Тема 3. Операційна система windows

Зміст:

1. Призначення операційної системи комп’ютера.

2. Концепція та складові операційної системи Windows.

3. Виникнення та розвиток графічного інтерфейсу користувача,його місце у програмному забезпеченні персонального комп’ютера.

4. Структура інтерфейсу користувача Windows: елементи робочого столу, типи об’єктів та їх ознаки.

5. Типи та структура вікон. Елементи управління вікнами.

6. Головне меню Windows. Призначення пунктів меню.

7. Складові ознаки та основні можливості стандартних додатків Windows.

8. Призначення та використання довідкової системи операційної системи Windows.

Завдання:

Підготувати конспект з відповідями на питання теми.

Література:

1. Windows для «чайників».

2. Інформатика.

3. Левін А. «Самоучитель работы на компьютере» 6 издание. – М.: Knowledge, 2000 – 656 С.

4. Руденко В.Д. та ін. «Практичний курс інформатики». – К.: «Фенікс», 1997 – 304 С.

1. Операційна система (ОС) є однією із складових системного програмного забезпечення (крім систем програмування та сервісних програм).

Операційна система — це комплекс програм, що призначений для керування роботою машини і організації взаємодії користувача з персональним комп'ютером (ПК).

  На сьогодні нараховуються десятки типів операційних систем для ПК. Найбільш розповсюдженими із них є

1. ОС MC-DOS від Microsoft;

2. ОС Windows (95/ 98/2000/ХР тощо);

3. ОС Unix, Linux;

4. ОС Mac OS від Apple;

    Таким чином, операційна система призначена для керування роботою комп’ютера і підтримання взаємодії користувача з апаратною частиною та прикладними програмами. Вона дозволяє людині не вникати в тонкощі роботи прикладних програм, апаратної частини і зовнішніх пристроїв комп’ютера.     Усі завдання, які виконує ОС, можна віднести до однієї з трьох функцій:

1. керування ресурсами комп’ютера, до яких належать всі компоненти апаратного забезпечення, а також оперативна пам’ять;

2. керування обчислювальними процесами, які задані програмами;

3. організація взаємодії користувача з апаратурою, тобто налаштування інтерфейсу користувача.

2. У процесі еволюції виникло кілька важливих концепцій, які стали невід'ємною частиною теорії й практики ОС.

Системні виклики

У будь-якій операційній системі підтримується механізм, що дозволяє користувальницьким програмам звертатися до послуг ядра ОС.

Системні виклики (system calls) – це інтерфейс між операційною системою й користувальницькою програмою. Вони створюють, видаляють і використовують різні об'єкти, головні з яких – процеси й файли.

Користувальницька програма запитує сервіс в операційної системи, здійснюючи системний виклик. Є бібліотеки процедур, які завантажують машинні регістри певними параметрами й здійснюють переривання процесора, після чого керування передається оброблювачеві даного виклику, що входить у ядро операційної системи.

Переривання

Переривання (hardware interrupt) - це подія, яка генерується зовнішнім (стосовно процесора) пристроєм. 

За допомогою апаратних переривань апаратура або інформує центральний процесор про те, що відбулася яка-небудь подія, що вимагає негайної реакції (наприклад, користувач нажав клавішу), або повідомляє про завершення асинхронної операції вводу-виводу (наприклад, закінчене читання даних з диска в основну пам'ять).

Важливий тип апаратних переривань - переривання таймера, які генеруються періодично через фіксований проміжок часу. Переривання таймера використаються операційною системою при плануванні процесів. Кожен тип апаратних переривань має власний номер, що однозначно визначає джерело переривання.

Виняткові ситуації

Виняткова ситуація (exception) - подія, що виникає в результаті спроби виконання програмою команди, що з якихось причин не може бути виконана до кінця. Виняткові ситуації є синхронними подіями, що виникають у контексті поточного завдання. 

Виняткові ситуації можна розділити на поправні й непоправні. Поправні виняткові ситуації – це, наприклад, відсутність потрібної інформації в оперативній пам'яті. Після усунення причини поправної виняткової ситуації програма може виконуватися далі. Виникнення в процесі роботи операційної системи поправних виняткових ситуацій уважається нормальним явищем. Непоправні виняткові ситуації найчастіше виникають у результаті помилок у програмах (наприклад, розподіл на нуль). Звичайно в таких випадках операційна система реагує завершенням програми, що викликала виняткову ситуацію.

Файли

Файли призначені для зберігання інформації на зовнішніх носіях. Звичайно під файлом розуміють іменовану частину простору на носії інформації.

Головне завдання файлової системи (file system) - сховати особливості вводу-виводу й дати програмістові просту абстрактну модель файлів, незалежних від пристроїв. Для читання, створення, видалення, запису, відкриття й закриття файлів також є велика категорія системних викликів (створення, видалення, відкриття, закриття, читання й т.д.).

Користувачам добре знайомі такі пов'язані з організацією файлової системи поняття, як поточний каталог, кореневий каталог, шлях. Для маніпулювання цими об'єктами в операційній системі є системні виклики.

Сучасні операційні системи містять такі основні компоненти: 

• ядро,

• драйвери,

• файлова система,

• бібліотеки системних функцій,

• інтерфейс користувача.

Бібліотеки системних функцій – це сукупність типових дій,які найчастіше використовуються користувачем. Прикладами типових дій є створення файлу, запис даних у нього, отримання інформації про обсяг вільного простору на диску. Такі бібліотеки мають майже всі сучасні операційні системи. Функції, що реалізуються за допомогою цих бібліотек, називають системними.

Інтерфейс користувача — це програмні засоби, що забезпечують взаємодію користувача із системними та прикладними програмами.

Інтерфейс користувача операційної системи може як входити до складу ОС, так і створюватися службовими програмами — операційними оболонками і файловими менеджерами. Для ОС Windows найвідомішими файловими менеджерами вважаються програми Far та Windows Commander.  

3. Графічний інтерфейс користувача (ГІК, англ. GUI, Graphical user interface) — інтерфейс між комп'ютером і його користувачем, що використовує піктограми, меню, і вказівний засіб для вибору функцій та виконання команд. Зазвичай, можливе відкриття більше, ніж одного вікна на одному екрані.

ГІК — система засобів для взаємодії користувача з комп'ютером, заснована на представленні всіх доступних користувачеві системних об'єктів і функцій у вигляді графічних компонентів екрану (вікон, значків, меню, кнопок, списків і т. п.). При цьому, на відміну від інтерфейсу командного рядка, користувач має довільний доступ (за допомогою клавіатури або пристрою координатного введення типу «миша») до всіх видимих екранних об'єктів.

Вперше концепція ГІК була запропонована вченими з дослідницької лабораторії Xerox PARC в 1970-х, але отримала комерційне втілення лише в продуктах корпорації Apple Computer. У операційній системі AMIGAOS ГІК з багатозадачністю був використаний в 1985 р. В даний час ГІК є стандартною складовою більшості доступних на ринку операційних систем.

Приклади операційних систем, що використовують ГІК:

• Mac OS, 

• Microsoft Windows, 

• NEXTSTEP, 

• OS/2.

4. У Windows ХР, як і в попередніх версіях операційної системи Windows, інтерфейс є графічним. Найхарактерніші риси цього інтерфейсу такі:

До основних елементів інтерфейсу Windows ХР належать:  

Робочий стіл Windows ХР — основне вікно в інтерфейсі операційної системи, яке займає весь екран та розташовується під усіма іншими вікнами. Він подібний до звичайного письмового стола, на якому замість книжок, журналів та різного канцелярського приладдя розташовано значки — стилізовані зображення системних засобів, папок, документів, програм або їхніх ярликів (невеликих файлів, що зв'язані з іншими об'єктами). 

На робочому столі користувача, який уперше ввійшов у систему, відображується лише значок службової програми Кошик, призначеної для проміжного зберігання видалених документів.  

Згодом на робочому столі можна розташувати значки інших програм, файлів, папок, документів тощо.

5. Інтерфейс більшості програм, призначених для роботи в системі Windows, а також інтерфейс, що дає змогу працювати з папками, реалізовано за допомогою однотипних вікон.

Вікно - прямокутна ділянка екрана, в межах якої користувач працює з певним об'єктом ОС, застосовуючи для керування ним стандартний набір елементів інтерфейсу.

Від цього терміну походить і назва самої операційної системи: «windows» англійською мовою означає «вікна». В ОС Windows є два типи вікон: вікна папок і програм, в яких відображується вміст певного об'єкта, та діалогові вікна, які не відповідають жодному об'єкту операційної системи, а відображуються тимчасово — для введення даних та виведення повідомлень.

Основні елементи вікна

Вікно папки чи програми містить типові елементи. Розглянемо їх на прикладі вікна папки Мої документи, яку система створює для кожного користувача комп'ютера