практически сошла со сцены, хотя до сих пор установлена на компьютерах в качестве составляющей ядра Windows.

Первая версия Windows вышла в свет в конце 80-х гг. ХХ века и осталась совершенно незамеченной. Аналогичная участь постигла и следующую версию — лишь версия Windows 3.0 (1992 г.) сумела пробить себе дорогу к сердцам пользователей и стать «продуктом года». А еще через два года на свет появились версии 3.1 и 3.11 (последняя поддерживала мультимедиа и работу в локальной сети — потому и носила уточняющее название Windows For Workgroups), окончательно утвердившие господство Windows.

Windows 3.1/3.11 устанавливалась поверх уже имеющейся на компьютере MS DOS — и лишь расширяла ее возможности. Фактически, она представляла из себя графическую оболочку, надстройку над установленным на компьютере комплектом MS-DOS.

Со временем достоинства этой «оболочки» проявлялись все явственнее — полноценный графический интерфейс, команды отдаются простым щелчком мыши по ярким иконкам. Появилась пусть примитивная, но многозадачность — хотя число одновременно запускаемых приложений было ограничено двумя-тремя, запустить больше не позволяло малое количество оперативной памяти. Но самое главное — исчез пресловутый барьер 640 Кбайт, и компьютер смог использовать всю установленную на нем оперативную память.

Вместе с тем Windows 3.1/3.11 отличалась своей редкостной неустойчивостью, частыми «зависаниями» и большим количеством ошибок.

В августе 1995 г. выходит в свет ОС Windows 95 (при разработке имела рабочее название Chicago). Корпорация Microsoft сделала это с грандиозной, невиданной ранее рекламной шумихой и помпой: по всей Америке гремят фейерверки, страна охвачена празднествами, телевидение демонстрирует гигантские очереди в компьютерных магазинах, в которых стояли тысячи людей, жаждущих наконец-то установить на свой компьютер новую ОС.

Так что же представляла собой эта загадочная и новаторская операционная система?

Во-первых, впервые Windows превратилась из графической надстройки для MS DOS в полноценную ОС (по крайней мере, так заявляли ее разработчики). На самом же деле все было сложнее: в качестве основы в Windows 95 по-прежнему использовалась старая DOS, чуть модернизированная.

Во-вторых, новая операционная система стала 32-разрядной и могла в полной мере использовать возможности новых процессоров Pentium. Вместе с тем, в целях совместимости со старыми программами ее ядро по-прежнему содержало старые, 16-разрядные модули, т.е. система унаследовала от своих предшественников все ту же шаткость и нестабильность.

В-третьих, Windows 95 могла гордиться абсолютно новым графическим интерфейсом. Многое Microsoft заимствовала из операционных систем конкурентов — OS/2, MacOS и т.д.

В-четвертых, Windows 95 сделала существенный шаг в области поддержки мультимедиа: в нее впервые был интегрирован программно-драйверный комплекс DirectX, предоставляющий приложениям Windows прямой доступ к аппаратным устройствам компьютера — звуковой плате, видеокарте и т.д.. Именно благодаря этому стало возможным создание игр для Windows 95. А другая система — ActiveMovie — обеспечивала поддержку воспроизведения большого количества мультимедийных файлов — от музыки в формате MIDI до видеодисков.

Наконец, Windows 95 могла автоматически распознать большое число комплектующих и обладала значительно более совершенным механизмом настройки и конфигурации. Все это существенно снижало риск критических ошибок.

В течение двух лет, последовавших со дня выпуска Windows 95, вышло несколько промежуточных версий этой ОС. Летом 1996 г. свет увидела новая версия Windows под названием OSR2 (OEM Service Release), предназначенная только для поставки вместе с готовыми компьютерами. В ней были исправлены многие ошибки Windows 95, добавлена поддержка нескольких новых устройств, а самое главное — появилась файловая система FAT32, позволяющую экономить место на жестких дисках.

25 июня 1998 г. на рынке появляется новая ОС Windows 98 (рабочее название Memphis). Основные изменения коснулись интерфейса — теперь Рабочий стол Windows 98 стал еще красивее, а главное — он полностью интегрирован со средой Интернета. В новой ОС окончательно стерта разница между файлами и папками на компьютере и объектами Всемирной Информационной Паутины (World Wide Web). Основным средством работы с файлами и папками в обоих случаях служит программа Internet Explorer.

Другое важное отличие Windows 98 от Windows 95 заключается в расширенных возможностях управления интерфейсом.

Хотя основная начинка ОС осталась прежней, Windows 98 выигрывала у своей предшественницы за счет корректной работы с новыми комплектующими — процессором Pentium II, графическим портом AGP, интерфейсом USB, новыми моделями видеокарт.

Наконец, Windows 98 содержала массу новых программ и утилит — в первую очередь полный комплект программного обеспечения для работы в Интернете и утилиту конвертации файловой системы FAT16 в более новую версию FAT32.

В конце 1999 г. в продаже появилась ОС Windows 98 SE (Second Edition). От предыдущей версии новая Windows отличается тем, что в ее состав включена последняя версия браузера Internet Explorer 5.0, обновленная система соединения с Интернетом, а также многочисленные исправления ошибок и новая библиотека драйверов устройств.

В последнем году второго тысячелетия (15 сентября 2000 г.) Microsoft выпустила новый, обновленный вариант «домашней ОС» линии Windows 98 – Windows ME (Millennium). Основным нововведением в Windows ME считалась новая версия пакета Microsoft Internet Explorer 5.5, обновленный пакет драйверов DirectX 7.1 да несколько новых дополнительных программ (пакет для редактирования видео Movie Maker, универсальный проигрыватель Windows Media Player). Кроме того, в систему была введена поддержка цифровых устройств ввода (цифровых фото- и видеокамер, усовершенствованная поддержка сканеров).

Windows ME стала первой «домашней» ОС, отказавшейся от поддержки режима MS DOS и ряда программ для него.

Серьезные изменения претерпела система безопасности самой ОС — в состав Windows ME вошел ряд новых инструментов обеспечения сохранности конфигурации и системных файлов. В наборе стандартных программ появился комплекс Windows Restore, предоставляющий пользователю возможность «отката» на предыдущие конфигурации Windows в случае неудачной установки каких-либо программ.

Полный комплект Windows ME занимает на жестком диске от 300 до 500 Мбайт — примерно втрое больше, чем Windows 98, и требует для комфортной работы наличия не менее 96 Мбайт оперативной памяти (для сравнения Windows 98 требует 64 Мбайт).

Одновременно с линией «домашних» ОС Microsoft разрабатывала и другие операционные системы, рассчитанные на корпоративных пользователей, на работу в локальных компьютерных сетях. Эта линия получила название Windows NT (Windows New Technology).

32-разрядная Windows NT, первая версия которой появилась на рынке в 1993 г., а последняя — в 1998 г., с самого начала создавалась как сверхстабильная и надежная система, рассчитанная на работу в крупных компаниях. Происходит это потому, что NT заботится о надежном разделении работающих под ее управлением программ, не давая им «драться» за ресурсы, как это реализовано в Windows 3.1/95/98/ME, где каждая из загруженных программ чувствовала себя в оперативной памяти полновластным хозяином. В NT все задачи и процессы выполняются в своем адресном пространстве оперативной памяти и системных ресурсов.

Кроме того, в NT запрещен безоговорочный доступ к ресурсам компьютера любым программам, пытающимся работать с «железом» напрямую. Это позволяет системе избежать конфликтов, однако в результате работать под NT отказываются любые программы, написанные под DOS, и многие созданные для Windows 95. Кроме того, «аппетиты» Windows NT в отношении ресурсов компьютера вдвое выше, чем Windows 98.

В конце 1998 г. корпорация Microsoft объявила, что следующая версия Windows NT 5.0, намеченная к выпуску в 1999 г., будет носить иное название — Windows 2000. Однако сменой названия дело не ограничится — новая ОС должна была стать стандартом не только для корпоративного рынка, но и для домашних компьютеров.

Для этого, казалось, были все причины — стабильное, полностью 32-разрядное ядро Windows NT было «одето» в яркую и удобную оболочку от Windows 98. Унаследовав защищенность, отличные сетевые возможности и сервисы NT, Windows 2000 стала куда более удобной и дружественной обычному пользователю. Были расширены мультимедийные возможности. Однако высокая требовательность к ресурсам компьютера (на 64 Мбайт оперативной памяти и процессоре Pentium II-300 новая ОС уже заметно «тормозила») оттолкнула от Windows 2000 многих домашних пользователей.

Именно эти недостатки, а также то, что поддержка «игрового режима» в Windows 2000 даже после доводок и доработок была далека от идеала, заставили Microsoft отказаться от идеи сделать Windows 2000 единой, универсальной операционной системой. Поэтому линия Windows 9х получила продолжение в образе спешно созданной «домашней» ОС под названием Windows ME. A Windows 2000 начала уверенно обживаться в корпоративном секторе.

Windows 2000 была выпущена в нескольких вариантах — серверном (Server), клиентском (Professional) — для рабочих станций, и для крупных корпораций (Datacenter). Windows 2000 была официально представлена в сентябре 2000 г.

Еще до выхода Windows ME в середине 2000 г. стало ясно — эта ОС должна раз и навсегда поставить крест на линии Windows 9x, поддерживающей DOS. Перспективными для корпоративных и обычных пользователей должны стать полностью 32-разрядные системами с новой защищенной архитектурой. Именно таковой и должна была стать преемница Windows 2000, операционная система под кодовым названием Whistler. Поначалу разработчики планировали назвать новую ОС Windows Net 1.0, что должно было подчеркнуть как ориентацию новой ОС на сетевую работу, так и кардинальную новизну ее внутреннего устройства. Однако уже к лету 2001 г. ОС получила новое имя — Windows XP (сокращенное от eXPerience – опыт).

В итоге под именем Windows XP миру была явлена линейка ОС: «корпоративные» Windows XP Server и Windows XP Professional, и «домашняя» Windows XP Home.

Одним из серьезных нововведений в ОС является встроенная система распознавания голосовых команд и голосового ввода данных.

Изменился и интерфейс пользователя. Windows XP — первая операционная система Microsoft с полностью настраиваемым интерфейсом.

Вторым «подарком» Microsoft домашнему пользователю стало «интеллектуальное» меню Пуск. При щелчке по этой кнопке Windows XP предлагает меню лишь тех программ, которыми часто пользуются. Для вызова же остальных придется нажать на кнопку Другие программы.

Кардинально переработана Панель управления — все иконки в ней аккуратно распределены по группам.

Одним из наиболее приятных нововведений стала поддержка записи CD-R и CD-RW дисков на уровне самой ОС.

В результате пользователи персональных компьютеров получили относительно стабильную и удобную в работе ОС. Однако и требования к аппаратной части возросли: для нормальной работы Windows XP требует не меньше 256 Мбайт ОП, процессора с частотой не менее 800 МГц и около 2 Гбайт свободного дискового пространства.

К концу 2002 г. Windows XP прочно обосновалась на всех типах компьютеров — от миниатюрных TabletPC до мощных персоналок. Из общей победоносной картины выпадали всего лишь два типа устройств — «карманники» PDA и мощные управляющие компьютеры-серверы. С «карманниками» вопрос решился быстро — была создана новая версия операционной системы PocketPC 2003, мало отличающаяся от ХР.

С серверами вопрос стоял сложнее — ибо на этом рынке у Microsoft имелись весьма успешные конкуренты. И в первую очередь — многочисленные представители семейства Linux. Позиции быстрых, а главное — надежных ОС не могли поколебать ни Windows NT, ни даже сверхуспешная Windows 2000 Server.

Нужен был решительный прорыв, нужно было что-то менять.

В конце 2002 г. Билл Гейтс заявил, что отныне все силы Microsoft будет бросать не на шлифовку украшений, а на обеспечение стабильности и безопасности своих продуктов.

Первым продуктом, созданным в соответствии с этими принципами и стала новая линейка серверных ОС Windows Server 2003, предварительная версия которой была представлена летом 2003 г.:

Windows Server 2003 Standard Edition

Сетевая ОС для предприятий малого бизнеса и отдельных подразделений организации:

• поддерживает совместное использование файлов и принтеров;

• предоставляет безопасное подключение к Интернету;

• позволяет централизовать развертывание настольных приложений.

Windows Server 2003 Enterprise Edition

ОС разработана для удовлетворения общих ИТ-требований предприятий любого размера. Данная платформа предназначена для приложений, веб-служб и инфраструктур и обеспечивает высокую надежность и производительность:

• полнофункциональная серверная ОС, поддерживающая до 8 процессоров;

• предоставляет функции уровня предприятия, такие как 8-узловая кластеризация и поддержка до 32 Гбайт памяти;

• доступна для компьютеров на базе процессора Intel Itanium.

Windows Server 2003 Datacenter Edition

ОС разработана для ответственных бизнес-приложений и для приложений, используемых для выполнения важных задач, требующих масштабируемости и доступности высокого уровня:

• наиболее мощная и функциональная серверная ОС;

• поддерживает 32-потоковую мультипроцессорную обработку и до 64 Гбайт ОП;

• предоставляет как стандартные функции 8-узловую кластеризацию и службы балансировки нагрузки;

• доступна для 64-разрядных вычислительных платформ, способных поддерживать 32 процессора и 128 Гбайт оперативной памяти.

Windows Server 2003 Web Edition

Это новый продукт в семействе ОС Windows, предназначенный для использования в качестве веб-сервера:

• предназначена для разработки и хостинга веб-приложений, веб-страниц и веб-служб XML;

• разработана для использования в основном в качестве веб-сервера IIS 6.0;

• предоставляет платформу для быстрой разработки и развертывания веб-служб XML, которая использует технологию ASP.NET, являющуюся основной частью .NET Framework;

• поста в развертывании и управлении.

Выход окончательной версии состоялся в начале 2004 г.

В конце 2002 г. Microsoft начала работу над новой ОС, названной Windows Longhorn, бета-версии которой появились во второй половине 2004 г. В 2005 г. компания объявила, что коммерческая версия появится в 2006 г. под торговой маркой Windows Vista. Революционным новшеством является поддержка новой файловой системы WinFS, имеющей больше сходства с классической базой данных. А это значит, что традиционная древообразная структура папок уходит в историю – при работе с Vista будет совершенно безразлично, где именно на диске расположен файл. Его можно найти с помощью усовершенствованного поискового механизма, работающего на основе стандартных для баз данных запросов. На смену папкам с фиксированным набором файлов приходят «виртуальные» папки, объединяющие файлы на основе выбранных пользователем критериев. При таком подходе поиск файлов и открытие папки на деле станет обозначать одну и ту же операцию. Примерно так же организован Интернет и его поисковые системы: пользователю совершенно безразлично, что нужные документы могут быть разбросаны по всему свету. Главное – в случае необходимости их всегда можно вызвать с помощью поисковиков.

Другим ключевым нововведением Vista является улучшенная система защиты под названием Palladium, которая берет на себя функции брандмауэра, системы шифрования информации, почтового фильтра и антивируса.

Новая ОС по-настоящему интернациональна: превратить Vista из англоязычной в украиноязычную (или на любой другой язык) можно с помощью специального языкового пакета.

И наконец, изменился интерфейс. Он стал истинно трехмерным благодаря использованию 3D-технологий.

Такими были благие намерения компании Билла Гейтса.

Реальность же оказалась иной. Windows Vista называют самым большим провалом Microsoft. Взять хотя бы системные требования — по сравнению с ХР они возросли минимум вдвое, но даже на компьютерах с 2 Гбайт памяти Vista сильно тормозит выполнение программ. А встроенная система защиты (User Account Control) превращает в утомительный экзамен даже такие рутинные операции, как загрузка и установка программ.

Большую часть ошибок и дыр Microsoft залатала: после выхода в 2009 г. пакета исправлений Service Pack 2Vista превратилась во что- то более-менее пристойное.

22 октября 2009 г. в продажу поступила операционная система Windows 7 — операционная система семейства Windows NT.

Windows 7 имеет шесть редакций:

• Starter Начальная

• Home Basic Домашняя базовая

• Home Premium Домашняя расширенная

• Professional Профессиональная

• Enterprise Корпоративная

• Ultimate Максимальная

Все редакции, за исключением Начальной, существуют как в 32-битной, так и в 64-битной версиях.

К новшествам Windows 7 относятся:

• поддержка сенсорного управления на экране монитора (мультитач-управление);

• кеширование содержимого интернет-трафика при работе в сети;

• использование новых шрифтов;

• поддержка драйверов новых устройств;

• улучшенная защищенность системы;

• появление новых функций графического трехмерного интерфейса Aero.

Рекомендуемые аппаратные требования для Windows 7 (32-битная версия):

Центральный процессор Объем оперативной памяти Объём свободного пространства на жестком диске Информационный носитель Графический процессор

x86 или x64 с тактовой частотой 1 ГГц (оптимальна тактовая частота 3 ГГц) 1 Гбайт (оптимально 2 Гбайт) 16 Гбайт (минимальное пространство для установки - 10.5 Гбайт) DVD-ROM привод Адаптер с поддержкой DirectX 9и 128 Мбайт памяти. Рекомендуются драйверы WDDM версии 1.0 и старше.