Роль и назначение операционной системы Microsoft Windows

Операциоонная систеема, сокр. ОС (англ. operating system, OS) — комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами вычислительного устройства и организации взаимодействия с пользователем.

Назначение операционной системы можно разделить на четыре основные составляющие Организация (обеспечение) удобного интерфейса между приложениями и пользователями, с одной стороны, и аппаратурой компьютера – с другой. Вместо реальной аппаратуры компьютера ОС представляет пользователю расширенную виртуальную машину, с которой удобнее работать и которую легче программировать.

Организация эффективного использования ресурсов компьютера. ОС не только представляет пользователям и программистам удобный интерфейс к аппаратным средствам компьютера, но и является своеобразным диспетчером ресурсов компьютера. К числу основных ресурсов современных вычислительных систем относятся процессоры, основная память, таймеры, наборы данных, диски, накопители, принтеры, сетевые устройства, и др. Эти ресурсы определяются операционной системой между выполняемыми программами. В отличие от программы, которая является статическим объектом, выполняемая программа – это динамический объект, он называется процессом и является базовым понятием современных ОС.

Облегчение процессов эксплуатации аппаратных и программных средств вычислительной системы. Ряд операционных систем имеет в своем составе наборы служебных программ, обеспечивающие резервное копирование, архивацию данных, проверку, очистку и дефрагментацию дисковых устройств и др.

Кроме того, современные ОС имеют достаточно большой набор средств и способов диагностики и восстановления работоспособности системы. Сюда относятся:

— диагностические программы для выявления ошибок в конфигурации ОС;

— средства восстановления последней работоспособной конфигурации;

— средства восстановления поврежденных и пропавших системных файлов и др.

Возможность развития. Современные ОС организуются таким образом, что допускают эффективную разработку, тестирование и внедрение новых системных функций, не прерывая процесса нормального функционирования вычислительной системы. Большинство операционных систем постоянно развиваются (нагляден пример Windows).

Функции операционной системы:

— связь с пользователем в реальном времени для подготовки устройств к работе, переопределение конфигурации и изменения состояния системы.

— выполнение операций ввода-вывода; в частности, в состав операционной системы входят программы обработки прерываний от устройств ввода-вывода, обработки запросов к устройствам ввода-вывода и распределения этих запросов между устройствами.

— управление памятью, связанное с распределением оперативной памяти между прикладными программами.

— управление файлами; основными задачами при этом являются обеспечение защиты, управление выборкой и сохранение секретности хранимой информации.

— обработка исключительных условий во время выполнения задачи.

— появление арифметической или машинной ошибки, прерываний, связанных с неправильной адресацией или выполнением привилегированных команд.

— вспомогательные, обеспечивающие организацию сетей, использование служебных программ и языков высокого уровня.

Операционные системы разные, но их назначение и функции одинаковые. Операционная система является базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.

Windows 3.1 и 3.11 является надстройкой над DOS, однако между ними существуют серьёзные различия — именно они позволяют называть Windows операционной системой.

в Windows вы можете последовательно запустить несколько (а не строго одно, как в DOS) приложений и переключаться между ними в процессе работы. Некоторые приложения, в зависимости от задачи, могут продолжать работать, находясь в запущенном, но неактивном состоянии.

В Windows используется неактивный режим работы процессора (protected mode), и программа пользователя уже не может влезть в какую ей угодно область памяти и делать там что вздумается.

Большим преимуществом Windows 3.11 стала возможность работы в одно-ранговой сети или с выделенным сервером. Теоретически, можно забыть про приобретение специального сетевого программного обеспечения и обойтись только средствами Windows 3.11. Однако на практике в локальной сети всё-таки лучше ставить специальное сетевое ПО, а уже поверх него — Windows 3.11. Тем более что в Windows предусмотрена поддержка не только своей сети, но и других сетевых протоколов.

Возможность использования в программах виртуальной памяти — (иными словами, выделение программе шести мегабайт памяти на машине с физическими четырьмя) также весьма удобна. И хотя в таком режиме компьютер заметно замедляет свою работу, бывает очень важно, чтобы “требовательная” программа работала уж как-нибудь, чем никак.

Windows распахивает перед пользователями фантастический мир мультимедиа, измерения которого системе DOS и не снились. DOS могла позволить воспроизведение максимум небольших мультфильмов — способности Windows трудно перечислить: это компьютерные игры, электронные энциклопедии, интерактивная графика и многое другое.

Функции операционной системы

• Управление выполнением процессов посредством их создания, завершения или приостановки и организации взаимодействия между ними.

• Планирование очередности предоставления выполняющимся процессам времени центрального процессора (диспетчеризация). Процессы работают с центральным процессором в режиме разделения времени: центральный процессор выполняет процесс, по завершении отсчитываемого ядром кванта времени процесс приостанавливается и ядро активизирует выполнение другого процесса. Позднее ядро запускает приостановленный процесс.

• Выделение выполняемому процессу оперативной памяти. Ядро операционной системы дает процессам возможность совместно использовать участки адресного пространства на определенных условиях, защищая при этом адресное пространство, выделенное процессу, от вмешательства извне. Если системе требуется свободная память, ядро освобождает память, временно выгружая процесс на внешние запоминающие устройства, которые называют устройствами выгрузки. Если ядро выгружает процессы на устройства выгрузки целиком, такая реализация системы UNIX называется системой со свопингом(подкачкой); если же на устройство выгрузки выводятся страницы памяти, такая система называется системой с замещением страниц.

• Выделение внешней памяти с целью обеспечения эффективного хранения информации и выборка данных пользователя. Именно в процессе реализации этой функции создается файловая система. Ядро выделяет внешнюю память под пользовательские файлы, мобилизует неиспользуемую память, структурирует файловую систему в форме, доступной для понимания, и защищает пользовательские файлы от несанкционированного доступа.

• Управление доступом процессов к периферийным устройствам, таким как терминалы, ленточные устройства, дисководы и сетевое оборудование. Выполнение ядром своих функций довольно очевидно. Например, оно узнает, что данный файл является обычным файлом или устройством, но скрывает это различие от пользовательских процессов. Так же оно, форматируя информацию файла для внутреннего хранения, защищает внутренний формат от пользовательских процессов, возвращая им неотформатированный поток байтов. Наконец, ядро реализует ряд необходимых функций по обеспечению выполнения процессов пользовательского уровня, за исключением функций, которые могут быть реализованы на самом пользовательском уровне. Например, ядро выполняет действия, необходимые shell’у как интерпретатору команд: оно позволяет процессору shell читать вводимые с терминала данные, динамически порождать процессы, синхронизировать выполнение процессов, открывать каналы и переадресовывать ввод-вывод. Пользователи могут разрабатывать свои версии командного процессора shell с тем, чтобы привести рабочую среду в соответствие со своими требованиями, не затрагивая других пользователей. Такие программы пользуются теми же услугами ядра, что и стандартный процессор shell.

Расширения файлов	Форматы
arj, zip, rar	Форматы архивных файлов
.exe .msi	Исполняемые форматы (форматы программных файлов)
.txt .doc .docx . rtf .pdf .odt	Текстовые форматы
.jpg .jpeg .tiff .psd .bmp.	Графические форматы
.cdr .ai	Форматы векторной графики
.pm6 .p65 .cs5 .cs6	Форматы программы для верстки

Список использованной литературы и электронных ресурсов:

Глава 7. Основные программы Windows 10

Служебные программы Windows 10

В этой части самоучителя, кратко опишем предназначения Служебных и Стандартных программ Windows 10.

Найти их можно в соответствующих каталогах, нажав кнопку Пуск.

Выполнить

— программа, которая с незапамятных времён кочует из версии в версию Windows. Запуска программ, которые входят в стандартный набор Windows.

Саму программу Выполнить можно запустить нажав на клавиатуре сочетание клавиш Windows + R. Запуск программ осуществляется путем ввода их названия в строку. Например: calc — запускает калькулятор, winver — показывает версию операционной системы, regedit — редактор реестра, msconfig — конфигурация системы и т.д.

Диспетчер задач

— если зависла какая-то программа, то Диспетчер задач это то, что вам нужно. В нём отображаются все работающие в данный момент программы и процессы, причём почти любой процесс или программу можно аварийно выключить. Запустить программу Диспетчер задач можно нажав сочетание клавиш CTRL+ALT+DEL или щёлкнув правой кнопкой Панель задач выбрать соответствующий пункт в появившемся меню. По умолчанию Диспетчер задач Wimdows 10 запускается в «упрощенном» виде и показывает только запущенные программы, которые можно аварийно завершить в случае «зависания».

Если нажать кнопку Подробнее, то Диспетчер задач перейдёт в расширенный вид, где дополнительно можно увидеть все выполняющиеся процессы, графики загруженности памяти, процессора, сети и много других интересных параметров.

Функции и технологии для приложений для Windows Features and technologies for Windows apps

Вне зависимости от типа создаваемого приложения или применяемого устройства Windows поддерживает множество функций, которые являются основными компонентами для важных сценариев приложений. No matter what type of app you are building or device you are targeting, Windows supports many features that are key building blocks for important app scenarios. Некоторые из этих функций по-разному доступны для среды выполнения Windows (WinRT), универсальной платформы Windows (UWP), Win32 (API Windows) и других платформ приложений. Some of these features are exposed to the Windows Runtime (WinRT) and the Universal Windows Platform (UWP), Win32 (Windows API), and other app platforms in different ways. Приведенные ниже статьи помогут понять, как определенные функции Windows поддерживаются на различных платформах приложений и как приступить к использованию этих функций в коде. The following articles help you understand how certain Windows features are supported in different app platforms and how to get started using the features in your code.

Эта статья содержит адаптированный список статей с подробными сведениями о том, как получить доступ к важным функциям и технологиям Windows на платформах приложений WinRT, Win32 (API Windows), WPF и Windows Forms. This article provides a tailored list of articles to read more about how you can access important Windows features and technologies in WinRT, Win32 (Windows API), WPF, and Windows Forms app platforms. Полные сведения о функциях разработки каждой платформы см. в следующих ресурсах: For complete information about the development features of each platform, see the following resources:

Основные функции и технологии Windows Key Windows features and technologies

В следующих разделах приводятся некоторые важные функции и технологии Windows, которые позволяют создавать современные и привлекательные возможности для клиентов. The following sections highlight several important Windows features and technologies that enable you to deliver modern and deliver compelling experiences to your customers.

Windows Ink Windows Ink

Платформа Windows Ink — наряду с пером — обеспечивает естественный способ создания цифровых рукописных примечаний, рисунков и заметок. The Windows Ink platform, together with a pen device, provides a natural way to create digital handwritten notes, drawings, and annotations. Платформа поддерживает получение входных данных дигитайзера в виде рукописных данных, создание рукописных данных, управление этими данными, отображение их в виде росчерков пера на устройстве вывода и преобразование этих росчерков в текст с помощью функции распознавания рукописного ввода. The platform supports capturing digitizer input as ink data, generating ink data, managing ink data, rendering ink data as ink strokes on the output device, and converting ink to text through handwriting recognition.

Дополнительные сведения о различных способах использования платформы Windows Ink в приложениях для Windows см. в статье Взаимодействие с пером и Windows Ink в приложениях UWP. For more information about the different ways to use Windows Ink in Windows apps, see Windows Ink.

Взаимодействие с помощью голосовых функций Speech interactions

Windows предоставляет множество способов для интеграции функций распознавания речи и преобразования текста в речь (также известную как TTS или синтез речи) непосредственно в приложение. Windows provides many ways to integrate speech recognition and text-to-speech (also known as TTS, or speech synthesis) directly into the user experience of your app. Речь может быть надежным и приятным способом взаимодействия пользователя с вашим приложением, который сможет дополнить или даже заменить взаимодействие с помощью клавиатуры, мыши, сенсорного ввода и жестов. Speech can be a robust and enjoyable way for people to interact with your app, complementing, or even replacing, keyboard, mouse, touch, and gestures.

Дополнительные сведения о различных способах применения взаимодействия с помощью речи в приложениях для Windows 10 см. в этой статье. For more information about the different ways to use speech interactions in Windows apps, see Speech, voice, and conversation in Windows 10.

ИИ Windows Windows AI

Мы предлагаем несколько разных решений искусственного интеллекта, которые можно использовать для улучшения приложений Windows. We offer several different AI solutions that you can use to enhance your Windows applications. С помощью машинного обучения Windows вы можете интегрировать обученные модели машинного обучения в приложения и локально запускать их на устройстве. With Windows Machine Learning, you can integrate trained machine learning models into your apps and run them locally on the device. Навыки компьютерного зрения Windows позволяют использовать готовые библиотеки для выполнения общих задач обработки изображений или создания собственных решений. Windows Vision Skills allows you to use pre-built libraries to accomplish common image processing tasks, or create your own custom solutions. DirectML предоставляет низкоуровневые интерфейсы API типа DirectX, которые позволяют использовать все возможности оборудования. DirectML provides low-level, DirectX-style APIs that let you take full advantage of the hardware.

Дополнительные сведения о различных способах интеграции искусственного интеллекта в приложения для Windows см. в статье ИИ Windows. For more information about the different ways to integrate AI in Windows apps, see Windows AI.

Функции и технологии по платформам Features and technologies by platform

В следующих разделах приведены полезные ссылки для получения дополнительных сведений о том, как выполнять интеграцию с основными функциями и технологиями Windows из наших основных платформ приложений: WinRT/UWP, Win32 (Windows API), WPF и Windows Forms. The following sections provides useful links to learn more about how to integrate with core Windows features and technologies from our main app platforms: WinRT/UWP, Win32 (Windows API), WPF, and Windows Forms.