Виды операционных систем и их краткая характеристика. Операционные характеристики диагностических методов исследования Операционные системы описание

Здесь я хочу представить наиболее распространенные операционные системы, которыми мы пользуемся в повседневной работе: Dos , Windows 3. + , Windows 95 .

Дисковая Операционная Система (DOS)

Операционная система DOS состоит из следующих частей:

Базовая система ввода-вывода (BIOS) , находящаяся в постоянной памяти (постоянном запоминающем устройстве, ПЗУ) компьютера. Эта часть операционной системы является “встроенной” в компьютер. Ее назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных услуг операционной системы, связанных с осуществлением ввода-вывода. Базовая система ввода-вывода содержит также тест функционирования компьютера, проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его электропитания. Кроме того, базовая система ввода-вывода содержит программу вызова загрузчика операционной системы.

Загрузчик операционной системы - это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с операционной системой DOS. Функция этой программы заключается в считывании в память еще двух модулей операционной системы, которые и завершают процесс загрузки DOS.

Па жестком диске (винчестере) загрузчик операционной системы состоит из двух частей. Это связано с тем, что жесткий диск может быть разбит на несколько разделов (логических дисков) . Первая часть загрузчика находится в первом секторе жесткого диска, она выбирает, с какого из разделов жесткого диска следует продолжить загрузи Вторая часть загрузчика находится в первом секторе этого раздел она считывает в память модули DOS и передает им управление.

Дисковые файлы 10. SYS и MSDOS. SYS (они могут называться по-другому, например, IВМВ. СОМ и IBMDOS. COM для PC DO; URBIOS. SYS и DRDOS. SYS для DR DOS, - названия меняются в зaвисимости от версии операционной системы) . Они загружаются в пaмять загрузчиком операционной системы и остаются в памяти компьютера постоянно. Файл I0. SYS представляет собой дополнение к базoвой системе ввода-вывода в ПЗУ. Файл MSDOS. SYS реализует основные высокоуровневые услуги DOS.

Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор находится в дисковом файл! COMMAND. СОМ на диске, с которого загружается операционная система. Некоторые команды пользователя, например Type, Dir или Сор) командный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними. Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и если находит ее, то загружает в память и передает eй управление. По окончании работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к выполнению команд (приглашение DOS) .

Внешние команды DOS - это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов. Эти программы выполняют действия обслуживающего характера, например форматирование дискет, проверку дисков и т.д.

Драйверы устройств - это специальные программы, которые дополняют систему ввода-вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств. Например, с помощью драйверов возможна работа с “электронным диском” т.е. частью памяти компьютера, с которой можно работать так же, как с диском. Драйверы загружаются в память компьютера при загрузке операционной системы, их имена указываются в специальном файл CONFIG. SYS. Такая схема облегчает добавление новых устройств позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS.

Версии DOS

Первая версия операционной системы для компьютера IBM PC - MS DOS 1.0 была создана фирмой Microsoft в 1981 г. В дальнейшем по мере совершенствования компьютеров IBM PC выпускались и новые версии DOS, учитывающие новые возможности компьютеров и предоставляющие дополнительные удобства пользователю.

В 1987 г. фирма Microsoft разработала версию 3.3 (3.30) операционной системы MS DOS. которая стала фактическим стандартом на последующие 3-4 года. Эта версия весьма компактна и обладает достаточным набором возможностей, так что на “стандартной IBM PC AT” и теперь ее эксплуатация вполне целесообразна. Но на более мощных компьютерах с несколькими мегабайтами оперативной памяти желательно использовать версии 5.0 или 6.0 операционной системы MS DOS. Эти версии имеют средства для эффективного использования оперативной памяти сверх 640 Кбайт, позволяют работать с логическими дисками, большими 32 Мбайт, переносить DOS и драйверы устройств в расширенную память, освобождая место в обычной памяти для прикладных программ, и т.д. Версия 6.0 MS DOS включает средства сжатия информации на дисках (DoubleSpace) , программы создания резервных копий, антивирусную программу и другие мелкие усовершенствования. Однако в этой версии программы сжатия информации не всегда работали корректно, что приводило к потерям данных у некоторых пользователей. Для устранения этих проблем и других ошибок фирма Microsoft выпустила версию MS DOS 6.20. Эта версия работает устойчивее, надежнее и быстрее, чем MS DOS 6.0 и включает ряд неболыпих усовершенствований. Однако судебное решение по поводу нарушения в MS DOS патентов фирмы Stack Electronics вынудило Microsoft выпустить сначала версию MS DOS 6.21. в которой была изъята нарушившая патент программа динамического сжатия дисков DoubleSpace, а затем MS DOS 6.22 с “подправленной” версией DoubleSpace, не нарушающей патент. По моему мнению, из этих версий лучшая - 6.20.

Операционная оболочка Windows 3.1 - это разработанная фирмой Microsoft надстройка над операционной системой DOS, обеспечивающая большое количество возможностей и удобств для пользователей и программистов. Широчайшее распространение Windows сделало 661 фактическим стандартом для IBM PC-совместимых компьютеров: подавляющее большинство пользователей таких компьютеров работают в ""Windows, поэтому в последнее время практически все новые программы разрабатываются именно для их эксплуатации в среде Windows. "В отличие от оболочек типа Norton Commander, Windows не только обеспечивает удобный и наглядный интерфейс для операции с файлами, дисками и т.д., но и предоставляет новые возможности для запускаемых в среде Windows программ. Разумеется, для использования этих возможностей программы должны быть спроектированы по требованиям Windows. Такие программы не могут выполняться вне среды Windows, поэтому мы будем называть их Windows-программами или WincSows-приложенпями. Впрочем, Windows может выполнягь и обычные программы, разработанные для DOS, но при этом такие программы не используют никаких преимуществ Windows и работают медленнее, чем при непосредственном вызове из DOS.

Оболочка Windows 3.1 включает в себя множество компонентов и обеспечивает пользователям различной квалификации комфортные условия работы.

Версия 3.0 оболочки Windows (и появившаяся следом 3.1) исповедует совершенно другие принципы в части интерфейса пользователя с ЭВМ. (Можно считать эти принципы новыми, но машины фирмы Apple строятся на этих принципах уже в течение нескольких лет.) Основная идея, заложенная в основу оболочки Windows, - естественность представления информации. Информация должна представляться в той форме, которая обеспечивает наиболее эффективное усвоение этой информации человеком. Несмотря на простоту (и даже тривиальность) этого принципа, его реализация в интерфейсах прикладных программ персональных ЭВМ по разным причинам оставляла желать лучшего. Да и реализация его в рамках Windows 3.1 тоже не лишена недостатков. Но эта оболочка представляет собой существенный шаг вперед по сравнению с предыдущими интерфейсами пользователя с ЭВМ. Наиболее важными отличительными чертами ее являются следующие: Windows представляет собой замкнутую рабочую среду. Практически любые операции, доступные на уровне операционной системы, могут быть выполнены без выхода из Windows. Запуск прикладной программы, форматирование дискет, печать текстов - все это можно вызвать из Windows и вернуться в Windows по завершении операции. Опыт работы в DOS пригодится и здесь; многие основополагающие принципы и понятия среды Windows не отличаются от соответствующих принципов и понятий среды DOS. Основными понятиями пользовательского интерфейса в среде Windows являются окно и пиктограмма. Все, что происходит в рамках оболочки Windows, в определенном смысле представляет собой либо операцию с пиктограммой, либо операцию с окном (или в окне) . Стандартизована в среде Windows и структура окон и расположение элементов управления ими. Стандартизованы наборы операций и структура меню для сервисных программ. Стандартны операции, выполняемые с помощью мыши для всех сервисных и прикладных программ.

Windows представляет собой графическую оболочку. Oт пользователя не требуется ввод директив с клавиатуры в виде текстовых строк. Необходимо только внимательно смотреть на экран и выбирать из предлагаемого набора требуемую операцию с помощью манипулятора мышь. Курсор мыши следует позиционировать па поле требуемой директивы меню, или на интересующую пиктограмму, или на поле переключателя систем рассчитаны на выполнение в данный момент только одной программы. В рамках Windows пользователь может запустить несколько программ для параллельного (независимого) выполнения. Каждая из выполняемых программ имеет свое собственное окно. Переключение между выполняемыми программами производится с помощью мыши фиксацией курсора в окне требуемой программы.

(кнопки) . На выбранном объекте необходимо называемые Связанные (или Смешанные) документы. Эта разновидность документов позволяет согласовывать процессы внесения изменений в одни и те же объекты разными программами, а также автоматически распространять изменения из одного документа на все связанные с ним.

Сравнение Windows 3.1 с Windows 3.0

При наличии опыта работы с Windows 3.0 освоение следующей версии 3.1 - не потребует больших усилий, так как внешний вид и способы управления практически не отличаются. Большинство нововведений сводится к упрощению сервиса и устранению неудобств управления. Речь идет в первую очередь об увеличении скорости работы, упрощении процедуры инсталляции, усовершенствовании форматов диалоговых окон и повышении эффективности и интеллектуальности Менеджера Печати (Print Manager) .

На некоторых из нововведений (давно ожидаемых) хотелось бы остановиться особо.

В среде Windows 3.1 можно составлять документы из частей, которые готовятся в различных приложениях, но при этом сложность работы с таким документом не выше, чем если бы он готовился в рамках одного приложения. Так, работая в новой версии Windows, при вставке в текст, подготовленный в Write, рисунка, созданного в Paintbrush, рисунок рассматривается как объект. Он может сохраняться, загружаться и печататься совместно с документом. Главной особенностью такого связывания рисунка и текста является простота внесения изменений. Например, работая с текстом в редакторе Write, достаточно выполнить двойную фиксацию курсора на рисунке, чтобы вызвать графический редактор Paintbrush. Рисунок загрузится в него автоматически. Все внесенные после этого в рисунок изменения автоматически отобразятся и во вставке в текстовой документ. Создается впечатление, что текстовой редактор Write снабжен дополнительными возможностями редактирования рисунков (в полном объеме Paintbrush) . Работа с объектами предусматривает также и операции с пиктограммами, Пиктограммы можно использовать внутри документов для выполнения функций, подобных тем, которые эти пиктограммы выполняют в среде Windows.

Оболочка Windows 3.1 делает новую технологию работы с компьютером, основанную на графическом интерфейсе, более естественной и ясной. Еще большую роль, чем в прошлых версиях, здесь играет мышь как основной инструмент управления машиной. В целом ряде случаев для вызова некоторых (довольно сложных) операций достаточно просто "перетащить и положить" (Drag and Drop) пиктограмму или другой объект с помощью мыши. Например, для распечатки некоторого документа достаточно с помощью мыши "вытащить" из окна Менеджера Файлов (File Manager) пиктограмму соответствующего файла и "положить" ее поверх пиктограммы Менеджера Печати. Перетаскивание пиктограммы файла документа в открытое окно редактора Write или окно редактора Notepad загружает соответствующий документ в окно.

Существенно упростилась работа с документами вообще. Можно говорить о документоориентированной организации работ. При этом можно расположить пиктограмму часто используемого документа в окне Менеджера Программ (Program Manager) и в дальнейшем вызывать процесс обработки этого элемента (например, редактирование) просто двойной фиксацией данной пиктограммы. Той же цели служит и возможность автоматического запуска Менеджера Файлов после загрузки оболочки - перед пользователем сразу же открывается поле выбора файлов документов.

Значительной переработке подвергся и Менеджер Файлов (File Manager) . Работа с ним существенно упростилась. Одновременно с этим возросла производительность и эффективность использования экранной площади (есть возможность одновременно наблюдать большее число устройств и директорий) .

В отличие от предыдущих версий Windows 3.1 уже не может работать в так называемом реальном режиме (Real Mode) . Этот режим обеспечивал совместимость версии 3.0 с более ранними версиями 1, Х и 2. Х (так что приложения, разработанные для этих ранних версий оболочки, могли выполняться в среде Windows 3.0 при работе ее в реальном режиме) . В этом же режиме Windows 3.0 могла эксплуатироваться на машинах с процессорами 8088/8086. В версии оболочки 3.1 разработчики решили распрощаться с миром персональных IBM-совместимых машин первого поколения (PC/XT) . Необходимым условием для постановки оболочки Windows 3.1 на компьютере является процессор 80286 (желателен 386,486) . При работе в среде Windows 3.1 могут возникнуть проблемы с запуском старых (из версий 1. Х, 2. X) приложений. Однако перенос приложений из среды 3.0 не вызывает, как правило, никаких нареканий. В редких случаях "аномального" поведения приложений из среды 3.0 в среде 3.1 приходится обращаться к поставщикам продукта.

В среде Windows 3 1 реализован новый набор шрифтов - так называемые ТгиеТуре-шрнфт. Эти шрифты похожи на PostScript-шрифты. но легко адаптируются после небольшой настройки практически к любому типу принтера. Небольшими усилиями можно добиться успеха в работе с этими шрифтами в большинстве Windows-приложений.

TrueType-шрифты легко поддаются масштабированию, различного рода деформациям, вращению и т.п. Дополнительный комфорт для любителей выбирать и создавать шрифты обеспечивает специальная программа демонстрации и использования отдельных литер шрифтов - Charaker Map. Наконец, в оболочку Windows 3.1 включены две небольшие Мультимедиа-программы (Multimedia) . Их использование предполагает наличие специальной аппаратной поддержки (акустический адаптер, возможно, накопитель CD-ROM) . С помощью упомянутых программ, называемых Sound Recorder и Media Player, можно оформить процесс прохождения программ звуковыми эффектами. Можно работать с цифровым представлением речи и музыки, с картинками, полученными, например, с проигрывателя видеодисков.

Для начинающих в системе предусмотрена обучающая программа, к которой можно обратиться уже на этапе инсталляции.

Windows-приложения

Windows - интегрированная программа. Под управлением оболочки Windows могут работать не только специальные программы, разработанные для эксплуатации в среде Windows (Windows-приложения) , но и "обычные" программы, работающие в среде DOS, т. н. DOS-приложения (DOS-прикладные программы) . Оболочка Window обеспечивает эффективный и комфортабельный обмен информацией между отдельными программами, выполняемыми под ее управлением. Здесь речь в первую очередь идет о Windows-пpилoжeнияx. С понятием интегрированности связывают обычно также возможность совместного использования ресурсов компьютера различными программами. Так, к примеру, принтер, подключенный к компьютеру, может с одинаковым успехом использоваться всеми программами на конкурентной основе. Причем все операции, связанные с необходимостью перекодировок, смен драйверов (например, при переходе от печати текстов к выводу иллюстраций) берет на себя оболочка.

Большинство пользователей привлекает в среде Windows не только и не столько комфортабельность самой оболочки, сколько специфика реализованных в этой среде приложений. Особенности реализации в среде Windows даже знакомых пользователям по работе в DOS прикладных программ (приложений) практически позволяют рассматривать Windows-версии этих программ как совершенно новые продукты.

Работа в o6oлочке Windows и в Windows-приложениях предполагает своеобразную перестройку "образа жизни". "Жизнь" пользователя в среде "Windows сопряжена с "мышиным" управлением, обменами данными между отдельными программами и параллельным выполнением. Стандартизация интерфейсов отдельных Windows-приложений позволяет легко переходить от одного приложения к другому, не начиная каждый раз с нуля (хотя бы в плане способов и средств управления) .

В фирменной поставке пакета Windows находится несколько приложений. Все они объединены в группу Accessories (аксессуары, инструменты) . Это небольшие по размеру и возможностям прикладные программы, составляющие "джентльменский набор" пользователя. Им далеко до профессиональных специализированных пакетов. Но они прекрасно иллюстрируют возможности оболочки и обеспечивают некоторый минимальный сервис. Более того, весьма полезно начинать знакомство с серьезными пакетами именно с соответствующих средств этой группы. Так, например, поработав некоторое время с текстовым редактором Write, в дальнейшем можно легко перейти к использованию таких профессиональных пакетов обработки текстов, как Word для Windows, Lotus Ami Professional, WordPerfect для Windows" т.п. Кроме того, в приложениях из группы Accessories реализованы многие новинки, характерные именно для последней версии 3.1 оболочки Windows (работа с объектами, новые шрифты...) .

Объектно-ориентированный подход При создании Windows 95 фирма Microsoft в полной мере реализовала объектно-ориентированный подход. Поскольку именно он лег в основу новой операционной системы, вначале скажем несколько слов о том, что такое ориентация на объекты.

Понятие “объектно-ориентированный” возникло в программировании сравнительно недавно. Когда вычислительная мощность машин была невысока, о создании объектно-ориентированных систем не могло быть и речи. Основой всего был программный код. Программисты записывали последовательности команд для выполнения тех или иных действий над данными, которые оформлялись в модули и процедуры. Для работы с каждым объектом создавалась своя процедура.

Объекты, их свойства и методы Постепенно с увеличением производительности вычислительных систем процедурный подход начал заменяться объектным. На первое место выдвинулся объект, а не код, который его обрабатывает. 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. Понятие объекта оказалось настолько широким, что до сих пор не получило строгого определения.

Объект, как и в реальном мире, обладает различными свойствами. Программист или пользователь может изменять не все свойства объектов, а только некоторые из них. Можно изменить имя объекта, но нельзя изменить объем свободного места на диске, который также является его свойством. Свойства первого типа в языках программирования носят название read/write (для чтения и записи) , а свойства второго - read only (только для чтения) .

Метод - это способ воздействия на объект. Методы позволяют создавать и удалять объекты, а также изменять их свойства. Например, для того чтобы нарисовать на экране точку, линию или плоскую фигуру, составляются разные последовательности кодов или программы. Пользователь, однако, применяет для отображения этих объектов один метод Draw() , который содержит коды для отображения всех объектов, с которыми он работает. За такое удобство приходится платить тем, что объектно-ориентированные системы могут работать только на достаточно мощных вычислительных установках.

Процедурный подход в ранних ОС До настоящего времени во всех операционных системах преобладал процедурный подход. Для того чтобы произвести в системе какое-либо действие, пользователь должен был вызвать соответствующую программу (процедуру) и передать ей определенные параметры, например, имя обрабатываемого файла. Программа выполняла над файлом указанные действия и заканчивала работу. При этом пользователь в первую очередь имел дело с задачей обработки документа, а затем уже с самим документом. В давние времена, когда ЭВМ не были персональными, пользователь описывал действия, которые должна была выполнить задача, на некоем странном языке, называемом языком управления заданиями (JCL-Job Control Language) .

С появлением терминала язык управления заданиями упростился и постепенно превратился в командную строку, однако на первом месте все равно находилась процедура обработки документа, а сам документ играл вспомогательную роль.

Следующим этапом упрощения работы с машиной стал создание различного рода операционных оболочек (сначала текстовых) , которые “спрятали” от пользователя командную строку DOS. Ввод последовательности символов, из которой состоит команда операционной системы, свелся к нажатию одной функциональной клавиши или щелчку мыши. Самой распространенной из таких “надстроек” над операционной системой стала оболочка Norton Commander, Однако основным “инструментом” пользователя все еще оставалась клавиатура. Качественный переход произошел после того, как появились графические оболочки. Теперь пользователь в основном работает с устройством указания, таким как мышь, трекбол или планшет, а не с клавиатурой (разумеется, это не относится к работе внутри самих приложений, например, в текстовых редакторах) . Ему не нужно помнить почти никаких команд операционной системы. Для того чтобы запустить приложение, достаточно щелкнуть мышью на его изображении или на “значке” (автор предпочитает называть его пиктограммой) .

От процедурного подхода к объектно-ориентированному В начале 90-х гг. процедурный подход все еще преобладает, однако намечаются и некоторые признаки объектно-ориентированного. Например, уже в Windows 3+ можно поставить в соответствие конкретному документу приложение для его обработки. Тогда же появился метод объектного связывания и встраивания (OLE) , позволяющий щелчком на изображении объекта неявно запустить приложение, которое его обрабатывает, а после окончания обработки вернуться в предыдущее приложение.

С OLE тесно связан так называемый метод редактирования документов “на месте” (in-place) . Если в документ встроен объект, который должен обрабатываться конкретным приложением, то при щелчке на этом объекте нужное приложение неявным образом запускается, причем в рабочем поле не изменяется ничего, кроме панелей инструментов. Например, если в тексте, который обрабатывается в редакторе Microsoft Word, есть таблица, созданная в редакторе Microsoft Excel, то при щелчке на ней произойдет замена nанелей инстр ументов Excel. Пользователь может обрабатывать документ совсем другим приложением, даже не подозревая об этом, Еще один механизм, который упростил работу и приблизил эру объектно-ориентированного подхода, называется “Drag & Drop” , что в буквальном переводе означает “перетащить-и-оставить” . Работая этим методом, вы щелкаете кнопкой мыши (как правило, левой) на изображении объекта, перемещаете его по экрану при нажатой кнопке и отпускаете кнопку, когда указатель окажется в нужном месте экрана. Таким образом, процедуры копирования, перемещения и удаления стали объектно-ориентированными.

Что делал пользователь, когда ему нужно было удалить файлы в операционной системе MS-DOS? Он запускал процедуру удаления файлов, передавая их имена в качестве параметров: del FILEI. TXT FILE2TXT Это действие ничем не напоминает реальный мир, в котором вы просто выбрасываете ненужные Бумаги в мусорную корзину. На первом месте для пас стоит объект (бумага) , над которым выполняется процедуры (переноса в мусорную корзину) , R операционных оболочках, которые работают под управлением Windows 3.1, такое действие уже реализовано как объектно-ориентированное - с помощью механизма “Draw & Drop” . Например, в оболочке Norton Desktop можно схватить мышью файл и перенести его на изображение мусорной корзины. Этого достаточно для удаления файла. Так работа на персональном компьютере все больше напоминает манипуляции с объектами в реальном мире.

Выбор показателей и параметров для оценке ОСWindows 95 - объектно-ориентированная ОС Windows 95-полноценная операционная система Использование стандарта Plug & Play 32-разрядная ОС защищенного режима Приоритетная многозадачность Многопоточность. Спулер печати 32-разрядные устанавливаемые файловые системы Средства удаленного доступа Возможности работы с мультимедиа Поддержка приложений MS-DOS Поддержка длинных имен файлов Интерфейс пользователя Работа с памятью

Сравнительная оценка ОС ПВЭМ по выбранным показателямWindows 95 по сравнению с Windows 3 +

Принципиальная новизна операционной системы Windows 95 состоит именно в том, что концепция объектно-ориентированного подхода реализована в ней наиболее полно.

Windows 95 - объектно-ориентированная ОС

Объектно-ориентированный подход реализуется через модель рабочего стола. Windows 95 обходится без привычного в Windows 3+ диспетчера программ (program manager) . Пользователь работает с задачами и приложениями так же, как с документами на своем письменном столе.

Это удобно для людей, которые первый раз увидели компьютер, но создает некоторые трудности “переходного периода” для тех, кто привык считать программу основой всего сущего в машине.

Итак, одно из главных отличий Windows 95 от Windows 3+ (и от подавляющего большинства других операционных систем) состоит в том, что основной упор в ней делается на документ, а программа, задача, приложение или программный код вообще рассматриваются только как инструмент для работы с документом.

Windows 95-полноценная операционная система

Другая принципиальная особенность Windows 95 состоит в том, что она, в отличие от Windows 3+, является “настоящей” операционной системой (а не операционной оболочкой, выполняемой под управлением MS-DOS) . Под словом “настоящая” мы подразумеваем то, что при включении машины сразу выполняется загрузка Windows 95. Для пользователя это оборачивается некоторыми неудобствами. Он должен привыкнуть к тому, что прежде чем выключить машину, нужно корректно завершить работу с Windows 95, поскольку новая операционная система создает буфера в оперативной памяти, и их содержимое должно быть сброшено на диск.

Использование стандарта Plug & Play

Подход к аппаратному обеспечению также кардинальным образом изменился. Теперь система использует стандарт Plug & Play (переводится как “включил-и-работай” , произносится чаще всего как “плаг-н-плэй”) , что облегчает и максимально автоматизирует процесс добавления новых периферийных устройств. Стандарт Plug & Play - это совместная разработка фирм Intel и Microsoft. Основная его идея заключается в том, что каждое устройство, соответствующее этому стандарту, сообщает о себе определенную информацию, благодаря которой операционная система выполняет автоматическую конфигурацию периферийных устройств и разрешает аппаратные конфликты. Стандарту Plug & Play должен в первую очередь удовлетворять BIOS материнской платы и, разумеется, периферийные устройства. Таким образом, операционная система обеспечивает автоматическое подключение и конфигурирование устройств, соответствующих требованиям стандарта Plug and Play, поддерживает совместимость с устаревшими устройствами и создает динамическую среду для подключения и отключения мобильных компонентов.

32-разрядная ОС защищенного режима

MS-DOS была чисто 16-разрядной операционной системой и работала в реальном режиме процессора. В версиях Windows 3.1 часть кода была 16-разрядной, а часть - 32-разрядной. Windows 3.0 поддерживала реальный режим работы процессора, при разработке версии 3.1 было решено отказаться от его поддержки. Windows 95 является 32-разрядной операционной системой, которая работает только в защищенном режиме процессора. Ядро, включающее управление памятью и диспетчеризацию процессов, содержит только 32-разрядный код. Это уменьшает издержки и ускоряет работу. Только некоторые модули имеют 16-разрядный код для совместимости с режимом MS-DOS. Windows 95 32-разрядный код используется везде, где только возможно, что позволяет обеспечить повышенную надежность и отказоустойчивость системы. Помимо этого, для совместимости с устаревшими приложениями и драйверами используется и 16-разрядный код.

Приоритетная многозадачность

В отличие от предыдущих версий, Windows 95 поддерживает приоритетную многозадачность (preemptive multitasking) и параллельные процессы (multithreading) . В Windows 3+ существовала так называемая “вытесняющая многозадачность” (non-preemptive multitasking) , при которой за распределение процессорного времени отвечало приложение. Система выполняла задачу до тех пор, пока приложение “добровольно” не отдавало процессор. В Windows 95 за распределение времени процессора отвечает ядро системы, что обеспечивает нормальную работу фоновых задач.

Многопоточность

Windows 95 поддерживает многопоточность - технологию, которая позволяет соответствующим образом осуществлять многозадачное выполнение своих собственных процессов.

Спулер печати

Спулер печати кардинально переработан по сравнению с Windows 3+, Теперь параллельно с печатью можно делать что-либо еще (в старой оболочке можно было или печатать, или работать) . Спулер печати также стал теперь 32-разрядным.

32-разрядные устанавливаемые файловые системы

Эта часть операционной системы стала гораздо более производительной, чем аналогичные компоненты Windows 3+. Для жестких дисков используются виртуальные таблицы распределения файлов (vfat) , а для компакт-дисков - новая файловая система CDFS (CD-ROM File System) . При этом имена файлов могут содержать до 255 знаков, включая пробелы и специальные символы (совместимость со старой файловой системой сохранена, хотя и несколько искусственным путем.. Теперь в большинстве случаев не требуется модуль MSCDEX ЕХЕ, выполнявший преобразование файловой системы стандарта ISO-9660 (компакт-диска) к файловой системе MS-DOS.

Устанавливаемая файловая система, которая отображает файловую структуру удаленной машины на сетевой диск рабочей станции, называется сетевым редиректором. Сетевые редиректоры для протоколов IPX/SPX и NetBEU также используют 32-разрядный код. Протокол NetBEU применяется при работе Windows 3.1, a IPX/ SPX-для связи с машинами, на которых установлена Windows NT, Средства удаленного доступа Windows 95, в отличие от большинства операционных систем для персональных компьютеров, с самого начала создавалась для работы в сети, благодаря чему возможность совместного использования файлов и устройств полностью интегрирована в интерфейс пользователя Windows 95.

В Windows 95 вы можете получить доступ к сети без установки сетевого адаптера! Его заменят модем и специальный протокол РРР (“от-точки-к-точке” , или “point-to-point protocol”) . В этом случае скорость работы ограничена скоростью вашего модема- Система предоставляет развитые программные средства для доступа к сетям Internet, Microsoft Network, America Online и другим аналогичным службам.

Возможности работы с мультимедиа

Современную операционную систему сложно представить себе без средств мультимедиа. Для работы с аудио- и видеофайлами различных форматов в составе Windows 95 имеется набор кодеков - эффективных программных средств сжатия и распаковки этих файлов и преобразования их форматов для вывода на различные устройства мультимедиа (слово “кодер” является сокращением слов “кодер-декодер” , так же, как “модем” - сокращение от слов “модулятор-демодулятор”) . При воспроизведении файла система запускает тот кодер, с помощью которого файл был создан. Драйверы звуковых карт используют 32-разрядный код, но в тех случаях, когда система не может распознать карту, применяется 16-разрядный драйвер реального режима, который поставляется вместе с картой. При работе 32-разрядного драйвера защищенного режима драйвер реального режима автоматически отключается.

При установке компакт-диска в устройство считывания система пытается распознать его формат и запустить соответствующее приложение для его воспроизведения. Если установлен диск формата ISO-9660 (программный) , то Windows 95 ищет файл с именем AUTO-RUN. INF u выполняет его. Это механизм получил название Spin & Grin.

Значительно переработан код, который отвечает за обработку изображений. поэтому качество воспроизведения файлов AVI сильно возросло по сравнению с Windows 3+, а скорость их воспроизведения теперь почти не зависит от выбранного масштаба изображения. Встроенные возможности работы со звуком, видео и компакт-дисками дадут новый толчок развитию приложений мультимедиа. Windows 95 - это первая версия Windows, которая бросает вызов MS-Dos в сфере поддержки игрового программного обеспечения.

Поддержка приложений MS-DOS

Windows 95 занимает меньше места в основной памяти, так что теперь вы можете запускать многие из тех программ MS-DOS, которые не работали под управлением Windows 3. +. Программы, которые и сейчас не будут помещаться в память, можно запескать в режиме эмуляции MS-DOS. Переключаясь в этот режим, Windows 95 завершает все работающие приложения, а потом удаляет из памяти и саму себя, оставляя лишь маленький загрузочный модуль. Закончив работать с программой MS-DOS, вы можете вернуться в Windows нажатием одной клавиши.

Поддержка длинных имен файлов

Вы сможете забыть об ограничениях на длину имени файла в системах Windows 3. + и MS-DOS. В Windows 95 имена файлов могут иметь длину до 255 символов.

Интерфейс пользователя

Благодаря новому интерфейсу в Windows 95, по сравнению с Windows 3. + гараздо проще запускать программы, открывать и сохранять документы, работать с дисками и сетевыми серверами.

Работа с памятью Windows 95 автоматически освобождает всю память, отведенную приложению, после того, как оно заканчивает работу. В Windows 3+ некорректно написанные приложения нередко освобождали не всю запрошенную ими память. Время от времени памяти оказывалось настолько мало, что единственным выходом оставался перезапуск системы (а иногда и перезагрузка машины) . Такая неприятность носит название “утечка памяти” (“memory leak”) и случается с программными произведениями даже известнейших фирм. При завершении приложения в Windows 95 вся память, занимаемая им, освобождается автоматически, и таких проблем не возникает.

Перспективы развития ОС ПВЭМWindows NT

На данный момент мировая компьютерная индустрия развивается очень стремительно. Производительность систем возрастает, а следовательно возрастают возможности обработки больших объёмов данных.

Операционные системы класса MS-DOSа уже не справляются с таким потоком данных и не могут целиком использовать ресурсы современных компьютеров. Поэтому в последнее время происходит переход на более мощные и наиболее совершенные операционные системы класса UNIX, примером которых и является Windows NT, выпущенная корпорацией Microsoft.

Задачи, поставленные при создании Windows NT

Система Windows NT не является дальнейшим развитием ранее существовавших продуктов. Её архитектура создавалась с нуля с учётом предъявляемых к современной операционной системе требований. Особенности новой системы, разработанной на основе этих требований, перечислены ниже.

1. Стремясь обеспечить совместимость (compatible) новой операционной системы, разработчики Windows NT сохранили привычный интерфеис Windows и реализовали поддержку существующих файловых систем (таких, как FAT) и различных приложений (написанных для MS - Dos, OS/2 1. x, Windows 3. x и POSIX) . Разработчики также включили в состав Windows NT средства работы с различными сетевыми средствами.

2. Достигнута переносимость (portability) системы, которая может теперь работать как на CISC, так и на RISC - процессорах. К CISC относятся Intel - совместимые процессоры 80386 и выше;RISC представлены системами с процессорами MIPS R4000, Digital Alpha AXP и Pentium серии P54 и выше.

3. Масштабируемость (scalability) означает, что Windows NT не привязана к однопроцессорной архитектуре компьютеров, а способна полностью использовать возможности, предоставляемые симметричными мультипроцессорными системами. В настоящее время Windows NT может функционировать на компьютерах с числом процессоров от 1 до 32. Кроме того, в случае усложнения стоящих перед пользователями задач и расширения предъявляемых к компьютерной среде требований, Windows NT позволяет легко добавлять более мощные и производительные серверы и рабочие станции к корпоративной сети. Дополнительные преимущества даёт использование единой среды разработки и для серверов, и для рабочих станций.

4. Windows NT имеет однородную систему безопасности (security) удовлетворяющую спецификациям правительства США и соответствующую стандарту безопасности В2. В корпоративной среде критическим приложениям обеспечивается полностью изолированное окружение.

5. Распределённая обработка (distributed processing) означает, что Windows NT имеет встроенные в систему сетевые возможности. Windows NT также позволяет обеспечить связь с различными типами хост-компьютеров благодаря поддержке разнообразных транспортных протоколов и использованию средств “клиент-сервер” высокого уровня, включая именованные каналы, вызовы удалённых процедур (RPC - remote procedure call) и Windows - сокеты.

6. Надёжность и отказоустойчивость (reliability and robustness) обеспечивают архитектурными особенностями, которые защищают прикладные программы от повреждения друг другом и операционной системой. Windows NT использует отказоустойчивую структурированную обработку особых ситуаций на всех архитектурных уровнях, которая включает восстанавливаемую файловую систему NTFS и обеспечивает защиту с помощью встроенной системы безопасности и усовершенствованных методов управления памятью.

7. Возможности локализации (allocation) представляют средства для работы во многих странах мира на национальных языках, что достигается применением стандарта ISO Unicod (разработан международной организацией по стандартизации) .

1. Благодаря модульному построению системы обеспечивается расширяе- мость (insibility) Windows NT, что, как будет показано в следующем разделе, позволяет гибко осуществлять добавление новых модулей на различные уровни операционной системы.

Список использованной литературы

1. “IBM PC для пользователей” В. Э. Фигурнов

2. “Windows 95 для занятых” Рон Мэнсфилд

3. “Операционная система Windows 95” А. В. Потапкин

4. “Курс молодого бойца” К. Ахметов

5. “Эффективная работа в Windows 95” К. Стинсон

6. “Windows 3.1” Стефан Фойц

Операцио́нная систе́ма, ОС (англ. operating system) - базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий интерфейс с пользователем, управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и утилит.

Операционная система - это часть ПО, наиболее тесно связанная с техническими средствами компьютера (hardware).

Основные функции ОС:

Управление ресурсами компьютера: процессорным временем, распределением внутренней памяти, файлами, внешними устройствами;

Организация диалога с пользователем;

Осуществление загрузки компьютера;

Запуск программ на исполнение;

Тестирование оборудования.

Операционная система MS-DOS

Операционная система MS-DOS состоит из множества различных файлов. Они включают собственно файлы операционной системы IO.SYS, MSDOS.SYS и командный процессор COMMAND.COM. Кроме этих трех файлов, представляющих собой работоспособное ядро MS-DOS, в дистрибутив операционной системы включены файлы так называемых внешних команд, например FORMAT, FDISK, SYS, драйверы различных устройств и некоторые другие файлы.

Файл IO.SYS содержит расширение базовой системы ввода/вывода и используется операционной системой для взаимодействия с аппаратурой компьютера и BIOS.

Файл MSDOS.SYS в некотором смысле является набором программ обработки прерываний, в частности прерывания INT 21H.

Командный процессор COMMAND.COM предназначен для организации диалога с пользователем компьютера. Он анализирует вводимые пользователем команды и организует их выполнение. Так называемые внутренние команды - DIR, COPY и т. д. обрабатываются именно командным процессором.

Остальные команды операционной системы называются внешними. Внешние команды названы так потому, что они расположены в отдельных файлах. Файлы внешних команд операционной системы содержат программы-утилиты для выполнения разнообразных операций, таких как форматирование дисков, сортировка файлов, печать текстов.

Драйверы (обычно это файлы, имеющие расширение имени SYS или EXE) представляют собой программы, обслуживающие различную аппаратуру. Применение драйверов легко решает проблемы использования новой аппаратуры - достаточно подключить соответствующий драйвер к операционной системе.

Прикладные программы взаимодействуют с устройством через драйвер, поэтому они не будут меняться при изменениях в аппаратуре. Например, новое дисковое устройство может иметь другое количество дорожек и секторов, другие управляющие команды. Все это учитывается драйвером, а прикладная программа будет работать с новым диском как и раньше, используя прерывания DOS.

Базовая система ввода-вывода (BIOS) находится в постоянной памяти (ПЗУ) компьютера и является «встроенной» в компьютер (информация в ПЗУ сохраняется и после выключения компьютера, т. е. она обладает свойством энергонезависимости). Ее назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных услуг операционной системы, связанных с осуществлением ввода-вывода. Она содержит также тест функционирования компьютера, проверяющий работу памяти и внешних устройств компьютера при включении его электропитания, и программу вызова загрузчика операционной системы.

Загрузчик операционной системы - это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с операционной системой, функция этой программы заключается в считывании в память остальных модулей операционной системы, что и завершает процесс ее загрузки. На жестком диске загрузчик операционной системы состоит из двух частей. Это связано с тем, что жесткий диск может быть разбит на несколько разделов (логических дисков). Первая часть загрузчика находится в первом секторе жесткого диска, она выбирает, с какого из разделов жесткого диска следует продолжить загрузку. Вторая часть загрузчика находится в первом секторе этого раздела, она считывает в память модули DOS и передает им управление.

Модули ОС (io.sys и msdos.sys) загружаются в память загрузчиком операционной системы и остаются в памяти компьютера постоянно. (Файл io.sys представляет собой дополнение к BIOS, а файл msdos.sys реализует основные высокоуровневые услуги DOS).

Командный процессор DOS (command.corn) обрабатывает команды, введенные пользователем. Командный процессор находится на диске, с которого загружается операционная система. Некоторые команды пользователя (например, type, dir или copy) командный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними. Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и если находит ее, то загружает в память и передает ей управление. По окончании работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к выполнению команд- приглашение DOS.

Внешние команды DOS - это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов. Они выполняют действия обслуживающего характера, например, форматирование дискет, проверку дисков и т. д.

Драйверы устройств - это специальные программы, которые дополняют систему ввода-вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств. Драйверы загружаются в память компьютера при загрузке операционной системы, их имена указываются в специальном файле (config.sys). Такая схема облегчает добавление новых устройств и позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS.

При включении электропитания компьютера (или при нажатии на клавишу Reset на корпусе компьютера, или при одновременном нажатии клавиш Ctrl, Alt и De1 на клавиатуре) начинают работать программы проверки оборудования, находящиеся в постоянной памяти компьютера. Если они находят ошибку, то выводят код ошибки на экран.

После окончания тестирования программа начальной загрузки пытается прочесть с дискеты, установленной на дисководе (а:), программу-загрузчик операционной системы. Если на дисководе нет дискеты, то загрузка ОС будет производиться с жесткого диска.

После того как с диска, с которого загружается ОС, прочитана программа-загрузчик ОС, эта программа считывает в память модули операционной системы (io.sys и msdos.sys) и передает им управление.

Далее с того же диска читается файл конфигурации системы (config.sys) и в соответствии с указаниями, содержащимися в этом файле, загружаются драйверы устройств и устанавливаются параметры операционной системы. Если такой файл отсутствует, то параметры устанавливаются по умолчанию.

После этого с диска, с которого загружается ОС, читается командный процессор (command.com) и ему передается управление. Командный процессор выполняет командный файл (autoexec.bat), если этот файл имеется в корневом каталоге диска, с которого загружается ОС. В этом файле указывают команды и программы, выполняемые при каждом запуске компьютера. Если такой файл не найден, то DOS запрашивает у пользователя текущую дату и время.

После выполнения этого файла процесс загрузки операционной системы заканчивается. DOS выдает приглашение, показывающее, что она готова к приему команд.

С:\USERS\ - это пример приглашения DOS.

Активная строка с приглашением DOS называется командной строкой. В ней пользователем набираются команды для выполнения.

Операционная система Windows XP

Основными элементами Windows XP, являются:

Рабочий стол системы.

Иконка – небольшое графическое изображение, которое должно дать пользователю понять, для чего предназначена данная программа или папка (файл).

Пиктограммы – это совсем маленькие и примитивные иконки, содержащие, как правило, какой-то геометрический объект. Пиктограммами обычно обозначают некие действия, например включение воспроизведения музыки или фильма, остановку, паузу и т.д.

Папки в Windows XP выполняют по сути ту же функцию, что и папки в офисе: в них хранятся документы (файлы) и другие папки:

существуют обычные папки, которые могут называться как угодно, а также есть и специальные папки, название которых зарезервировано как: мои документы, мои рисунки, моя музыка.

с папками можно производить различные действия: переименовывать, перемещать (в другой том или другую папку), удалять или копировать. При копировании папки дублируются и все ее содержимое тоже.

папки можно вкладывать друг в друга, создавая, таким образом, развитые древовидные структуры.

Ярлык – иконка со специальным значком, являющаяся ссылкой на какой-то элемент (файл, программу, папку). С помощью ярлыков можно упростить доступ к элементу, например, разместить ярлык элемента на рабочем столе.

Окно – это основной элемент операционной системы Windows XP. Каждая запущенная программа превращается в окно, с которым можно производить различные действия: закрывать, уменьшать или увеличивать в размерах, сворачивать и разворачивать, минимизировать. Закрытие окна – это завершение работы программы. Минимизация окна, совсем другой процесс: программа продолжает работать в фоновом режиме, а окно превращается в кнопку на панели задач.

Основные инструменты Windows XP :

Кнопка «Пуск» – с помощью этой кнопки можно запустить любую программу, даже ту, иконка которой не представлена на рабочем столе.

Папка «Мои документы» предназначена для документов. Точнее сказать, для файлов, которые создаются с помощью тех или иных программ. Также в нее рекомендуется помещать какие-то присланные или отправленные документы. Если все документы будут храниться в этой папке, то это облегчит их архивацию и хранение.

Папки «Мои рисунки» и «Моя музыка» располагаются внутри папки «Мои документы».

Недавние документы – это не папка, а просто список файлов, с которыми вы недавно работали.

Кнопкой «Пуск» удобно пользоваться для доступа к папке «Панель управления». С помощью этой кнопки можно настроить многие параметры операционной системы, а также к справочной и поисковой системам.

«Мой компьютер» – это папка, в которой отображается весь ваш компьютер: жесткий диск, съемный накопитель и прочие устройства (дисководы, CD-ROM, внешние накопители).

Папка «Общие документы» служит для того, чтобы туда помещать файлы, которые будут доступны всем пользователям этого компьютера.

«Панель задач» – на ней располагаются кнопки запущенных в данный момент программ. Цвет кнопки активной в данное время задачи, отличается от цвета кнопок неактивных задач. На панели задач не только кнопки окон. На ней также могут располагаться панели инструментов.

«Панель инструментов» – это специальные области, которые находятся на панели задач, в которых находятся пиктограммы тех или иных программ.

Область уведомлений – специальный раздел на панели задач, где располагаются пиктограммы постоянно запущенных программ. Windows XP, позволяет самостоятельно настраивать, какие пиктограммы в области уведомлений показывать постоянно, а какие скрывать.

Windows XP – система самодостаточная. В ней содержится целый набор прикладных программ, которые позволяют слушать музыку, записывать компакт диски, работать с файлами, создавать различные документы, обрабатывать фотографии, рисовать картинки, пользоваться всеми возможностями Интернета – просматривать веб-странички, получать и отправлять электронную почту, общаться через Интернет-мессенджеры, играть в компьютерные игры.

IV. Описать основные СТАНДАРТНЫЕ приложения ОС Windows и принципы работы с ними

Стандартные программы входят в состав самой операционной системы Windows (текстовый редактор WordPad, графический редактор Paint, виртуальный калькулятор и многое другое).

Проводник Windows – это специальная программа, предназначенная для облегчения работы с папками и файлами.

Текстовый редактор WORD PAD – это простенький, но, тем не менее, достаточно эффективный текстовый редактор.

Калькулятор – обычный калькулятор, только в виде программы. Имеет два варианта: обычный и инженерный калькулятор.

Графический редактор PAINT – несложный графический редактор, позволяющий выполнять простые задачи пользователей, снимающих на цифровую фотокамеру, рисование картинок.

Проигрыватель Windows Media – это мощная многофункциональная программа, позволяющая просматривать фильмы различных форматов, слушать музыку, трансляцию радиоканалов, конвертировать музыкальные треки в различных форматах, записывать компакт диски и составлять библиотеки мультимедиа.

Архивы – это так называемые zip – папки. Это весьма полезный и востребованный способ хранения информации.

Дополнительные программы - это те программы, которые покупаются и устанавливаются самостоятельно, в дополнение к стандартному пакету Windows.

Существует несколько видов операционных систем: DOS, Windows, UNIX, Macintosh OS, Linux. У других современных ОС, например Linux, UNIX, OS/2, имеют свои преимущества и недостатки. Linux предоставляет наиболее совершенную защиту, чем Windows, и имеет более продуманный интерфейс; UNIX применяется там, где требуется высокая надежность систем. Большим недостатком OS/2 и UNIX является довольно скудный выбор программных средств, и здесь Windows выигрывает у остальных операционных систем.

Наиболее распространенной является операционная система Windows. Существует несколько версий Windows: Windows-3.1, Windows-95, Windows-98, Windows-2000, Windows NT. Все они близки между собой по содержанию. По-этому рассмотрим такие ОС как DOS и Windows-95.

MS-DOS - одна из первых операционных систем и одна из самых известных. Пик популярности этой операционной системы приходится на 90-е годы, сейчас эта операционная система используется редко. Наибольшей популярностью в мире на данный момент пользуются операционные системы фирмы Microsoft. Их доля составляет около 90% среди всех операционных систем. Наиболее устойчивые системы этой фирмы основаны на технологии NT.

Операционная система DOS

Операционная система DOS состоит из следующих частей:

1) Базовая система ввода-вывода (ВIOS), находящаяся в постоянной памяти (постоянном запоминающем устройстве, ПЗУ) компьютера. Эта часть операционной системы является «встроенной» в компьютер. Ее назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных услуг операционной системы, связанных с осуществлением ввода-вывода. Базовая система ввода-вывода содержит также тест функционирования компьютера, проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его электропитания. Кроме того, базовая система ввода-вывода содержит программу вызова загрузчика операционной системы.

2) Загрузчик операционной системы - это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с операционной системой DOS. Функция этой программы заключается в считывании в память еще двух модулей операционной системы, которые и завершают процесс загрузки DOS.

3) Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор находится в дисковом файле! COMMAND.COM на диске, с которого загружается операционная система. Некоторые команды пользователя, например Туре, Dir или Сор) командный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними. Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и если находит ее, то загружает в память и передает ей управление. По окончании работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к выполнению команд (приглашение DOS).

Драйверы устройств - это специальные программы, которые дополняют систему ввода-вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств. Например, с помощью драйверов возможна работа с «электронным диском» т.е. частью памяти компьютера, с которой можно работать так же, как с диском. Драйверы загружаются в память компьютера при загрузке операционной системы, их имена указываются в специальном файл CONFIG.SYS. Такая схема облегчает добавление новых устройств позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS.

Window-95 превратились из графической надстройки для DOS в полноценную операционную систему. По крайней мере, так заявляли ее разработчики. На самом же деле все было сложнее: в качестве основы в Windows-95 по-прежнему использовалась добрая старая DOS. Чуть модернизированная, конечно, и не заявленная в качестве отдельного продукта. Впрочем, большинство потребителей такой вариант устраивал. Ведь у них оставалась возможность работать в привычном DOS-режиме, не загружая графическую оболочку Windows, и, следовательно, не расставаться с привычными DOS-программами.

Так же операционная система Window-95 сталf 32-разрядной. Все предыдущие версии DOS и Windows были 16-разрядными и, стало быть, не могли в полной мере использовать возможности даже процессоров семейства 386 и уж тем более новых процессоров Pentium. Конечно, в этом достоинстве крылись и некоторые неудобства. Специально под Windows пользователям пришлось заменять все свои Windows-программы на новые 32-разрядные версии. Однако на практике переход оказался сравнительно легким. Уже в течение года были выпущены новые версии всех популярных программных продуктов. Но и старые 16-разрядные версии могли работать с новой ОС без всяких проблем.

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА (ОС) WINDOWS

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕМЕЙСТВА ОС WINDOWS

ОС семейства Windows. Основные версии ОС Windows

ОС семейства Windows являются программными продуктами корпорации Microsoft и представляют собой комплекс программ, предназначенный для эффективного использования всех средств компьютера в процессе решения задач пользователя и организации взаимодействия пользователя и компьютера. ОС обеспечивают совместное функционирование всех устройств компьютера и представляют пользователю доступ к его ресурсам. ОС корпорации Microsoft, как и ОС других производителей, можно классифицировать по ряду признаков:

основному назначению;
числу одновременно работающих пользователей;
числу задач, одновременно выполняемых под управлением ОС;
способу использования аппаратных и программных средств;
типу пользовательского интерфейса;
системным требованиям к аппаратному обеспечению;
используемой файловой системой;
языковой версией;
? разрядности МП и т.д.

Проведем классификацию ОС корпорации Microsoft по наиболее важным признакам.

По основному назначению ОС семейства Windows условно можно разделить на три группы или, как их еще называют, линии: 9х - линия, NT - линия и СЕ - линия. Некоторые авторы выделяют еще одну группу (16 - Bit - линия), к которой относят Windows 1.0 (1985 г.), Windows 2.0 (1987 г.), Windows 2.1 (1987 г.), Windows 3.0 (1990 г.), Windows 3.1 (1992 г.), Windows 3.11 (1992 г.). Однако эти версии не были полноценными ОС, а были операционными оболочками для работы с ОС MS DOS (Microsoft Disk Operating System, ОС которой была разработана корпорацией Microsoft в 1981 г.). Основное назначение этих версий состояло в реализации графического интерфейса ОС MS DOS.

В первую группу (9х - линия) входят ОС версий: Windows 95 (1995 г.), Windows 98 (1998 г.), Windows ME (Millennium Edition, 2000 г.). Данная группа ОС предназначалась для установки на персональные компьютеры, имеющие 32-разрядные микропроцессоры и работающие в локальном (автономном) режиме. В настоящее время данная группа ОС практически не используется и не поддерживается разработчиком.

Вторая группа (NT - линия, New Technology - новая технология) является самой многочисленной, к ней относятся следующие версии: Windows NT 3.1 (1993 г.), Windows NT 3.5 (1994 г.), Windows NT 3.51 (1995 г.), Windows NT 4.0 (1996 г.), Windows NT 5.0 (Windows 2000, 2000 r.), Windows NT 5.1 (WindowsXP, 2001 n). Windows NT 5.2 (Windows Server 2003, 2003 r.), Windows NT 6.0 (Windows Vista 2006, 2006 r.), Windows Home Server (2007 r.), Windows Server 2008, Windows NT 6.1 (Windows 7, 2009 г.). ОС этой группы являются полностью 32-разряд-ными и не нуждаются в поддержке со стороны ОС MS DOS. Основное назначение данной группы состоит в поддержке сетевого режима работы компьютера. В настоящее время данная группа ОС находит наибольшее практическое применение и поддерживается разработчиком, кроме некоторых ранних версий.

Третья группа (СЕ - линия, СЕ - Compact Edition - компактное издание) предназначена для портативных компьютеров. К данной группе относятся следующие версии: Windows СЕ 1.0 (1997 г.), Windows СЕ 2.0 (1998 г.), Windows СЕ 3.0 (2000 г.), Windows СЕ 4.0 (2002 г.), Windows Mobile 2003 (2003 г.), Windows Mobile 5.0 (2005 г.), Windows Mobile 6.0 (2007 г.).

По числу одновременно работающих пользователей различают одно- и многопользовательские ОС. Основное отличие их друг от друга состоит в наличии средств защиты от несанкционированного доступа. В многопользовательских ОС имеются средства защиты каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Каждый пользователь может входить (загружать) многопользовательскую ОС под своим паролем, ему выделяется свой сегмент основной памяти компьютера. Примером многопользовательских ОС являются версии первой и второй групп семейства Windows.

По числу одновременно выполняемых задач ОС делятся наодно-и многозадачные. ОС семейства Windows относятся к многозадачным с вытесняющей многозадачностью. Пользователь, работающий с ОС семейства Windows, может одновременно выполнять несколько задач в разных окнах, при этом окна на экране закрепляются за разными задачами. ОС семейства Windows работает в защищенном режиме (protected mode), т.е. при использовании микропроцессора в многозадачном режиме работающие программы не мешают друг другу.

По способу использования аппаратных и программных средств ОС можно разделить на сетевые и локальные ОС. К сетевым ОС можно отнести основные версии второй и третьей групп семейства Windows, к локальным - первую группу.

По типу пользовательского интерфейса ОС можно разделить на ОС, представляющие пользователю текстовый и графический интерфейсы. ОС семейства Windows представляют пользователю графический интерфейс.

Из перечисленных выше версий ОС Windows наиболее востребованными в настоящее время для установки на персональные компьютеры являются версии ОС Windows ХР, ОС Windows Vista и ОС Windows 7.

Дадим краткую характеристику этим версиям ОС Windows и опишем возможности, которые они предоставляют пользователям.

ОС Windows ХР была выпущена корпорацией Microsoft в октябре 2001 г. и является развитием ОС Windows 2000 Professional. Название ХР происходит от английского eXPerience, что означает опыт. Корпорация Microsoft представила три основных выпуска (редакции) ОС Windows ХР: ОС Windows ХР Home Edition, ОС Windows ХР Professional Edition и ОС Windows ХР 64-bit Edition. Кроме основных выпусков ОС Windows ХР, были и дополнительные, к которым можно отнести: ОС Windows ХР Media Center Edition (базируется на ОС Windows ХР Professional Edition и содержит специальные мультимедийные приложения), ОС Windows ХР Embedded (встраиваемая компонентная ОС на базе Windows ХР Professional Edition, она предназначена для применения в различных встраиваемых системах: банкоматах, медицинских приборах, кассовых терминалах, игровых автоматах и т.д.), ОС Windows Embedded for Point of Service (специализированная ОС на базе ОС Windows ХР Embedded, конфигурированная для пунктов обслуживания, она оптимизирована для розничной торговли и сферы услуг) и т.д. Далее остановимся на основных выпусках ОС Windows ХР.

ОС Windows ХР Home Edition была ориентирована на пользователей домашних персональных компьютеров (устанавливалась на ноутбуки). Данный выпуск отличался от предыдущей версии ОС Windows 2000 новым внешним оформлением, которое упрощало и делало более эффективным выполнение ежедневных задач. Для пользователей стали доступны усовершенствованные возможности работы с цифровыми изображениями и музыкальными записями как при работе на локальном персональном компьютере, так и при обмене ими через Интернет.

ОС Windows ХР Professional является более мощной ОС, по сравнению с предыдущими версиями ОС, что связано с высоким уровнем масштабируемости и надежности ОС. Предназначена она в основном для корпоративных пользователей. Масштабируемость данной ОС состоит в поддержке оперативной памяти, которая может быть увеличена до 4 Гбайт, и поддержке увеличения мощности микропроцессора (например, установке двух микропроцессоров).

Перечислим основные возможности, предоставляемые пользователю ОС Windows ХР Professional, которые можно также трактовать

как отличительные особенности данной ОС по сравнению с предыдущими версиями ОС семейства Windows:

улучшенный интерфейс пользователя, улучшенный дизайн, включая более округлые формы и плавные цвета;
относительно более высокий уровень безопасности, включая возможность шифрования папок и файлов с целью защиты корпоративной информации;
встроенная поддержка высокопроизводительных многопроцессорных систем;
возможность быстрого переключения пользователей, позволяющая временно прервать работу одного пользователя и выполнить вход в систему под именем другого пользователя, оставляя при этом приложения, запущенные первым пользователем, включенными;
удобства при выполнении различных операций за счет встроенных в ОС мастеров (например, «Мастер очистки Рабочего Стола», «Мастера установки и настройки сети», «Мастера создания ярлыков», «Мастера подключения к Интернету» и т.д.);
восстановление ОС, предназначенное для возвращения системы в определенное предшествующее состояние, а также улучшение других способов восстановления системы. Так, при загрузке последней удачной конфигурации загружается также и прежний набор драйверов, что позволяет в ряде случаев легко восстановить систему при проблемах, возникших в результате установки драйверов, возможность отката драйверов, т.е. возвращение к предыдущим версиям драйверов (компьютерных программ, обеспечивающих функционирование периферийных устройств компьютера) из-за программных сбоев и т.д.;
более развитые функции управления системой из командной строки;
поддержка утилитой «Проводник» цифровых графических и аудиоформатов;
ОС Windows ХР Professional включает технологии, разработанные фирмой Roxio, которые позволяют производить запись данных на оптические диски, не устанавливая дополнительные программные средства;
в состав ОС входит аудиоплейер Windows Media, который позволяет воспроизводить цифровые мультимедиа, включая музыку, видео, оптические диски и интернет-радио;
ОС Windows ХР Professional может работать с архивами ZIP без установки дополнительных программных средств;
средства поддержки переносных компьютеров, включая технологии DualView и ОеагТуре. Технология DualView (работа с двумя мониторами) позволяет отображать «Рабочий стол» компьютера на двух мониторах, управляемых одним видеоадаптером. Например, к портативным компьютерам помимо жидкокристаллического дисплея можно подключить внешний монитор. Применение данной технологии позволяет повысить производительность труда пользователей и не требует дополнительных микропроцессоров. Технология ОеагТуре повышает четкость отображения текста на жидкокристаллическом экране, поскольку втрое увеличивает горизонтальное разрешение отображаемого текста на экране компьютера, а также имеет брандмауэр подключений к Интернету, ит.д.

Разработчик должен сопровождать любой программный продукт, выпущенный на рынок. В процессе сопровождения устраняются замеченные неисправности в работе программы, ошибки, так называемые дырки в системе защиты от несанкционированного доступа и т.д. Не исключением является и ОС Windows ХР. Корпорация Microsoft за время сопровождения ОС Windows ХР также устраняла недочеты в ОС и периодически выпускала пакеты обновлений (Service Packs) ОС. Целью этих пакетов программ было устранение выявленных проблем и добавление новых возможностей.

Первый пакет обновлений Service Pack 1 (SP1) для ОС Windows ХР был выпущен в сентябре 2002 г. Наиболее важными новшествами пакета стали: поддержка интерфейса USB 2.0, введение утилиты, позволяющей выбирать программы по умолчанию для просмотра электронной почты, реализация виртуальной машины Java (Java Virtual Machine, виртуальная машина Java интерпретирует и исполняет байт-код Java, предварительно созданный из исходного текста Java-про граммы компилятором Java. Так как виртуальные машины Java доступны для многих аппаратных и программных платформ, Java может рассматриваться и как связующее программное обеспечение, и как самостоятельная платформа), система шифрования файлов (Encrypting File System, EFS) получила возможность использовать алгоритм шифрования AES (Advanced Encryption Standard - симметричный алгоритм блочного шифрования с размером блока 128 бит и ключом 128/192/256 бит, принятый в качестве стандарта шифрования правительством США в мае 2002 г.) с 256-битным ключом и т.д. Поддержка Windows ХР Service Pack 1 закончилась в октябре 2006 г.

Второй пакет обновлений Service Pack 2 (SP2) (кодовое название Springboard) был выпущен в августе 2004 г. Наиболее важными новшествами пакета SP2: улучшенный файрволл (файрволл - образован транслитерацией английского термина firewall, эквивалентного термину «межсетевой экран», в настоящее время не является официальным заимствованным словом в русском языке, аналогом английского слова firewall является немецкое слово brandmauer (брандмауэр), что в дословном переводе на русский язык означает стену, которая разделяет смежные здания, предохраняя ог распространения пожара); мастер поддержки Wi-Fi соединений с Интернетом и Bluetooth (английский перевод прозвища датского короля Харальда 1 Синезубого (910-986 г.), объединившего Данию с Норвегией. Его имя было выбрано в качестве названия технологии потому, что первоначально Bluetooth задумывалась как средство для простого соединения компьютеров и телекоммуникационных устройств), технология Bluetooth обеспечивает обмен информацией на радиочастоте в диапазоне 2,4- 2,48 ГГц (свободный от лицензирования диапазон) для ближней связи радиуса 10-100 м между такими устройствами, как карманные и обычные персональные компьютеры, мобильные телефоны, ноутбуки, принтеры, цифровые фотоаппараты и т.д.), а также улучшенная версия браузера Internet Explorer (IE6, например, возможность блокировать «всплывающие» окна в Интернете). Данный пакет обновлений внес значительные изменения в безопасность ОС Windows ХР. Так, значительным изменениям подвергся встроенный файрволл, который был переименован в Windows Firewall и активировался для всех создаваемых соединений по умолчанию. Изменения в области безопасности затронули и почтовую программу Outlook Express и браузер IE. ОС Windows ХР Service Pack 2 включает Windows Security Center, который позволяет облегчить наблюдение за безопасностью системы, следя и напоминая пользователю о необходимости установить или обновить антивирус и его базы, активировать встроенный или сторонний файрволл, произвести обновление операционной системы или изменить настройки браузера и т.д. С июля 2008 г. корпорация Microsoft прекратила поддержку ОС Windows ХР SP2.

Третий пакет обновлений Service Pack 3 (окончательная версия) был представлен корпорацией Microsoft в апреле 2008 г. Пакет включает все обновления, выпущенные после выхода ОС Windows ХР Service Pack 2 в 2004 г., а также ряд других новых элементов. Среди них функция защиты сетевого доступа (Network Access Protection) и новая модель активации, заимствованные у ОС Windows Vista, кроме того, появилось улучшенное обнаружение так называемых маршрутизаторов - «черных дыр» и т.д. В настоящее время ОС Windows ХР SP3 поставляется на рынок в виде версий OEM (Original Equipment Manufacturer) и коробочной версии (BOX).

Здесь важно также отметить, что корпорация М icrosoft с 14 апреля 2009 г. прекратила бесплатную поддержку ОС Windows ХР, и с этого времени пользователи ОС Windows ХР не могут обращаться в Microsoft за бесплатной технической поддержкой. Теперь им придется для этого пользоваться услугами «продленной поддержки», т.е. все обращения являются платными. Данная поддержка будет продолжаться до 8 апреля 2014 г.

ОС Windows ХР 64-bit Edition разрабатывалась специально для рабочих станций на базе 64-разрядных микропроцессоров Intel Itanium. Данная ОС обеспечивает поддержку дополнительной памяти, увеличивает скорость операций ввода-вывода, расширяет возможности для вычислений переменных с плавающей запятой. Данная ОС представляет собой достаточно мощную платформу для технических и аналитических разработок, а также для проведения финансового и статистического анализа. Эта редакция Windows ХР более не развивается с 2005 г., после того как корпорация HP (Hewlett Packard, США) прекратила разработку рабочих станций с микропроцессорами Intel Itanium. Поддержка этой архитектуры осталась в серверных версиях операционной системы Windows.

ОС Windows Vista также относится к NT - линии (NT - линия, New Technology - новая технология, ориентированная на сетевую работу) операционных систем семейства Microsoft Windows NT, и в частности, имеет в этой линии название ОС Windows NT 6.0. Используется в основном на пользовательских персональных компьютерах. Корпорация Microsoft официально выпустила ОС Windows Vista 30 ноября 2006 г. для корпоративных клиентов, а 30 января 2007 г. начались продажи ОС в розничной сети. Корпорация Microsoft представила несколько выпусков (вариантов, редакций) ОС Windows Vista. Рассмотрим основные из них:

ОС Windows Vista Starter - самый недорогой и доступный вариант для пользователей начального уровня. Базовый набор возможностей ОС Windows Vista Starter ограничен по сравнению с другими выпусками, но главное - сохраняется совместимость со всеми современными приложениями и устройствами. Фактически это операционная система для начинающих, делающих первые шаги в освоении персонального компьютера и не желающих при покупке первого компьютера переплачивать за программное обеспечение;
ОС Windows Vista Home Basic также относится к достаточно простому и доступному варианту ОС Windows Vista, предназначенному преимущественно для домашних пользователей. Обладает всеми основными характеристиками ОС нового поколения: безопасностью, поддержкой расширенного родительского контроля, базовым интерфейсом пользователя, новыми функциями поиска и систематизации данных, улучшенной работой в сети. На аппаратном уровне это поддержка одного микропроцессора (с неограниченным количеством ядер) с 8 Гбайт максимального объема оперативной памяти для платформы Amd64 (64-битная) и 4 Гбайт для платформы х86 (32-битная);

OC Windows Vista Home Premium представляет собой основной вариант Windows Vista для домашних пользователей настольных и мобильных персональных компьютеров. Кроме возможностей, представляемых ОС Windows Vista Home Basic, в данном варианте поддерживается 3-мерный интерфейс пользователя Windows Aero, имеется Windows Media Center и ряд дополнительных возможностей по работе с мультимедийными данными (например, редактирования и записи DVD). На аппаратном уровне ОС Windows Vista Home Premium поддерживает до двух микропроцессоров с 16 Гбайт максимального объема оперативной памяти, HDTV(High Definition TV - одно из направлений развития телевидения в мире, его российское название - телевидение высокой четкости, которое позволяет смотреть телепрограммы, фильмы с разрешением 1920 на 1080 точек, в отличие от обычного телевидения, где используется разрешение изображения 720 на 576 точек), запись видео-DVD, поддержка сенсорных экранов, автоматическое резервное копирование. Однако в данном варианте отсутствует возможность присоединения к домену и редактору групповых и локальных политик, нет поддержки EFS;

ОС Windows Vista Business представляет собой основную аппаратную платформу для настольных и мобильных персональных компьютеров корпоративного класса. Данный вариант ОС подходит для малого, среднего и большого бизнеса, содержит все функции ОС Windows Vista Home Basic (кроме ряда развлекательных) и имеет ряд специфических особенностей. Так, ОС Windows Vista Business поддерживает интерфейс Windows Aero, поддерживает групповую политику, шифрование файловой системы, поддержку факсов и сканеров и пр. На аппаратном уровне ОС Windows Vista Business поддерживает до двух процессоров, интерфейс Windows Aero, групповую политику и шифрованную файловую систему EFS. Однако в данном варианте сокращена мультимедийная часть и отсутствуют развлекательные приложения;

ОС Windows Vista Enterprise представляет собой расширенный вариант Vista для корпоративных персональных компьютеров и ноутбуков. В дополнение к возможностям Vista Business этот вариант обладает средствами шифрования диска Windows BitLocker, поддерживает все существующие языки интерфейса, функцию Virtual PC Express и подсистему для приложений на основе UNIX (SUA), т.е. данный вариант ОС подходит для работы крупных предприятий и организаций со сложной инфраструктурой. На аппаратном уровне аналогична предыдущему варианту ОС;

ОС Windows Vista Ultimate представляет собой вариант, который включает в себя все возможности ОС Windows Vista Home Premium и ОС Windows Vista Enterprise. В данном варианте хорошо развита мультимедийная часть, реализована поддержка анимированных обоев рабочего стола, а также имеется возможность менять по желанию язык пользовательского интерфейса операционной системы.

Вышедшую на рынок ОС Windows Vista также сопровождает корпорация Microsoft. Данное сопровождение заключается в регулярном обновлении ОС, устраняющем выявленные проблемы и добавляющем новые возможности ОС.

Первый пакет обновлений Service Pack 1 (SP1) для ОС Windows Vista был выпущен 15 апреля 2008 г. Данный пакет обновлений позволил с более высокой скоростью осуществлять копирование файлов на локальных компьютерах (на 25% быстрее), более оперативно обрабатывать изображения высокого разрешения. Кроме того, в SP1 включены дополнения, улучшающие совместимость операционной системы с новыми видеоадаптерами, некоторыми типами мониторов и принтеров. В состав пакета обновлений также входят исправления, уменьшающие время вывода компьютера из спящего режима, повышающие производительность браузера IE 7.0 и улучшающие схему управления питанием ноутбуков. Также в SP1 включены все ранее выпущенные «заплатки и патчи». Перед установкой SP1 система «Windows Update» проверяет компьютер на предмет наличия проблемных компонентов и в случае их обнаружения откладывает инсталляцию.

Второй пакет обновлений Service Pack 2 (SP2) является самым востребованным в настоящее время. SP2 обеспечивает: поддержку Bluetooth 2.1/3.0 (для версии Bluetooth 3.0 доступен лишь beta-драйвер), поддержку 64-разрядных процессоров VIA, возможность записи оптических дисков формата Blu-ray (англ, «синий луч» - получил свое название от использованного для записи и чтения коротковолнового (405 нм) «синего» лазера, буква «е» была намеренно исключена из слова blue , чтобы получить возможность зарегистрировать название как торговую марку), более простую настройку беспроводных сетей Wi-Fi (мастер Windows Connect Now, WCN), поддержку смарт-карт формата 1CCD/CCID, более высокую производительность при воспроизведении видеоформата HD и т.д. Кроме того, необходимо отметить, что пакет обновлений SP2 нельзя установить без предварительной установки SP1. Это сделано с целью объединить SP для двух платформ - Windows Vista и Windows Server 2008.

25 мая 2009 г. SP2 для Windows Vista и Windows Server 2008 стал доступен для публичного скачивания с сайта Microsoft на английском, немецком, испанском, французском и японском языках, а с 1 июля 2009 г. - SP2 для Windows Vista на русском языке стал доступен для автоматической установки через «Центр обновления Windows».

Перечислим основные возможности, предоставляемые пользователю ОС Windows Vista по сравнению с ОС Windows ХР Professional, которые можно трактовать как отличительные особенности данной ОС по сравнению с ОС Windows ХР Professional:

время загрузки ОС Windows Vista меньше, чем ОС Windows ХР, кроме того, уменьшено время входа и выхода из спящего режима до 6 секунд. Однако после загрузки пользовательского интерфейса необходимо более длительное время, чтобы начать полноценную работу, пока пройдут фоновые процессы, сильно затрудняющие работу пользовательских программ;
? благодаря использованию технологии «Windows Ready Boost» стало возможным использование внешней флэш-памяти в качестве оперативной памяти, что в некоторых случаях увеличивает производительность ОС на 40%;
применение комплекса технических решений Windows Aero (Aero - аббревиатура от англ, authentic - аутентичный, energetic - энергичный, reflective - отзывчивый и open - открытый). Windows Aero использует анимацию окон при открытии, закрытии, сворачивании и восстановлении, что делает работу с ОС более понятной. Прозрачные элементы окон с размывкой заднего плана позволяют пользователю сконцентрироваться только на содержании активного окна и т.д.;
обеспечивается лучшая защищенность от хакерских атак и компьютерных вирусов, в особенности сетевых;
полностью переработана логическая модель взаимодействия ОС с графическими устройствами.

ОС Windows 7 относится к линии операционных систем семейства Microsoft Windows NT, и в частности является ОС Windows NT 6.1, используемой в основном на пользовательских персональных компьютерах.

ОС Windows 7 официально поступила в продажу 22 октября 2009 г., т.е. меньше чем через три года после выпуска предыдущей ОС Windows Vista. Корпорация Microsoft представила шесть редакций ОС Windows 7: ОС Windows 7 Starter (начальная версия ОС), ОС Windows 7 Home Basic (домашняя базовая версия ОС), ОС Windows 7 Home Premium (домашняя расширенная версия ОС), ОС Windows 7 Professional (профессиональная версия ОС), ОС Windows 7 Enterprise (корпоративная версия ОС) и ОС Windows 7 Ultimate (максимальная версия ОС). Все перечисленные выше редакции, за исключением ОС Windows 7 Starter, существуют как в 32-битной, так и в 64-битной версиях.

Нетрудно заметить, что число выпушенных редакций ОС Windows Vista и ОС Windows 7 совпадает, кроме того совпадает часть названий редакций, их особенностей и возможностей, поэтому подробно останавливаться здесь на особенностях и возможностях каждой редакции ОС Windows 7 не будем, а отметим лишь основные особенности, отличающие ОС Windows 7 от ОС Windows Vista:

в ОС Windows 7 применяется мультитач - технология, позволяющая одновременно обнаруживать и определять координаты минимум трех точек касания мультитач-экрана;
используемая в ОС Windows 7 сетевая технология «Branch Cache» позволяет осуществлять эффективное кеширование информации, поступающей из сети Интернет;
более тесная интеграция с производителями драйверов, большинство из них определяются автоматически, при этом в 90% случаев сохраняется обратная совместимость с драйверами для ОС Windows Vista;
? применена новая, 11 -я версия DirectX, выпущенная в составе ОС Windows 7, которая имеет следующие преимущества перед существующими версиями: добавлена поддержка новых вычислительных шейдеров (массовые параллельные вычисления), имеется возможность многопоточного рендеринга (процесс получения изображения по модели с помощью компьютерной программы), улучшена тесселяция (в компьютерной графике способ, с помощью которого возможно увеличить число полигонов в полигональной трехмерной модели, используя кривые Безье), появились новые алгоритмы компрессии текстур и др.;
ОС Windows 7 поддерживает псевдонимы для папок на внутреннем уровне; например, папка Program Files в некоторых локализованных версиях Windows была переведена и отображалась с переведенным именем, однако на уровне файловой системы оставалась англоязычной;
ОС Windows 7 более совместима с ОС Windows ХР, чем ОС Windows Vista (SP1, SP2); например, на ОС Windows Vista было невозможно запустить некоторые старые программы для ОС Windows ХР;
улучшена безопасность ОС Windows 7, так вероятность попадания в ОС Windows 7 компьютерных вирусов на 25% ниже, чем в ОС Windows Vista, и на 20% ниже, чем в ОС Windows Vista SP2. Вышедшая на рынок ОС Windows 7 также, как и предыдущие ОС,

сопровождается корпорацией Microsoft. Финальная русская версия первого пакета обновлений Service Pack 1 (SP1) для ОС Windows 7 вышла в первом квартале 2011 г. В состав SP1 вошли главным образом исправления ошибок и «заплатки» для уязвимостей, выявленных с момента анонса платформы в октябре 2009 г. Обновление содержит все патчи - автоматизированные, отдельно поставляемые программные средства, используемые для устранения выявленных проблем в основном программном продукте.

Год за годом происходит эволюция структуры и возможностей операционных систем. В последнее время в состав новых операционных систем и новых версий уже существующих операционных систем вошли некоторые структурные элементы, которые внесли большие изменения в природу этих систем. Современные операционные системы отвечают требованиям постоянно развивающегося аппаратного и программного обеспечения. Они способны управлять работой многопроцессорных систем, работающих быстрее обычных машин, высокоскоростных сетевых приспособлений и разнообразных запоминающих устройств, число которых постоянно увеличивается. Из приложений, оказавших влияние на устройство операционных систем, следует отметить мультимедийные приложения, средства доступа к Internet, а также модель клиент/сервер.

Неуклонный рост требований к операционным системам приводит не только к улучшению их архитектуры, но и к возникновению новых способов их организации. В экспериментальных и коммерческих операционных системах были опробованы самые разнообразные подходы и структурные элементы, большинство из которых можно объединить в следующие категории.

- Архитектура микроядра.
- Многопоточность.
- Симметричная многопроцессорность.
- Распределенные операционные системы.
- Объектно-ориентированный дизайн.

Отличительной особенностью большинства операционных систем на сегодняшний день является большое монолитное ядро. Ядро операционной системы обеспечивает большинство ее возможностей, включая планирование, работу с файловой системой, сетевые функции, работу драйверов различных устройств, управление памятью и многие другие. Обычно монолитное ядро реализуется как единый процесс, все элементы которого используют одно и то же адресное пространство. В архитектуре микроядра ядру отводится лишь несколько самых важных функций, в число которых входят работа с адресными пространствами, обеспечение взаимодействия между процессами (interprocesscommunication -- IPC) и основное планирование. Работу других сервисов операционной системы обеспечивают процессы, которые иногда называют серверами. Эти процессы запускаются в пользовательском режиме и микроядро работает с ними так же, как и с другими приложениями.

Такой подход позволяет разделить задачу разработки операционной системы на разработку ядра и разработку сервера. Серверы можно настраивать для требований конкретных приложений или среды.

Выделение в структуре системы микроядра упрощает реализацию системы, обеспечивает ее гибкость, а также хорошо вписывается в распределенную среду.

Многопоточность (multithreading) -- это технология, при которой процесс, выполняющий приложение, разделяется на несколько одновременно выполняемых потоков. Ниже приведены основные различия между потоком и процессом.

Поток: Диспетчеризуемая единица работы, включающая контекст процессора (куда входит содержимое программного счетчика и указателя вершины стека), а также свою собственную область стека (для организации вызова подпрограмм и хранения локальных данных). Команды потока выполняются последовательно; поток может быть прерван при переключении процессора на обработку другого потока.

Процесс: Набор из одного или нескольких потоков, а также связанных с этими потоками системных ресурсов (таких, как область памяти, в которую входят код и данные, открытые файлы, различные устройства). Эта концепция очень близка концепции выполняющейся программы. Разбивая приложение на несколько потоков, программист получает все преимущества модульности приложения и возможность управления связанными с приложением временными событиями.

Многопоточность оказывается весьма полезной для приложений, выполняющих несколько независимых заданий, которые не требуют последовательного исполнения. В качестве примера такого приложения можно привести сервер базы данных, который одновременно принимает и обрабатывает несколько запросов клиентов. Если в пределах одного и того же процесса обрабатываются несколько потоков, то при переключении между различными потоками непроизводительный расход ресурсов процессора меньше, чем при переключении между разными процессами. Кроме того, потоки полезны при описанном в последующих главах структурировании процессов, которые являются частью ядра операционной системы.

До недавнего времени все персональные компьютеры, рассчитанные на одного пользователя, и рабочие станции содержали один виртуальный микропроцессор общего назначения. В результате постоянного повышения требований к производительности и понижения стоимости микропроцессоров производители перешли к выпуску компьютеров с несколькими процессорами.

Для повышения эффективности и надежности используется технология симметричной многопроцессорности (symmetricmultiprocessing -- SMP).

Этот термин относится к архитектуре аппаратного обеспечения компьютера, а также к образу действий операционной системы, соответствующему этой архитектурной особенности. Симметричную многопроцессорность можно определить как автономную компьютерную систему со следующими характеристиками.

- В системе имеется несколько процессоров.
- Эти процессоры, соединенные между собой коммуникационной шиной или какой-нибудь другой схемой, совместно используют одну и ту же основную память и одни и те же устройства ввода-вывода.
- Все процессоры могут выполнять одни и те же функции (отсюда название симметричная обработка).

Операционная система, работающая в системе с симметричной многопроцессорностью, распределяет процессы или потоки между всеми процессорами. У многопроцессорных систем есть несколько потенциальных преимуществ по сравнению с однопроцессорными, в число которых входят следующие.

Производительность. Если задание, которое должен выполнить компьютер, можно организовать так, что какие-то части этого задания будут выполняться параллельно, это приведет к повышению производительности по сравнению с однопроцессорной системой с процессором того же типа. Сформулированное выше положение проиллюстрировано на рис. 2.12. В многозадачном режиме в один и тот же момент времени может выполняться только один процесс, тогда как остальные процессы вынуждены ожидать своей очереди. В многопроцессорной системе могут выполняться одновременно несколько процессов, причем каждый из них будет работать на отдельном процессоре.

Надежность. При симметричной мультипроцессорной обработке отказ одного из процессоров не приведет к остановке машины, потому что все процессоры могут выполнять одни и те же функции. После такого сбоя система продолжит свою работу, хотя производительность ее несколько снизится.

Наращивание. Добавляя в систему дополнительные процессоры, пользователь может повысить ее производительность.

Масштабируемость. Производители могут предлагать свои продукты в различных, различающихся ценой и производительностью, конфигурациях, предназначенных для работы с разным количеством процессоров.

Важно отметить, что перечисленные выше преимущества являются скорее потенциальными, чем гарантированными. Чтобы надлежащим образом реализовать потенциал, заключенный в многопроцессорных вычислительных системах, операционная система должна предоставлять адекватный набор инструментов и возможностей.

Рисунок 4 Многозадачность и многопроцессорность

Часто можно встретить совместное обсуждение многопоточности и многопроцессорности, однако эти два понятия являются независимыми. Многопоточность -- полезная концепция для структурирования процессов приложений и ядра даже на машине с одним процессором. С другой стороны, многопроцессорная система может обладать преимуществами по сравнению с однопроцессорной, даже если процессы не разделены на несколько потоков, потому что в такой системе можно запустить несколько процессов одновременно. Однако обе эти возможности хорошо согласуются между собой, а их совместное использование может дать заметный эффект.

Заманчивой особенностью многопроцессорных систем является то, что наличие нескольких процессоров прозрачно для пользователя -- за распределение потоков между процессорами и за синхронизацию разных процессов отвечает операционная система. В этой книге рассматриваются механизмы планирования и синхронизации, которые используются, чтобы все процессы и процессоры были видны пользователю в виде единой системы. Другая задача более высокого уровня -- представление в виде единой системы кластера из нескольких отдельных компьютеров. В этом случае мы имеем дело с набором компьютеров, каждый из которых обладает своей собственной основной и вторичной памятью и своими модулями ввода-вывода. Распределенная операционная система создает видимость единого пространства основной и вторичной памяти, а также единой файловой системы. Хотя популярность кластеров неуклонно возрастает и на рынке появляется все больше кластерных продуктов, современные распределенные операционные системы все еще отстают в развитии отодно- и многопроцессорных систем. С подобными системами вы познакомитесь в шестой части книги.

Одним из последних новшеств в устройстве операционных систем стало использование объектно-ориентированных технологий. Объектно-ориентированный дизайн помогает навести порядок в процессе добавления к основному небольшому ядру дополнительных модулей. На уровне операционной системы объектно-ориентированная структура позволяет программистам настраивать операционную систему, не нарушая ее целостности. Кроме того, этот подход облегчает разработку распределенных инструментов и полноценных распределенных операционных систем.