1.5. Семейство операционных систем windows для персональных ibm-совместимых компьютеров Общие сведения

С переходом на персональные компьютеры с процессором Pentium и увеличенной оперативной памятью (не менее 8 Мбайт) исключительное распространение получили операционные системы семейства Windows и новый стиль работы с графическим интерфейсом. Идея графического интерфейса Windows заимствована компанией «Microsoft», долгое время специализировавшейся на операционных системах для персональных компьютеров IBM, у операционной системы для компьютеров Apple, в свою очередь, разработанную в лаборатории XEROX. Первоначальные версии Windows (3.1, 3.11) были выполнены как графические оболочки MS DOS, но, начиная с Windows 95, являются самостоятельными операционными системами, т.е. берут на себя как организацию интерфейса пользователя, так и управление ресурсами и процессами.

Принципиально важное свойство Windows – многозадачность (допускается одновременное выполнение нескольких процессов) и возможность обмена данными между работающими программами, в том числе на основе OLE-технологии. Важно понимать, однако, что многозадачность Windows не есть реальная параллельность в выполнении программ. На машине архитектуры фон Неймана, которой является IBM PC, истинная параллельность невозможна. Среда Windows создает квази-параллельность, разделяя время между приложениями малыми порциями и постоянно переходя от одного к другому.

Еще одна важная черта ОС семейства Windows – стремление избавить пользователя (и даже системного администратора, устанавливающего программное обеспечение) от ряда операций, характерных для ОС прошлых поколений. Так, Windows в процессе инсталляции сама определяет устройства компьютера, стремиться выбрать оптимальную конфигурацию, режим стартовой загрузки, подбирает драйверы устройств.

Важно и то, что Windows использует единый пользовательский интерфейс всех прикладных программ, проектируемый и программируемый на основе объектно-ориентированного подхода. Не случайно утвердилось понятие «программировать под Windows», т.е. ориентироваться на стандартный графический интерфейс.

Название Windows – «окна» – говорит само за себя. В программистском фольклоре ОС Windows называют «форточки». Пользовательский интерфейс этой операционной системы построен на основе графических окон, соответствующих запущенным приложениям и открытым документам, а также сообщениям системы. Пользователь может управлять окнами приложений, изменять их размеры, перемещать по экрану, открывать и закрывать по своему желанию.

ОС Windows ориентирована на работу с помощью манипулятора «мышь». Все операции в этой среде в высокой степени унифицированы, все программные средства имеют очень схожие интерфейсы и принципы управления, что значительно ускоряет освоение новых программных средств.

Первой версией рассматриваемой операционной среды, получившей широкое распространение, стала Windows 3.1 (ее наиболее популярные модификации –Windows 3.11, Windows for Workgroups 3.11).

Рис.2.4. Типичный вид среды Windows 3.1

При запуске Windows 3.1 пользователь видел на экране окно Program Manager – Диспетчера Программ (см. рис. 2.4), в котором имелись пиктограммы (условные схематические обозначения) программ; среди них были группы аксессуаров (accessories) и приложений (main), а также другие группы, такие как Microsoft Office. Группу можно было активизировать, указав ее пиктограмму курсором и дважды нажав левую кнопку мыши; при этом открывалось окно, содержащее пиктограммы для каждого программного средства, относящегося к группе. Необходимо отметить, что Windows 3.1 не была полноценной операционной системой, а являлась лишь оболочкой командной ОС MS-DOS.

В 1995 г. на смену операционной оболочке Windows 3.1 пришла операционная система Windows 95. Windows 95  это высокопроизводительная, многозадачная и многопотоковая 32-разрядная операционная система (ОС) с графическим интерфейсом и расширенными сетевыми возможностями. По сути, она представляла интегрированную среду, обеспечивающую эффективный обмен текстовой, графической, звуковой и видеоинформацией между отдельными программами.

Windows 95 – первая полномасштабная ОС семейства Windows (95/98/2000/XP/2003), которые от версии к версии совершенствуют и расширяют свои сервисные возможности, например, работу в локальных и глобальных сетях, мультимедиа-приложений и т.д.

Несмотря на некоторые различия в пользовательском интерфейсе указанных ОС, общие закономерности в его реализации столь велики, что могут быть разъяснены на примере одного их них. Приведенное ниже описание базируется на одной их последних ОС Windows XP.

После загрузки Windows XP на экране появляется изображение, напоминающее рабочий стол. Так же, как на рабочем столе, на его модели (на экране) размещены ярлыки (пиктограммы) папок с документами, отдельных документов и программ. Одна из основных задач, поставленная разработчиками операционной системы, заключалась в обеспечении простоты, удобства, интуитивной очевидности пользовательского интерфейса. Интерфейс Windows XP спроектирован так, чтобы создать комфортные условия для пользователя и обеспечить объектно-ориентированную и документ-ориентированную работу. По сравнению с предыдущими версиями улучшилось оформление экрана: появились эффектные трехмерные интерфейсные элементы, изменилось оформление диалогового окна, окон приложений и документов. Однако имеется и возможность переключения интерфейса к классическому виду, более привычному пользователям Windows 95-2000. Удачно реализован многопользовательский режим работы с системой. Улучшенный пользовательский интерфейс, однотипность выполнения всех базовых операций призваны ускорить процесс освоения операционной системы.

Для обозначения различных объектов, с которыми имеет дело пользователь, в Windows используются графические символы. В Windows XP отдельные файлы объединяют в папки, которые являются аналогом каталогов, использовавшихся в ОС прошлых поколений. Так же, как в каталоге может находиться несколько каталогов более низкого уровня, папка может содержать несколько папок более низкого уровня.

Объекты Windows, в том числе папки и файлы имеют определенные характеристики. Можно подобрать внешний вид значка, отображающего файл. Файлы имеют размеры, для них задаются атрибуты и т.п.

Значительное внимание уделено документ-ориентированной работе с тем, чтобы пользователь в первую очередь уделял внимание документам, а не прикладным программам (документом называется любой файл, обрабатываемый с помощью прикладной программы). Windows позволяет открыть любой документ, не запуская предварительно приложение, в котором оно создано.

Windows XP предоставляет удобные средства быстрого вызова программ, документов и папок с помощью меню пуска, вызываемого при нажатии на кнопку «Пуск» в правом нижнем углу экрана, или ярлыков на рабочем столе, позволяющих двойным щелчком открыть папку, документ, или приложение. Чтобы ускорить открытие часто используемых документов и запуск приложений, можно создать к ним сколько угодно значков быстрого вызова и разместить их на рабочем столе в одной или нескольких папках. Например, можно обеспечить быстрый вызов принтера, установив его значок на рабочей поверхности стола. В этом случае, чтобы распечатать файл будет достаточно перетащить мышью его значок на значок принтера. Двойной щелчок на ярлыке Блокнот на экране дисплея запустит текстовый процессор.