Драйверы внешних устройств

Драйверы внешних устройств - это специальные программы, управляющие работой внешних устройств. Они бывают двух видов: стандартные и загружаемые.

Стандартные - управляют работой внешних устройств (клавиатуры, монитора, дисков и принтера), они в совокупности образуют базовую систему ввода-вывода.

Загружаемые - используются для расширения возможностей компьютера или управления стандартными внештатными устройствами (в отличие от того, как предусмотрено в базовом комплекте ПК), например, драйвер "мыши", русификатор для клавиатуры и т. д.

Интерпретатор действий пользователя

Для текстовых ОС с командной строкой существует один интерпретатор команд, который осуществляет взаимодействие пользователя с компьютером: принимает и анализирует команды, введенные пользователем, и выполняет только корректные.

Для графических ОС с объектно-ориентированным интерфейсом существует условно целая система интерпретаторов, распознающих действия пользователя и выполняющих только корректные.

Развитие интерфейса ОС

1 этап -

для 8-битных компьютеров ОС СР/М (Control Program for Microcomputers), интерфейс - командная строка.

2 этап -

для 16-битных компьютеров ОС UNIX (торговая марка фирмы Bell Laboratories) и MS DOS (Microsoft Disk Operating System), интерфейс - командная строка, иерархическая структура диска, множество утилит (сервисных программ).

3 этап -

появление операционной оболочки Norton Commander для MS DOS, а затем и других подобных оболочек, интерфейс существенно упрощается, для работы с файлами и каталогами используются окна, меню, подсказки, функциональные клавиши.

4 этап -

появление графической операционной оболочки Windows 3.x, интерфейс становится графическим унифицированным (стандарт API Application Program Interface), для работы с файлами и каталогами используются контекстная помощь, меню, подсказки, пиктограммы, зарождается технология "Drag and Drop" ("Перетащи и брось" с мышью), появляется многозадачность (имитация, работа с несколькими окнами - задачами), технология "Буфера обмена".

5 этап -

для 32-битных компьютеров появляется многозадачная операционная система Windows95, интерфейс становится объектно-ориентированным, для работы с файлами и каталогами используется понятия объектов: документа и папки, также появляются другие объекты - рабочий стол, корзина и т.д., используются контекстная помощь, меню, подсказки, иконки, кнопки, технология " Drag and Drop" (с мышью), появляется реальная многозадачность (работа с несколькими окнами - задачами), технология "Буфера обмена".

В данном курсе будут рассмотрены ОС, которые являются основополагающими - ОС семейства Unix (на уровне понятий), ОС семейства MS DOS (на уровне знакомства в компьютерном классе), ОС семейства Windows (наиболее подробно).

______________________________________________________________________

Коротко о развитии ос

ОС семейства UNIX

Первая ОС семейства UNIX появилась в 1969 году. Это разработка фирмы Bell Laboratories. В настоящее время операционные системы семейства UNIX - это 32-х разрядные многозадачные многопользовательские операционные системы. Преимущества этой ОС в том, что она переносима с минимальными затратами с одной машинной архитектуры на другую.

ОС UNIX объединяет в себе:

• доступ к распределенным базам данных,

• локальные сети,

• удаленную дистанционную связь,

• возможность выхода в глобальные сети,

• а также обеспечивает серьезную защиту от несанкционированного доступа.

В настоящее время существует множество приложений для UNIX. Большинство приложений для DOS и Windows могут работать и под UNIX. ОС UNIX нашла применение на IBM-совместимых ЭВМ с RISC - архитектурой.

______________________________________________________________________

ОС семейства MS DOS

Первый представитель семейства MS DOS (Microsoft Disk Operating System) - дисковая операционная система была выпущена в 1981 году в связи с появлением персональных компьютеров.

ОС этого семейства являются однозадачными и обладают следующими характерными чертами и особенностями:

• интерфейс с ЭВМ осуществляется с помощью команд, вводимых пользователем

• модульность структуры, упрощающая перенос системы на другие ЭВМ

• небольшой объем доступной оперативной памяти, необходимой для работы.

Существенным недостатком ОС этого семейства является отсутствие средств защиты от несанкционированного доступа к ресурсам ПК.

В настоящее время широкое распространение получила ОС MS DOS 6.22. Она отличается от предыдущих версий:

• большим количеством команд

• большим количеством сервисных программ.

Основные файлы MS DOS: Command.com - процессор командного языка, Config.sys - файл конфигурации ОС, Autoexec.bat - файл автозапуска, с помощью которого выполняются команды MS DOS и программы для создания необходимой пользователю операционной среды.

Команды MS DOS делятся на:

• внешние - это обычные выполнимые файлы;

• внутренние - выполняющиеся командным процессором, который после загрузки ОС постоянно находится в памяти.

Команды вводятся с командной строки и имеют следующий формат:

ИМЯ КОМАНДЫ ПАРАМЕТР1 [ПАРАМЕТР2].

Основные Команды MS DOS:

1. Команды работы с каталогами:

• dir (просмотр каталога),

• mkdir (создание каталога),

• chdir (изменение каталога),

• rmdir (удаление каталога).

2. Команды работы с файлами:

• copy (копирование),

• move (перемещение),

• type (просмотр файла),

• rename (переименование) и др.

Что касается параметров, то одни команды требуют двух параметров, другие - одного.

Пример команды копирования:

copy a1 c:\KAT1\a2

Пример команды изменения каталога:

cd c:\KAT1

Пример команды смены диска:

а: или с: и т.д.

Пример команды создания нового файла:

copy con имя файла <Ввод текста>(окончание ввода текста F6+Enter).

Пример команды вывода на принтер

copy имя файла prn.

______________________________________________________________________

ОС семейства Windows

Windows 95 была первой из семейства. Разработана на базе ОС MS DOS и операционных оболочек Windows 3.х. фирмой Microsoft. В дальнейшем развитие ОС этого семейства продолжалось по двум направлениям - локальные и сетевые. ОС первого направления - Windows 95, Windows 98, Windows МЕ (Millenium Edition). Все они построены на одних и тех же принципах и, несмотря на то, что добавляются новые функции, пользователь остается в той же знакомой и комфортной среде. Все версии локальных ОС семейства Windows являются многозадачными, однопользовательскими ОС, предоставляющими удобный графический интерфейс, но достаточно слабо обеспечивают защиту от несанкционированного доступа.

Другая группа из этого семейства с самого начала разрабатывалась как ОС для серверов и рабочих станций. Первой была Windows NT (New Technology), далее - Windows 2000, Windows XP (eXPerience - опыт, знание). Эта группа ОС более стабильная, чем Windows 95/98/Me, имеет улучшенную защиту адресного пространства процессов, продвинутую файловую систему.

Структура Windows

В состав базовой системы Windows входят следующие основные компоненты:

• подсистема диспетчера виртуальной машины,

• подсистема управления файлами и драйверами,

• подсистема управления окнами.

Объекты Windows

Логические объекты:

1. Документы - объекты, содержащие какую-либо информацию (текстовую, графическую, звуковую, анимационную, видео или мультимедийную).

2. Программы - объекты-инструменты, порождающие и обрабатывающие документы.

3. Папки - более крупные объекты, содержащие документы, программы и другие папки.

4. Рабочий стол - объект, на котором можно располагать наиболее часто употребляемые документы, папки, программы.

5. Корзина - объект для выброса ненужных объектов.

6. Портфель - объект для хранения необходимых объектов, переносимых на другой компьютер.

7. Панель задач - обобщенный объект, содержащий имена открытых приложений, кнопку "Пуск", пиктограммы: время, переключатель алфавита, монитор, компакт-диск и др.

8. Ярлык - вспомогательный объект-указатель пути к документу, папке или программе.

Физический объект

1. Мой компьютер - объект для описания конфигурации компьютера (диски, принтеры, сеть, зип и др.) и встроенный логический объект - панель управления для настройки различных внешних устройств.

Принципы работы Windows 9х

1. Окна (приложений, документов, сообщений, диалоговые)

Основная идея ОС Windows заключается в работе с окнами. Каждое окно имеет заголовок и его можно перемещать по экрану. Окна приложений и документов имеют три кнопки в правом верхнем углу окна - приостановки задачи, увеличения (уменьшения) размеров окна и закрытия приложения или документа.

2. Виртуальные машины и многозадачность

Виртуальная машина - это логический компьютер с собственным адресным пространством, который Windows создает в памяти ЭВМ. Каждая задача выполняется на своей виртуальной машине. При этом может выполняться одновременно несколько задач. Windows предоставляет каждой программе доступ к процессору на очень маленький промежуток времени, поэтому создается эффект одновременной работы всех задач.

ОС MS DOS выполняется в отдельном окне как отдельная прикладная задача, происходит так называемая эмуляция ОС MS DOS (слово эмуляция означает дословно "сделай подобное и даже лучше", что по-английски звучит так: try to do as well as and better then).

3. Метафора рабочего стола, кнопка "Пуск", программа Проводник.

ОС семейства Windows реализует метафору рабочего стола, на котором расположены все необходимые объекты и корзина для ненужных объектов.

Кнопка "Пуск" содержит меню, с основными возможностями для начала и завершения работы. К числу основных можно отнести следующие:

• возможность доступа к прикладным и сервисным программам, с которыми можно работать в Windows

• возможность настройки среды ОС

• возможность поиска файлов и папок на дисках

• корректное завершение работы на компьютере или перезагрузка операционной системы.

Для работы с объектами, расположенными вне рабочего стола - в папках на внешних носителях, используется программа "Проводник".

В левой части своего окна Проводник показывает конфигурацию компьютера и древовидную структуру каждого диска, в правой - оглавление диска или каталога (папки).

4. Курсорный интерфейс (Указатели мыши)

Набор указателей мыши является своеобразным языком общения пользователя с компьютером. Каждый вид указателя мыши означает какое-то действие, например, ожидание или набор текста и т.д.

5. Технология "drag and drop"

Эта технология ("перенеси и брось") используется не только в операциях над файлами и папками, но и в приложениях при работе с объектами или элементами документов, например, фрагментами текстов, рисунками, диаграммами и т.д.

6. Технология - OLE (Object Linking and Embedding)

Технология связывания и внедрения объектов позволяет вставлять в документы, например, графические объекты двумя способами:

• Связывание объекта сохраняет в документе информацию о файле и приложении, породившем его. Если графический файл изменяется отдельно, то и в документе происходит его обновление автоматически

• Внедрение объекта сохраняет в документе информацию только о приложении и разрывает связь с файлом.

7. Технология "Буфера обмена"

Эта технология используется не только в операциях над файлами и папками, но и для обмена данными между приложениями. Суть ее в том, необходимый объект (файл, папка или фрагмент какого-то документа) помещается в некую память, из которой его потом можно извлечь для вставки в другой объект (папку, текстовый документ и т.д.).

8. Меню текстовые и пиктографические

Работа в любом приложении ОС Windows 9х организована с помощью меню, причем практически в любом приложении можно получить информацию о том, что означает, какой-либо пункт меню или пиктограмма с помощью подсказки.

______________________________________________________________________

Сетевые операционные системы

Сетевые ОС -

это ОС, основной функцией которой является управление потоками данных и ресурсами сети, защита от несанкционированного доступа и обеспечение работы со всеми рабочими станциями, имеющими различные ОС.

Создание сетевых ОС связано с появлением локальных и глобальных сетей. Эти ОС предназначены для обеспечения доступа пользователя ко всем ресурсам вычислительной сети. Наиболее распространенными являются следующие ОС:

• NetWare фирмы Novell

• MS Windows NT(2000,ХР)

• UNIX

• Solaris фирмы Sun.

Сетевая ОС координирует работу локальных рабочих станций и регулирует процесс совместного использования сетевых ресурсов. Кроме этого, сетевая ОС предоставляет различные средства администрирования сети, которые обеспечивают защиту данных и их целостность, контролируя права доступа к ним.

Сетевая ОС находится на файловом сервере и контролирует работу на рабочих станциях, на которых, как правило, загружена одна из базовых ОС, например, ОС семейства WINDOWS. Запросы, поступающие из прикладной программы пользователя анализируются специальным модулем сетевой ОС и, если он относится к локальной ОС, передает этот запрос ей на обработку. При запросе некоторой сетевой услуги, управление передается сетевой ОС.

Операционные оболочки и файл-менеджеры

Операционная оболочка -

надстройка над операционной системой с удобным для пользователя интерфейсом для работы с файловой системой и внешними устройствами.

В период использования ОС MS DOS наиболее популярными были следующие операционные оболочки

Norton Commander,

DOS Navigator,

Windows Commander,

В настоящее время для работы с файловой системой используются программы файл-менеджеры, например Total Commander.

Как правило, структура файл-менеджера такова:

• Два окна

• Командная строка

• Строка подсказок.

Операции над дисками, файлами и каталогами выполняются с помощью функциональных клавиш. Например,

• Просмотр, редактирование, копирование, перемещение и переименование файлов выполняется клавишами F1 - F6,

• Создание каталога клавишей F7, создание файла - клавишами Shift-F4,

• Удаление файла и каталога клавишей F8 и т.д.

Существует понятие текущего файла, т.е. файла выделенного указателем курсора (другим цветом) в данный момент времени, понятие текущего каталога, т.е. каталога, содержимое которого визуализировано на экране монитора и текущего диска, на котором расположен текущий каталог или файл.

______________________________________________________________________