Операционная среда Windows
Операционная система — комплекс программ, обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, организующий работу с файлами и выполнение прикладных программ, осуществляющий ввод и вывод данных.
На сегодняшний день, операционная система — это первый и основной набор программ, загружающийся в компьютер. Помимо вышеуказанных функций ОС может осуществлять и другие, например предоставление общего пользовательского интерфейса.
Сегодня наиболее известными операционными системами являются ОС семейства Microsoft Windows и UNIX-подобные системы.
Microsoft Windows
Microsoft Windows — это семейство операционных систем компании Microsoft.
Работает на платформах Intel, AMD, а также на процессорах VIA и других, за некоторыми исключениями. Поклонники OS/2, AmigaOS, Mac OS, Solaris, Linux и UNIX критикуют все версии Windows с момента появления системы на рынке. Однако последние 10 лет Windows — самая популярная операционная система для настольных компьютеров на процессорах семейства x86. В большей части этот успех обеспечен рыночной политикой, которая также критикуется.
Существует два специфических ответвления в семействе ОС Windows:
· Embedded — операционная система реального времени, предназначенная для управления промышленными оборудованием, создаётся как урезанная версия Windows NT или XP.
· Windows Mobile (Ранее WinCE) — служит для управления карманными компьютерами, коммуникаторами и сотовыми телефонами.
Программа управления файловой системой Проводник.
Проводник Windows — это приложение, реализующее графический интерфейс доступа пользователя к файлам в операционной системе Microsoft Windows.
Проводник в настоящее время фактически является основой графической оболочки пользователя Windows.
Об оболочке Windows
В Windows одна из программ является оболочкой (англ. Windows shell). Оболочка запускается вместе с Windows, в ранних версиях Windows выход из оболочки приводил к выходу из операционной системы. Современные версии Windows, если оболочка завершит работу крахом, могут загружать новую копию.
· Windows 1 и 2 — MS-DOS Executive
· Windows 3 — Диспетчер программ
· Windows 95 и далее — Проводник Windows.
Программу-оболочку можно заменить на другую. Существуют альтернативные оболочки Windows (англ.): Emerge Desktop, Aston, SharpE, Talisman Desktop, GreenGnome и другие.
Обзор
Проводник Windows впервые появился в Windows 95 как замена диспетчера программ и диспетчера файлов Windows 3.x. Всё, что видит пользователь после загрузки Windows (пиктограммы рабочего стола, панель задач, меню «Пуск» — кроме «обоев») — это Проводник Windows.
Иногда Проводником называют его часть, предназначенную для манипуляции файлами. Её можно вызвать двойным щелчком по иконке «Мой компьютер», запустить из «меню Пуск», воспользоваться клавиатурным сокращением ⊞ Win+E.
Последующие версии Windows, и в некоторых случаях, версии Internet Explorer, добавляли новые возможности, убирали другие, постепенно формируя из простой системы навигации по файлам полнофункциональную задаче-ориентированную систему управления файлами.
За функционирование Проводника Windows отвечает процесс explorer.exe.
Папки
Понятие папки в проводнике Windows несколько отличается от понятия каталога. Большинство папок отображают содержимое определённого каталога файловой системы, но существуют и специальные папки, содержимое которых не имеет реального расположения на диске, а зависит от настроек операционной системы. К таким папкам можно отнести:
· «Мой компьютер»* — содержит доступные пользователю устройства хранения данных, а также ссылки на папки «Мои документы»* разных пользователей, на папку «Панель управления», а также на некоторые устройства ввода информации (сканеры, камеры и т. д.)
· «Панель управления» — содержит список ссылок на программы, с помощью которых осуществляется настройка операционной системы.
· «Корзина»* — системная папка для предотвращения случайного удаления файлов. Файлы, перемещённые в «Корзину», удаляются после выполнения команды «Очистить корзину».
· «Рабочий стол» — содержит как список файлов, находящихся в каталоге «Рабочий стол» текущего пользователя, так и отсутствующие в этом каталоге папки: «Мой компьютер», «Мои документы», «Корзина» и «Сетевое окружение».
* — здесь указаны первоначальные наименования системных папок. Их названия меняются от версии к версии (Vista+ — «Компьютер», «Документы», 8.1+ — «Этот компьютер», «Документы») и могут быть переименованы пользователем.
Библиотеки
Начиная с версии Windows 7 для организации и обеспечения доступа к файлам (независимо от места их хранения), помимо папок, пользователь может использовать библиотеки. Библиотека, упрощённо говоря, является своеобразным сборником ярлыков на файлы документов и мультимедиа. Библиотека собирает файлы определённых типов из различных расположений и отображает их в виде одной коллекции, не перемещая их из места хранения. Файлы, помещенные в библиотеку, автоматически индексируются, что обеспечивает контекстный поиск, в зависимости от типа файла.
Перечень библиотек
· «Избранное» — используется для организации быстрого доступа к часто посещаемым папкам компьютера.
· «Документы» — используется для упорядочивания текстовых документов, электронных таблиц, презентаций и других текстовых файлов.
По умолчанию файлы, которые пользователь перемещает, копирует или сохраняет в библиотеку «Документы», хранятся в папке «Мои документы».
· Библиотека «Изображения» предназначена для упорядочивания цифровых фотографий, полученных с фотоаппарата, сканера или по электронной почте от других людей.
По умолчанию файлы, которые пользователь перемещает, копирует или сохраняет в библиотеку «Изображения», хранятся в папке «Мои рисунки».
· Библиотека «Музыка» предназначена для упорядочивания цифровой музыки, например, песен, скопированных со звуковых компакт-дисков или загруженных из Интернета.
По умолчанию файлы, которые пользователь перемещает, копирует или сохраняет в библиотеку «Музыка», хранятся в папке «Моя музыка».
· Библиотека «Видео» предназначена для упорядочивания видеозаписей, например, клипов с цифровой камеры, камкордера, или видеофайлов, загруженных из Интернета.
По умолчанию файлы, которые пользователь перемещает, копирует или сохраняет в библиотеку «Видео», хранятся в папке «Мои видеозаписи».
Концепция и характеристики операционных систем Windows.
Современные ОС Windows — высокопроизводительные, многозадачные и многопотоковые 64-разрядные операционные системы с графическим интерфейсом и расширенными сетевыми возможностями, работающие в защищенном режиме, поддерживающие 16-разрядные приложения без всякой их модификации.
ОС Windows — это интегрированная среда, обеспечивающая обмен текстовой, графической, звуковой и видеоинформацией между отдельными программами.
Основными характеристиками ОС Windows являются:
· вытесняющая многозадачность и многопоточность;
· графический пользовательский интерфейс;
· подключение новых периферийных устройств по технологии Plug and Play$
· наличие коммуникационных программных средств (поддержки компьютерных сетей);
· наличие средств мультимедиа;
· интеграция с глобальной сетью Интернет;
2.1.1.1 Базовая архитектура системы. 32-разрядная архитектура.
Windows NT – второй представитель нового поколения мощных 32-битовых многопотоковых операционных систем. Первой такой ОС была Windows – 95. 32-разрядная ОС способна непосредственно обрабатывать 32-разрядные числа (а не 16-разрядные, как ее предшественники DOS, Windows 3.1, 3.11 и другие) и, что более важно оперировать с 32-разрядными адресами.
Сравнение с пропускной способностью дороги, у которой 8, 16, 32, 64 полосы.
Микропроцессоры ПК, начиная с Intel-386 (далее Intel-486, Intel Pro) стали 32-разрядными, т.е. способными управляться с 32-разрядными кодами, в том числе с 32-разрядными адресами. Так как Windows-3.1,11 не могли работать с 32 разрядами, то возможности этих микропроцессоров использовались неполностью.
Начиная с Windows – 95, отпадает необходимость в сегментной модели памяти. Windows NT также поддерживает плоскую (flat) модель памяти, в рамках которой память никак не структурируется. Ее придется структурировать, только если программные продукты превысят размер 4 Гбайта, так как именно такое адресное пространство обеспечивается 32-разрядным адресом.
Итак, Windows – 95 и Windows NT преодолевают 2 основных ограничения прежних ОС (DOS, Windows 3.1):
1) выполнение операций только над 16-разрядными двоичными числами;
2) использование сегментной модели памяти.
Комментарий.
Непосредственная поддержка операций только над 16-разрядными числами не означает невозможность обработки чисел большей разрядности, скажем 32-разрядных. Но работа с ними требует их дробления на части, выполнения необходимых действий над отдельными частями и последующего объединения частичных результатов в окончательный. Такая техника существенно замедляет обработку данных. При этом на времени исполнения программ сказывается не только необходимость обрабатывать длинные коды чисел по частям, но и потребность в многократном считывании таких кодов из памяти.
Суть сегментной модели памяти заключается в том, что основная память на логическом уровне представлена в видесовокупности сегментов различного, но не превосходящего некоторую величину размера. 16-разрядным кодом можно адресовать только 64 Кбайта памяти, а этого явно недостаточно.
Windows NT – интегрированная среда.
Интегрированная ОС – операционная система, ядро которой загружается в момент включения ПК, и активизируется графический интерфейс.
Вытесняющая многозадачность и многопоточность.
Вытесняющая многозадачность – свойство ОС, самостоятельно в зависимости от внутренней ситуации передавать или забирать управление у того или иного приложения.
Многозадачность увеличивает загрузку микоропроцессора. Даже если работает 1 пользователь, то при выполнении медленных операций ввода-вывода, например, микропроцессор вынужден простаивать. В такие отрезки времени он может выполнять другие задачи.
В Windows 3.х приложения работали в режиме кооперативной многозадачности, т.е. последовательно. Каждое приложение периодически самостоятельно проверяет очередь сообщений, чтобы при необходимости передать управление другому приложению. ОС при этом пассивно наблюдает за этим процессом, не вмешиваясь в него. Приложения, редко проверяющие очередь сообщений, забирают себе практически все процессорное время.
Комментарий. В Windows NT для 32-битовых приложений используется механизм вытесняющей многозадачности, основанный на многопоточности.
Многопоточность – свойство ОС выполнять операции одновременно над потоками нескольких 32-битовых приложений, называемых процессами.
Процесс состоит из потоков.
Поток – это некоторая часть процесса, которой может быть выделено процессорное время для одновременного выполнения наряду с другими потоками того или иного процесса.
32-битовые приложения Windows NT способны порождать или инициировать несколько потоков внутри данного процесса. Каждый процесс состоит как минимум из одного потока. Многопоточное приложение значительно эффективнее в работе, быстрее реагирует на действия пользователя и выполняет многие операции в фоновом режиме.
Распределение времени между приложениями в Windows NT осуществляет ядро операционной системы, а поддержка вытесняющей многозадачности обеспечивает плавное переключение между одновременно выполняемыми процессами и не позволяет одному приложению занять все системные ресурсы.
Технология Plug and Play (включи и работай).
Начиная с Windows 95, в ОС этого семейства широко используется технология Plug and Play,обеспечивающая новые возможности интеграции программных продуктов и аппаратных средств. Они ориентированы на поддержку любого типа устройств, включая мониторы, видеоплаты, принтеры, звуковые карты, модемы, приводы CD-ROM/
Кроме того настройка и конфигурирование ОС, которые можно определить как изменение и уточнение режимов ее работы, а также порядка ее работы для:
1) обеспечения функционирования ОС на ПК с конкретным набором аппаратных средств;
2) адаптации ОС к потребностям пользователя и приложений;
3) повышения эффективности функционирования ОС и производительности ПК в целом.
К радости неквалифицированных пользователей настраивать Windows, начиная с 95-ой версии гораздо проще. Здесь нет необходимости вручную готовить какие-либо файлы конфигурации (CONFIG.SYS и AUTOEXEC.BAT не нужны). Некоторые функции унифицированы и вынесены в одно место
Настройка\Панель управления\Свойства системы\Общие …\Быстродействие
Настройка\Панель управления\Устройства
В функциях настройки Windows, начиная с 95-ой, впечатляет, прежде всего то, что она способна распознать конкретное технические средства ПК, после чего учесть в работе их особенности и произвести автонастройку самих устройств. Это и есть результат технологии Plug and Play.
Комментарий.
Технология Plug and Play –это набор спецификаций, предложенных хорошо известными фирмамиMicrosoft, Compaq, Intel,иPhoenix Technologies с целью автоматизации процесса настройки подключаемых к ПК периферийных устройств. Начиная с Windows 95, пользователю для подключения нового устройства, поддерживающего технологию Plug and Play,достаточно его просто вставить в систему. Перераспределение и настройка системных ресурсов далее происходит автоматически. Например, ПК легко превращается в мультимедийную систему, простым присоединением звуковой платы и привода CD-ROM и последующим запуском Windows 95, 98 или NT.
Раньше этот процесс был очень трудоемким, требовал сложных манипуляций с коммутационными перемычками с целью бесконфликтного задания адресов портов ввода-вывода, номеров линий запроса прерывания, каналов прямого доступа к памяти (DMA) и зон адресного пространства. Теперь же все это не требуется – система справляется с настройкой устройств самостоятельно, одновременно подстраивая и себя – в частности, обеспечивая загрузку требуемых драйверов.
Категория: драйвер = драйвер устройства (device driver) + драйвер ресурсов (например, драйвер расширенной памяти HIMEM.SYS).
Windows 95, 98, NT и последующие версии также поддерживают динамическое реконфигурирование – замену периферийных устройств, выполняемых на платах PC Card,непосредственно в процессе работы без выключения питания (“горячее подключение”). Другой пример динамического изменения конфигурации системы: если в процессе работы от станции отключился портативный компьютер, Windows в этом компьютере автоматически изменяет конфигурацию, настраиваясь на монитор низкого рарешения, отсутствие сетевой платы и большого жесткого диска.
Технология Plug and Play,позволяет также работать с устройствами, не подчиняющимися спецификацииPlug and Play,упрощая их настройку и управление оборудованием.
Для корректного обращения с системными ресурсами ОС Windows отслеживает все устройства и выделяемые им ресурсы. Диспетчер устройств Windows позволяет пользователю получать информацию обо всех найденных системой устройствах, изменять при необходимости их конфигурацию. Кроме этого
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-15; Нарушение авторского права страницы