Графические операционные системы

Графические оболочки

Текстовые программы-оболочки

Дисковые операционные системы

Разновидности операционных систем

В первых компьютерах операционная система отсутствовала, управление осуществлялось на основе простейших языков программирования, которые содержались в ПЗУ, позволяли загружать программы и управлять программой с клавиатуры.

В начале 80-х годов с появлением магнитных дисков была написана первая программа, в которой каждому названию файла присваивались определенные номера дорожек и секторов. Так появилась дисковая операционная система – DOS. Далее дисковой системе поручили решать и другие задачи, например, записывать, копировать и удалять файлы, исключать повторяющиеся названия и т.п. В связи с необходимостью структурирования возрастающего объема данных появились каталоги файлов, из которых постепенно была создана Файловая структура, которая обслуживалась операционной системой.

Фирма Microsoft (США) с 1981 по 1995 год, постепенно усложняя, выпустила несколько версий системы от MS-DOS 1.0 до MS-DOS 6.22

Недостатки дисковых операционных систем:

– первые операционные системы были построены на текстово-символьном интерфейсе (набор команд с клавиатуры);

– на изучение последних версий MS-DOS и решение компьютерных задач требовалось много времени.

Программа-оболочка – это надстройка операционной системы,которая упрощает работу на компьютере и запускается под управлением операционной системы. Упрощение заключается в выборе команд или файлов из списка вместо набора с клавиатуры.

Самая известная программа-оболочка – Norton Commander, которая наглядно показывает всю файловую структуру, позволяет не запоминать команды, а работать с ними через строку меню. Несмотря на появление более совершенных программ, Norton Commander до настоящего времени используется на многих компьютерах.

На смену текстовой программе-оболочке типа Norton Commander пришла графическая оболочка операционной системы. Фирмой Microsoftсначала была создана графическая оболочка Windows 1.0, затем появились её версии под номерами 2.0; 3.0; 3.1; 3.11.

Оболочка Windows, которую назвали средой, работала под управлением системы MS-DOS и не являлась самостоятельной операционной системой.

Среда Windows изначально отличалась следующими признаками:

– единый программный интерфейс;

– единый интерфейс пользователя;

– единый аппаратно-программный интерфейс.

Распространение графических принципов построения программ на всю операционную систему в целом привело к созданиюграфической операционной системы.Лидером в разработке графических систем признана фирма Microsoft, которая с начала 90-х годов создала целый ряд ОС, среди которых можно выделить наиболее известные версии:

– Windows NT – первая графическая операционная система;

– Windows 95 – наиболее популярная версия 90-х годов;

– Windows 98 – доработанная 95-я версия;

– Windows 2000 – система, ориентированная на корпоративного клиента;

– Windows ХР – наиболее популярная версия для настольных компьютеров с 2002 года;

– Windows 7 –популярная система, выпущенная на рынок в 2009 г.;

– Windows 8 – версия, которая внедряется с 2012 г., включает возможности работы с сенсорными экранами, имеет плиточный интерфейс.

Все версии операционных систем фирмы Microsoft относятся к категории лицензионных и продаются на рынке программных продуктов по коммерческим ценам.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Эволюция графических интерфейсов операционных систем. От Xerox Alto до Windows

Любое устройство, механическое или электронное, в задачи которого входит прямое взаимодействие с пользователем, помимо своей внутренней начинки должно обладать чем-то, благодаря чему это самое взаимодействие смогло бы осуществляться. Имя этого посредника сегодня известно каждому. Это — интерфейс. Он может быть аналоговым, но обычно под интерфейсом понимают графическую оболочку или иначе GUI операционных систем и программного обеспечения.

Большинству интерфейсов популярных ныне операционных систем свойственно интуитивно-понятное графическое оформление с использованием визуальных эффектов, однако так было не всегда. С точки зрения современного пользователя первые GUI были довольно примитивны, хотя, нужно отдать им должное, это не всегда означало отсутствие качественного по тем временам юзабилити.

Немного предыстории

Традиционно годом рождения GUI принято считать 1973, именно тогда на свет появился первый в полном смысле этого слова персональный компьютер Xerox Alto, в котором использовался графический интерфейс, но было бы несправедливо при этом не упомянуть о его более ранних предшественниках. В 1962 году учёным Айвеном Сазерлендом была создана программа, которую можно считать первым прообразом графических редакторов.

Называлась она Sketchpad и позволяла рисовать на экране фигуры световым пером. Спустя шесть лет учёными Стэндфордского института была представлена первая использующая графический интерфейс компьютерная система oN-Line System, в которой уже тогда был заложен концепт современных окон, мышки и гипертекстовых ссылок. Но oN-Line System была скорее демонстрацией технических возможностей того времени, оставаясь при этом весьма примитивной.

Xerox – первый настоящий GUI

Родоначальником всех ныне существующих графических интерфейсов правильнее считать GUI , разработанный в рамках проекта Xerox Alto — первого персонального компьютера, созданного в 1973 году. Оболочка Xerox Alto была очень проста, но уже тогда в ней присутствовали меню, кнопки и примитивные окна. Был в ней и курсор мыши с присущими ему функциями выделения, копирования и вставки.

Дальше — больше. В 1981 году появляется новая система под названием Xerox Star, основанная на той же Xerox Alto, но с более совершенным функционалом и графическим интерфейсом. Возможно, вы будете удивлены, но рабочий стол Xerox Star мало чем отличался от нынешних десктопов, если, конечно, не брать в расчёт визуальные эффекты.

В его основе лежит тот же принцип использования ярлыков для запуска файлов и перехода по каталогам файловой системы.

Apple – первые шаги, подсмотренные в Xerox Lab

Надо сказать, Xerox Star была не единственной на то время операционной системой. В начале 80-х годов свои разработки миру представили компании Apple и Microsoft . Понимая всё значение GUI , но не имея достаточно времени для создания оригинальных оболочек для своих систем, разработчики обеих компаний позаимствовали идеи Xerox Lab, что впоследствии даже привело к конфликту между Стивом Джобсом и Биллом Гейтсом. Джобс обвинил Гейтса в плагиате, что тот, якобы, скопировал интерфейс с Macintosh.

Конечно, Стив не был прав, потому что и он сам, и обвиняемый им Гейтс взяли концепцию GUI у Xerox Lab, просто так получилось, что Джобс оказался первым, и если сравнить интерфейсы Apple Lisa, а также родственного ей Macintosh, то можно увидеть явное сходство с Xerox Star. Если что и было добавлено компанией нового, так это текстовое меню в верхней части рабочего стола, Корзина и ряд ярлыков, чей вид, по мнению «яблочных» дизайнеров, больше соответствовал назначению запускаемых через них программ и функций.

DOS. Norton Commander как попытка создания оригинального GUI

Заимствования идей Xerox Lab, однако, вовсе не означают, что никаких попыток создания оригинальных интерфейсов для операционных систем не предпринималось. В 1986 году программистом Джоном Соча был создан Norton Commander — файловый менеджер для MS-DOS, до этого не имевшей практически никакого графического оформления. Роль окон в нем играли панели, делящие экран по вертикали и содержащие списки папок и файлов. В верхней и нижней части менеджера располагались текстовые меню, позволяющие выполнять те или иные операции.

Впрочем, GUI в полном смысле этого слова Norton Commander не являлся. Как и вышедшей в 1988 году его аналог DOS Shell, он относится к псевдографическим интерфейсам, имитирующим графику, оставаясь при этом текстовыми.

Тем не менее, оба эти приложения существенно облегчили работу с данными, избавив пользователей от необходимости вводить DOS -команды, чем долгое время и обуславливалась популярность этих программ.

MacOS 1.1

Выйдя из команды разработчиков Apple Lisa , в 1982 году Стив Джобс возглавил собственный проект Macintosh. Разработанная для маков система получила название Mac OS. Внешне она была похожа на Apple Lisa, но в ней имелись также и только ей одной присущие особенности, причём касались они как внешнего вида элементов интерфейса, так и самого взаимодействия пользователя с оболочкой. Как и Apple Lisa, MacOS 1.1 была основана на оконном принципе, в ней использовались меню, иконки и диалоги.

Оболочка MacOS 1.1 позволяла быстро переименовывать файлы и папки, выделять их, копировать перетаскиванием в место назначения, одновременно закрывать все окна, хотя закрытие окон не всегда предполагало завершения работы приложения, закрывать программы нужно было правильно — через главное меню системы. При закрытии отредактированных, но не сохранённых файлов появлялось диалоговое окно с запросом на подтверждение сохранения изменений или их отмены.

Mac OS 7.5.5

За семь лет своего существования Mac OS прошла через множество изменений, но почти все они были незначительными и только в седьмой версии появились нововведения, о которых стоило бы упомянуть. Пожалуй, самое главное из них это поддержка цветов, так как до этого интерфейс системы был практически монохромным. Теперь пользователь мог менять цвет иконок папок и некоторых других элементов, делая их синими, желтыми или красными.

Присутствовали в цветовой гамме Mac OS 7.5.5 и другие оттенки. В это же время становится цветным «яблочный» логотип в левой части главного меню. Из прочих изменений можно отметить показ иконок модулей во время загрузки системы, расширение функционала меню, добавление всплывающих подсказок при наведении на доступные в меню опции, а также реализация доступа к приложениям из единой панели управления.

Mac OS 8.1

Работа над использованием цвета в графическом интерфейсе была активно продолжена в восьмой версии системы. Системные иконки в Mac OS 8.1 были цветными по умолчанию, а в самой ОС появилось новое приложение Appearance Manager, позволяющее управлять цветовыми схемами. MacOS 8.1 обзавелась набором фоновых изображений, кроме того, в качестве фонов пользователь мог устанавливать произвольные картинки.

В этой же редакции впервые появляется знаменитая платиново-серая тема, ставшая впоследствии визитной карточкой всех последующих версий Mac OS. Другим интересным изменением стало применение к иконкам изометрии, благодаря чему они стали походить на трехмерные объекты, не являясь таковыми на самом деле. Были улучшены настройки отображения содержимого файловой системы — файлы стало можно просматривать в виде списков и значков, размер которых также можно было изменять.

Mac OS 9.2.2

Версией 9.2.2 завершается история Mac OS на основе оригинальной операционной системы Macintosh и казалось, что в ней должно быть больше нововведений, чем в прошлых версиях. В девятой версии действительно много изменений, но коснулись они по большей части функционала, интерфейс же изменился незначительно.

Из наиболее значимых модификаций, затронувших графическую оболочку, стала интегрированная поддержка нескольких учётных записей. При старте системы на экране появлялось окно выбора профиля, а каждый пользователь мог устанавливать свои темы оформления, причём сторонние графические пакеты тоже поддерживались. В этой же версии также была улучшена панель управления звуком и добавлена возможность установки голосового пароля.

NeXTSTEP 3.3

Покинув Apple, в 1985 году Стив Джобс основал собственную компанию NeXT Computers, разработчиками которой была создана ОС NeXTSTEP . Основой новой системы стало ядро Mach, а идеи графического оформления позаимствованы у Mac OS и более ранней Apple Lisa.

Подобно Mac OS, первоначально NeXTSTEP имела упрощенный монохромный интерфейс, основанный на оконном принципе с использованием меню, иконок и диалоговых окон. Полная поддержка цветов появилась только в версии 3.3 , ставшей последней. От поздних версий Mac OS система NeXTSTEP 3.3 отличалась более чистым и лаконичным оформлением.

Microsoft Windows 1.0

Не сидели сложа руки и в Microsoft . В 1985 году компания представляет свою графическую оболочку для MS-DOS с говорящим названием Windows. Оболочка частично поддерживала цветную графику, в ней имелись 32×32-пиксельные иконки, простые меню и диалоги. Фиксированной области, в которой бы отображались значки запущенных приложений пока не было, располагаться они могли в любом месте экрана, перекрываясь при этом открытыми окнами.

Сами окна в первой версии были довольно примитивными. Их можно было перетаскивать мышкой, изменять их размер, но при этом сами они не могли перекрывать друг друга. Сворачивать их также было нельзя. Интерфейс Windows 1.0 облегчал работу с системой и файлами, избавив пользователя от необходимости вводить команды в консоли, но в то же время ему недоставало удобства. Так что в плане юзабилити первая версия Windows значительно уступала системам от Apple.

Microsoft Windows 3.11

Версии Windows 1.0 , 2.0 и 3.0 не были операционными системами в том смысле слова, в котором его принято понимать сегодня. Это были скорее графические оболочки MS-DOS, первые признаки, выделяющие Windows в отдельную ОС, появились только с выходом версий 3.1 и 3.11, но относятся они не столько к GUI , сколько к функционалу. В плане графического оформления существенных изменений было не так уже и много.

В Windows 3.11 уже имеется полная поддержка цветов, окна могут перекрывать друг друга, их можно сворачивать и разворачивать. Незначительно улучшается графика отдельных элементов (объемные кнопки и полосы прокрутки) , используются пропорциональные шрифты, внешний вид программ File Manager и Program Manager реализуется в стиле самой оболочки. Цвета элементов интерфейса пользователь может менять по своему усмотрению.

Microsoft Windows 95

Настоящая революция в оформлении Windows свершилась в 1995 году, именно тогда в системе появляются хорошо ныне всем знакомые кнопка Пуск , Проводник , Панель задач и рабочий стол со значками , который в тоже время являлся отдельной папкой. В этой же версии был реализован показ дисков в папке «Мой компьютер» и способ управления файлами из меню, вызываемого правой кнопкой мыши. Немаловажным нововведением стал переход на 32 -битную архитектуру.

Интересна также история Windows 95 и та роль, которую она сыграла в крахе проекта OS/2 — операционной системы совместного детища Microsoft и IBM. На момент выхода Windows 3.0 между компаниями возникли разногласия. Microsoft стремилась продвигать Windows, а IBM ставило приоритетом разработку OS/2. В итоге между компаниями был заключен договор, согласно которому IBM должна была заниматься OS/2 2.0 и Windows 3.0, а Microsoft — OS/2 3.0.

Однако глава Microsoft решил поступить по-своему, объявив OS/2 2.0 устаревшей, а более новую OS/2 3.0 переименовав в Windows NT. В это же время Microsoft выпускает Windows 3.1, а затем и обновление для версии 3.1 под кодовым названием Chicago , положенное в основу будущей Windows 95 . После этого пути IBM и Microsoft разошлись окончательно. Некоторое время IBM ещё занималась разработкой OS/2, но выход более конкурентоспособной Windows 95 окончательно добил её, и IBM вынуждена была свернуть проект.

IBM OS/2 Warp 4

Поскольку мы затронули тему конфликта между IBM и Microsoft, было бы несправедливо обойти вниманием OS/2, плод некогда плодотворного сотрудничества обеих компаний. После ссоры и окончательного разрыва с Microsoft, разработчики IBM продолжили работу над OS/2. В вышедшей в 1996 году версии OS/2 Warp 4 произведены значительные улучшения внешнего оформления рабочего стола и графической оболочки в целом. На рабочем столе имелись иконки, обеспечивающие доступ к разным системным настройкам, но они же могли играть роль каталогов, в которые пользователь мог помещать файлы и папки, присутствовала Windows-подобная панель задач и единое меню доступа ко всем программам.

OS/2 Warp 4 имеет много общего с Windows, но есть в ней и весьма существенные отличия. Перетаскивание по умолчанию в OS/2 Warp 4 осуществлялось не левой, а правой кнопкой мыши, Корзина служила не для временного хранения удаленных файлов, а для немедленного их уничтожения. Диалоговые окна в этой системе не имели кнопок «Сохранить» или «ОК», данные сохранялись автоматически при закрытии окна , если только пользователь не отменял действие. Другой интересной особенностью системы была возможность просмотра древовидной структуры диска в окнах.

DeskMate 3.05 (десктопная версия 3.69)

Выход Windows в 1985 году не ослабил интерес к MS DOS, которая по-прежнему пользовалась популярностью, равно как и созданные под неё графические оболочки, среди которых выпущенная фирмой Tandy среда DeskMate заслуживает особого внимания. DeskMate — это не просто графическая надстройка, это полноценная операционная среда, включающая в себя собственный набор программного обеспечения.

В отличие от Norton Commander, в DeskMate 3.05 имелись полноценные меню, кнопки и некое подобие окон, которые можно размещать на примитивном рабочем столе. В среду был интегрирован файловый менеджер с ограниченной поддержкой древовидной структуры, встроенный учебник, календарь, органайзер, СУБД, текстовый и векторный графический редакторы. Другой отличительной чертой DeskMate 3.05 являлась поддержка основных цветов.

AmigaOS 3.5

AmigaOS — операционная система, специально созданная для компьютеров семейства Amiga в 1985 году. Интерфейс первых версий представлял собой нечто среднее между оболочкой Apple Lisa и псевдографическими оболочками DOS, но уже в AmigaOS 3.5 появились перекрывающие друг друга окна, цветные иконки для быстрого доступа к файлам, приложениям и дисковым накопителям.

Если брать в целом, AmigaOS 3.5 имеет много общего с MacOS. Меню в верхней части экрана показывает опции в зависимости от того, какие приложение являются в данным момент активными, окна оснащены простейшими элементами управления, есть полосы прокрутки. Отличительной чертой AmigaOS является функция, позволяющая работать с несколькими экранами, причём каждый экран мог иметь свое разрешение и глубину цвета.

RISC OS 4

Маленькая, быстрая и несколько необычная Unix -подобная операционная система, разработанная для платформы Raspberry Pi . Внешне отличалась минималистичным пользовательским интерфейсом, поддержкой всех доступных на тот момент разрешений для компьютеров Acorn, перетаскивания, в ней имелись окна, своеобразная панель задач в нижней части рабочего стола, цветные иконки и псевдотрёхмерные декоративные элементы управления.

Собственными фишками RISC OS 4 являлись однопользовательская многозадачность, модульность и двоичный интерфейс приложений, все файлы в ней представляли собой тома, приложения также были реализованы в виде каталогов с восклицательным знаком. Несмотря на минималистичность, с точки зрения пользователей, привыкших к окружению Windows или LXDE, рабочий стол RISC OS 4 мог показаться неудобным, так как многие способы управления в нём имели существенные отличия.

BeOS 5.0 PE

Достаточно мощная операционная система, созданная компанией Be Inc . и ориентированная на работу с мультимедиа. Изначально разрабатывалась для компьютеров BeBox, но затем перешла на Macintosh, а потом уже и на PC. История BeOS тесно связана с Apple, так как основателем Be Inc. являлся никто иной, как Жан-Луи Гассье — бывший исполнительный директор Apple. Помимо многопоточности и поддержки многопроцессорных архитектур, главной примечательностью BeOS 5.0 PE был её интерфейс, обладающий чертами Windows и систем от Apple.

Оболочка системы выгодно отличалась хорошо продуманным юзабилити и соединённой с изяществом простотой. Как и положено, в ней имелись способные перекрывать друг друга окна, меню, «сборная» панель задач, имеющая сходство с аналогичным элементом оболочки Windows, полноцветные иконки и папки, которые можно было размещать на выполненном в минималистском стиле рабочем столе. Отличительной чертой BeOS 5.0 PE являлось строение окон — вместо традиционного заголовка в них использовались расположенные поверх окна вкладки.

QNX 6.2.1

QNX 6.2.1 — малоизвестная канадская Unix -подобная система, относящаяся к типу так называемых операционных систем реального времени. Будучи универсальной, она отличалась высокой скоростью работы и нетребовательностью к аппаратным ресурсам. Графическая оболочка системы называется Photon, но её рабочий стол имеет много общего с десктопом Windows XP. В нижней части экрана имеется горизонтальная панель управления с подобием кнопки Пуск и вертикальная панель управления справа, поддерживается смена фоновых изображений.

Окна QNX 6.2.1, в которых запускаются приложения, имеют аналогичное строение с окнами Windows. Их можно сворачивать и разворачивать, масштабировать, располагать каскадом и прочее. Проводника, как его принято понимать в Windows в QNX 6.2.1 нет, его заменяет файловый менеджер QNX Photon, сходный по функциональности с Проводником Windows. Благодаря своей лёгкости, удобству и простоте QNX 6.2.1 в своё время конкурировала и в чём-то даже опережала Windows, однако приложений под QNX писалось мало, что и определило её дальнейшую судьбу. Сегодня QNX используется в основном на специализированных устройствах.

Red Hat 8.0 с интерфейсом GNOME 2.06

Системы Linux, особенно ранние, обычно воспринимались как ориентированные на компьютерных гиков, однако нельзя сказать, чтобы разработчики Unix -подобных систем ничего не предпринимали для того, чтобы сделать свои продукты столь же удобными, как и Windows. Примером тому может послужить Red Hat 8.0 — основанная на Linux Fedora OC с оболочкой GNOME 2.06, кстати, изначально разрабатываемой именно для Red Hat и только потом распространившейся и на другие дистрибутивы Linux.

Red Hat 8.0 имеет простой и чистый рабочий стол с возможностью размещения на нём иконок и прочих объектов, Windows-подобную панель задач, окна, элементы управления которых располагались не в левом, как это свойственно многим Linux-системам, а в правом верхнем углу, есть в Red Hat 8.0 даже своя кнопка и меню Пуск. Сами меню организованы по каскадному принципу, что ещё больше в плане оформления роднило эту систему с Windows.

Вместо послесловия

За более чем полвека своего существования ЭВМ проделали огромный путь, развившись в сложные и мощные системы, нашедшие применение практически во всех современных отраслях. Сравнивать первые электронные вычислительные машины с современными суперкомпьютерами это всё равно, что сравнивать Монгольфьер с космическим кораблем. Но тем более удивительным кажется то, что их интерфейсы не претерпели кардинальных изменений, если не считать перехода собственно к графическим оболочкам.

Если присмотреться к интерфейсам современных операционных систем, то можно заметить явные сходства с графическими оболочками родоначальников всех GUI Xerox Alto и Apple Lisa. Что это, нехватка воображения дизайнеров или некая необходимость, продиктованная рамками физиологии пользователей? Скорее второе, чем первое. Можно ли это рассматривать как некий недостаток? Конечно нет. Да, первые графические интерфейсы были примитивны, но была в них одновременно и та подкупающая простота, которой так иногда не хватает перегруженным визуальными эффектами оболочкам современных программ и операционных систем.