ОС Windows. Назначение и функции операционной системы

Операционная система (ОС) — это комплекс программного обеспечения, предназначенный для снижения стоимости программирования, упрощения доступа к системе, повышения эффективности работы.

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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

Билет 25 вопр 1

Под графическим пользовательским интерфейсом (GUI — Graphical User Interface) понимается некоторая система (среда), служащая для органи-зации диалога ПС с пользователем на основе графического многоокон-ного представления данных. В среде GUI организацию всего взаимодействия с пользователем берет на себя именно сама среда, оставляя ПС делать только свою работу.

К общим принципам, лежащим в основе графического пользова-тельского интерфейса, относятся:

— графический режим работы;

— представление ряда объектов пиктограммами;

— использование указывающего устройства — мыши;

— адекватность изображения на экране изображаемому объекту (принцип WYSIWIG — What You See Is What You Get);

— стандартизация всех основных действий и элементов (все програм-мы для данной графической среды выглядят и ведут себя совершен-но одинаково, используют одинаковые принципы функционирования);

— наличие большого числа стандартных элементов (кнопок, полей ре-дактирования, переключателей и т.д.), которые могут использоваться при конструировании ПС, делая их похожими в обращении и облегчая процесс их написания.

В основе современного графического пользовательского интерфейса лежат две основные концепции.

Первой из них является понятие программы, управляемой данными.

Как правило, эта концепция практически реализуется через ме-ханизм сообщений. Внешние устройства (клавиатура, мышь, таймер) посы-лают сообщения модулям программы о наступлении тех или иных событий (например, при нажатии клавиши или передвижении мыши). Поступающие сообщения попадают в очередь сообщений, откуда извлекаются приклад-ной программой.

Таким образом, программа не должна все время опрашивать мышь, клавиатуру и другие устройства в ожидании, не произошло ли чего-нибудь, заслуживающего внимания. Когда событие произойдет, программа получит извещение об этом с тем, чтобы надлежащим образом его обработать. По-этому программы для таких сред обычно представляют собой цикл обработ-ки сообщений: извлечь очередное сообщение, обработать его, если оно ин-тересно, либо передать стандартному обработчику сообщений, обычно вхо-дящему в систему и представляющему собой стандартные действия системы в ответ на то или иное событие.

Сообщения могут посылаться не только устройствами, но и отдель-ными частями программы (в частности, возможна посылка сообщения себе). Так один модуль может послать сообщение другому модулю, или меню посылает сообщение о выборе определенного пункта. При этом существует также способ прямой посылки сообщения, минуя очередь, когда непосредст-венно вызывается обработчик сообщений адресата.

Второй основополагающей концепцией является понятие окна как объекта. Окно — это не просто прямоугольная область на экране, это и про-грамма (процедура, функция), способная выполнить различные действия, присущие окну. Одним из основных таких действий является реагирование на поступающие сообщения и посылка сообщений другим объектам.

Одной из основных функций окна является перерисовка содержания окна. Любое окно должно уметь при получении соответствующего запроса перерисовать себя (или свою часть) на экране. Перерисовка может реализо-вываться или как реакция на специальное сообщение, или как виртуальная функция (при использовании объектно-ориентированных языков). В состав любой GUI обязательно входит достаточно мощный графический модуль, обеспечивающий выполнение всех основных графических операций и под-держивающий отсечение изображения по заданной (в том числе и довольно сложной) области отсечения. За счет этого реализуется возможность перери-совки фрагмента окна — устанавливается область отсечения, совпадающая с требуемым фрагментом, а затем выполняется запрос на перерисовку. При от-работке запроса на перерисовку окна можно определить размер текущей об-ласти и не пытаться рисовать то, что заведомо будет отсечено.

Среди окон вводятся отношения принадлежности и следования, т.е. любое окно может иметь окно-родителя, которому оно принадлежит, и, сле-довательно, задается во внутренних координатах родительского окна, отсе-кается в размерах родительским окном и уничтожается при уничтожении ро-дительского окна. Любое окно может иметь и принадлежащие ему окна (по-докна), причем последние некоторым образом упорядочиваются. Тем самым окна могут образовывать древовидные структуры подчинения.

Родительское окно и принадлежащие ему подокна могут обменивать-ся сообщениями друг с другом. Эти сообщения обычно разделяются на два класса — запрос на выполнение окном некоторого действия и сообщение, опо-вещающее окно о том, что в другом окне (обычно подокне) произошли неко-торые изменения.

Любая подобная система должна предоставлять для работы некото-рый стандартный набор типов окон, из которых пользователь может стро-ить свои программы.

В состав окна могут входить другие окна и действовать при этом как единое целое. Например, в состав окна-списка может входить скроллер.

Среди окон обычно выделяются окна, предназначенные для ведения диалога с пользователем, ввода данных и т.п. Обычно в их основе лежит стандартное окно с большим набором подокон, играющих роль управляющих элементов. Как правило, диалоговое окно (или процедура, ведущая диалог) снабжается специальной функцией для координации работы управляющих элементов. Например, диалог для выбора файла.

Кроме стандартных окон пользователь может создавать свои собст-венные типы окон, либо добавляя какие-то новые свойства, либо переопреде-ляя часть старых и наследующих все остальное.

При работе с клавиатурой важную роль играет понятие фокуса ввода. Фокус ввода — это то окно, которому поступают все сообщения от клавиатуры.

Существует несколько способов перемещения фокуса ввода:

— при нажатии кнопки мыши фокус передается тому окну, над кото-рым это произошло;

— окна диалога обычно переключают фокус между управляющими элементами диалога при нажатии определенных клавиш (стандартно это Tab и Shift-Tab);

— посредством явного вызова функции установки фокуса ввода.

Окну, теряющему фокус ввода, обычно посылается уведомление об этом, и оно может предотвратить переход фокуса от себя. Окну, получаю-щему фокус, передается сообщение о том, что оно получило фокус ввода.

26 билет 1 вопрос

Дата добавления: 2015-01-30 ; просмотров: 9 | Нарушение авторских прав

Функции ОС Windows 7. Основные функции ОС

Чтобы выполнять свои функции, компьютер должен быть оснащен современной, совместимой с его аппаратными компонентами операционной системой. Сегодняшний рынок ОС предлагает широкий выбор соответствующих решений. Традиционное лидерство на них держится за «оперативками» компании Microsoft, а один из самых успешных на сегодня продуктов от этого разработчика — ОС Windows 7. Что стало фактором лидерства Microsoft на рынке ОС? Какие возможности дает современному пользователю конкретно Windows 7?

Понятие операционной системы

Что такое операционная система? Какие основные функции выполняет ОС? Согласно общераспространенному определению, операционная система — это совокупность программ и приложений, создающих базовую среду для пользования возможностями компьютера. ПО прикладного характера — текстовые, графические редакторы, браузеры, игры — без ОС работать не могут.

Существует большое количество операционных систем, представленных на современном IT-рынке. В числе самых распространенных коммерческих — Windows, MacOS. Считающаяся многими IT-экспертами самой популярной из бесплатных — Linux. Примечательно, что ее модификаций гораздо больше, чем версий коммерческих операционок.

Функции операционных систем

Есть специфические функции ОС. Современные IT-специалисты предпочитают выделять следующие основные.

Во-первых, это организация обмена цифровыми данными между ПК и периферийного типа устройствами — дисками, принтерами, сетевыми ресурсами и т. д. Во-вторых, функции ОС заключаются в обеспечении процедур управления файлами пользователем (или же в автоматическом режиме). В-третьих, операционные системы отвечают за корректный запуск и исполнение программ. В-четвертых, основные функции ОС включают в себя организацию среды эффективного взаимодействия ресурсов ПК и пользователя. Практическая реализация в отношений каждой из перечисленных может состоять в присутствии в операционной системе штатных ресурсов или же в ее совместимости со сторонним ПО. Которое, конечно же, обладает требуемыми возможностями.

Мы рассмотрели базовые функции операционных систем. ОС каких брендов в наибольшей степени им соответствуют? Ответить на этот вопрос нам поможет небольшой экскурс в определение потребностей современных пользователей. Производители ОС могут предлагать широкий спектр решений. Вопрос в том — нужны ли они будут потребителям ПО.

Что нужно современному пользователю?

Каковы потребности современных пользователей ПК? Каким образом их могут удовлетворять функции и назначение ОС, присутствующие на рынке ПО сегодня? Прежде всего это удобный, и что особенно важно, безопасный доступ в интернет, а также организация работы ПК в локальных компьютерных сетях. Следующая совокупность потребностей владельцев ПК сегодня связана с мультимедийными возможностями. Операционная система должна либо содержать штатные, предустановленные образцы прикладного ПО соответствующего назначения, либо быть совместимой со сторонними программами.

Современные пользователи — люди, которые стремятся к минимизации временных затрат, связанных с настройкой и обеспечением стабильной работы компьютеров. Важно, в этой связи, то, какие функции выполняет ОС в автоматическом режиме, без участия владельца ПК. В идеале, подключение устройств и инсталляция программ должны происходить при минимуме затрат пользователя по времени.

Один из современных трендов IT-индустрии в аспекте взаимодействия фирм-разработчиков ПО и их потребителей — минималистичность интерфейсов. Современный пользователь хочет видеть на экране только самые необходимые опции. Это касается как прикладного ПО, так и операционных систем. Если природа ПО предполагает многофункциональность, как в случае с ОС, то его производитель должен заложить в интерфейсы элементы гибкой настройки опций. Чтобы (в том случае, если в на экране присутствуют ненужные функции ОС) отключить их пользователь мог в любой момент.

Windows — самая функциональная ОС?

Наибольшую распространенность в мире получила операционная система Windows от Microsoft. Многие эксперты связывают это с тем, что функции ОС Windows и ее возможности наилучшим образом адаптированы к потребностям современных пользователей. К тому же практическое задействование соответствующих опций в достаточной мере упрощено. Пользователю не нужно быть IT-экспертом для того, чтобы, например, подключить принтер к ПК или установить какую-то программу.

Это выгодно отличает Windows от многих конкурирующих операционных систем, которые, в принципе, могут не сильно уступать ей в возможностях. Например, функции ОС Linux в целом также соответствуют потребностям современных пользователей. Однако их задействование часто требует от владельцев ПК навыков, присущих IT-профессионалам. Автоматизация процессов установки программ и подключения устройств в ОС Linux не столь сильно развита, как в Windows. Во многих случаях пользователю приходится вносить коррективы в ход инсталляции соответствующего ПО или драйверов вручную.

Собственно, в интерфейсах Windows реализовано практически все то, о чем мы говорили выше, определяя потребности современных пользователей.

В силу вышеперечисленных и ряда других причин (в частности тех, что носят маркетинговый характер) Windows, таким образом, стала самой популярной ОС в мире. К настоящему моменту последовательно выпущено несколько версий этой операционной системы. Одной из новейших является Windows 7. Функции ОС от Mirosoft в данной версии представлены в широчайшем многообразии. Изучим основные из них.

Работа с компьютерными сетями и интернетом

В ОС Windows 7 развиты коммуникационные возможности. При этом пользоваться ими несложно даже неподготовленному пользователю. Нет никаких проблем с тем, чтобы подключиться к интернету посредством большинства из доступных на сегодня каналов связи — через модем, Wi-Fi или же Ethernet-кабель. К тому же, как считают многие IT-эксперты, в 7-й версии Windows хорошо развиты алгоритмы сетевой безопасности. Есть также штатные модули фильтрации трафика на предмет нежелательных соединений.

При создании сети есть возможность активировать такую функцию, как Домен Windows. Он представляет собой программный алгоритм, устанавливающий единые правила и стандарты работы компьютеров, объединенных в одну сеть. Наиболее полезна эта опция для корпоративных пользователей.

Удобный поиск

По мнению многих IT-специалистов, в числе самых примечательных возможностей Windows 7 — новая система поиска файлов. Прежде всего, можно отметить улучшение соответствующего интерфейса, в сравнении с предыдущими версиями ОС. В частности, после того как система осуществит поиск, его результаты будут отображаться не просто в виде названий файлов, но также и дополняться сведениями об их содержимом. Также есть функция упорядочивания найденных файлов исходя их наилучшего соответствия заданным критериям. Можно еще отметить, что поисковые функции ОС Windows характеризуются возможностью использовать большое количество фильтров.

Безопасность

Выше мы отметили тот факт, что в рассматриваемой операционной системе сравнительно хорошо развиты алгоритмы защиты ПК от нежелательных сетевых подключений. Однако, не считая этой возможности, есть и другие, реализованные в Windows 7, функции ОС в аспекте безопасности. Особого внимания заслуживает алгоритм шифрования BitLocker. Отметим, что впервые он был реализован в предыдущей версии операционной системы — Vista. Однако его возможности в новой ОС были усовершенствованы. Алгоритм BitLocker предназначен для защиты файлов, размещенных на диске — штатном или переносном (в том числе флешки). Особенности его реализации в Windows 7 делают возможным чтение защищенных файлов и в более ранних версиях ОС — Vista или XP.

Еще один алгоритм обеспечения безопасности файлов — система EFS. Она также позволяет шифровать данные на дисках. Уровень ее защищенности оценивается экспертами как очень высокий. В целом, многие IT-специалисты отмечают, что аспект безопасности доступа к данным в Windows 7 реализован в высшей степени качественно.

Режим совместимости

Функции ОС Windows 7 включают такую опцию, как режим совместимости с более ранними версиями операционной системы. Для чего такая возможность нужна? Дело в том, что многие программы, созданные в прошлые годы, не могут корректно работать в средах, в которых функционирует 7-я версия Windows. Для их запуска нужны более ранние операционки. Однако в тех случаях, когда они недоступны, Windows 7 может предложить пользователю альтернативу в виде режима совместимости.

Его работа основана на запуске «виртуальной машины», моделирующей среду, характерную для одной из самых популярных версий Windows прошлых лет — XP. Запуск программ при этом возможен посредством стандартных интерфейсов 7-й версии ОС, таких как, например, панель задач и файловый менеджер.

IT-эксперты отмечают, что, поскольку Windows 7 по своей архитектуре наиболее близка к ОС Vista, с приложениями, адаптированными для последней, более новая ОС будет работать практически гарантированно. Исключения могут составлять такие виды ПО как, например, антивирусы. Но эта проблема была явной только в первые годы после выхода 7-й версии. Сейчас практически все современные антивирусы могут работать с Windows 7 в стандартном режиме без «виртуальной машины» совместимости.

Перейдем к рассмотрению основных прикладных опций, что представлены в операционной системе.

Красоты AERO

В предыдущей версии ОС, Windows Vista, компания Microsoft внедрила очень стильный и красивый интерфейс, получивший название AERO. Он представляет собой набор полупрозрачных элементов окон, сопровождаемых графическими эффектами. К тому же структура нового интерфейса делает доступ к файлам и программам более удобным, чем в предыдущих версиях. AERO удачно сочетается с базовыми программными средами операционной системы, под управлением которых выполняются основные функции ОС Windows 7.

Его интерфейс поддается гибкой настройке исходя из набора эффектов и способов их визуализации. Если, например, компьютер недостаточно производителен для запуска всех опций AERO, то какие-то из них пользователь может отключить.

Центр мобильности

В числе самых примечательных прикладных опций ОС — Центр мобильности. Наибольшую востребованность он имеет среди пользователей ноутбуков — главным образом в силу гибкости настроек энергосбережения. Однако его возможности, конечно, не ограничиваются этим. Посредством интерфейса Центра мобильности можно настроить громкость звука, сетевые опции. В некоторых случаях производители компьютеров добавляют свои функции.

Управление

В годы, когда Windows 7 готовилась к выводу на рынок, огромную популярность стали приобретать мобильные устройства — смартфоны и планшеты. На большинстве из них установлен сенсорный экран с поддержкой технологии «мультитач», когда матрица дисплея может управляться посредством сразу нескольких прикосновений. Это существенно расширяет возможности компьютера. В режиме «мультитач», например, экраном могут управлять сразу несколько пользователей одновременно. Можно, используя нехитрые движения по экрану пальцами, увеличивать или уменьшать отображаемые элементы.

И потому компания Microsoft, исходя из актуальных трендов рынка, реализовала поддержку «мультитач» в Windows 7. Это решение оказалось настолько удачным, что и впоследствии эта технология стала включаться в функции операционных систем — ОС Windows 8, 8.1. Предполагается, что она будет присутствовать и в самой свежей версии, 10-й.

Мультимедийные возможности

В распоряжении пользователя ОС — программный комплекс Windows Media Center. В нем реализовано большое количество мультимедийных возможностей. К тому же соответствующие интерфейсы допускают подключение к компьютеру периферийных устройств — таких как, например, HD-телевизор, после чего многие функции WMC можно задействовать с помощью пульта.

Так же как и предыдущие версии операционной системы от Microsoft, ОС Windows 7 — при условии корректной инсталляции всех необходимых драйверов — отлично справляется с запуском большинства современных игр и обработкой данных в мультимедийных приложениях.

Системные требования и драйвера

Какими аппаратными характеристиками должен обладать компьютер, чтобы на нем можно было задействовать основные функции ОС Windows 7? Минимальные требования, озвучиваемые экспертами, таковы.

Во-первых, ПК должен быть оснащен процессором с тактовой частотой не ниже 1 ГГц. Операционная система при этом выпускается в дистрибутивах, поддерживающих как 32-битную архитектуру микросхем, так и 64-разрядную.

Во-вторых, на компьютере должен быть установлен модуль ОЗУ емкостью как минимум 1 ГБ (если используется 32-битная архитектура) или 2 ГБ (при 64 разрядах).

В-третьих, на жестком диске ПК должно быть свободно не менее 16 ГБ пространства (при 32-битной архитектуре) или 20 ГБ (при 64-разрядной).

Но эти требования — минимальные. При их наличии будут работать только основные функции ОС. Для того чтобы можно было задействовать возможности Windows 7 в полной мере, желательно, чтобы упомянутые параметры (по каждому из вышеперечисленных ресурсов) превосходили вышеописанные раза в 2.

Разумеется, в данном случае речь идет только лишь о базовых аппаратных компонентах, влияющих на производительность. ПК также должен быть оснащен качественным «железом» иных типов. Прежде всего, это касается видеокарты и микросхемы, отвечающей за обработку звука. Что же до графических компонентов — они также могут характеризоваться таким параметром, как объем памяти. Для корректной работы Windows 7 эксперты рекомендуют видеокарты с ОЗУ не менее 256 МБ.

Вместе с тем, в среде IT-экспертов бытует мнение, что Windows 7 не столь требовательна к производительности аппаратных компонентов, чем предыдущая версия ОС — Vista. Хотя, конечно, по этому критерию ее нельзя сравнивать с XP, не говоря о более ранних выпусках.

Оптимальный подбор аппаратных компонентов зависит также и от того, для каких целей чаще всего используется компьютер. Если он типично офисный, то можно обойтись компонентами, соответствующими минимальным системным требованиям. Но если на нем запускаются современные игры, то его владельцам следует позаботиться об установке современных аппаратных компонентов, которые, в зависимости от требований конкретных разработчиков «геймерских» продуктов, должны более чем в два раза превосходить «железо» с минимальными характеристиками.

Важнейший аспект корректной работы «железа» — драйвера. По мнению многих IT-экспертов, разработчики Windows 7 уделили этому компоненту особое внимание. Дело в том, что при подключении того или иного периферийного устройства, например, принтера или видеокамеры, под рукой у пользователя может не оказаться нужного драйвера. При работе с более ранними версиями Windows это могло означать, что задействовать аппаратный компонент скорее всего не получится. Но в 7-й версии Windows есть, как отмечают многие IT-специалисты, большое количество предустановленных драйверов. Более того, если даже нужного не найдется, в ОС заложены алгоритмы быстрого поиска необходимого ПО в интернете. Преимущественно в автоматизированном режиме, то есть при минимальном вмешательстве пользователя.

Устойчивость в работе

Назначение и основные функции ОС Windows 7, как считают многие пользователи и IT-эксперты, удачно дополняются стабильностью и устойчивостью работы данной операционной системы. В то время как соответствующий аспект для Windows Vista и предыдущих версий ОС у многих IT-специалистов вызывал нарекания. Есть мнение, что сделать операционку стабильной компания Microsoft смогла прежде всего за счет привлечения к тестированию ОС очень большого количества пользователей в ходе ее разработки. В некоторых источниках указывается цифра в 10 млн владельцев ПК. Результаты «народного» тестирования направлялись в Microsoft, после чего функции ядра ОС, ее интерфейс и иные программные компоненты дорабатывались.

Есть обратная связь

Стоит отметить, что «социальная» составляющая взаимодействия Microsoft с потребителями своего продукта осталась также и после вывода новой ОС на рынок. Пользователи по-прежнему имеют в доступе инструменты для взаимодействия с компанией-разработчиком Windows 7 в аспекте решения возможных проблем. В числе таковых можно отметить интерфейс Troubleshooting Platform. Используя данный ресурс, пользователь может найти возникшую в своем случае проблему в списке типовых. Но даже если этого сделать не удастся, то при обращении в службу поддержки Microsoft он сможет, по крайней мере, дать понять IT-специалистам, какова вероятная природа неполадок. Также в интерфейсах Windows есть такая опция, как Problem Steps Recording. Не следует думать, что она и ей подобные — ненужные функции ОС. С помощью такого рода опций пользователь может отправить в службу поддержки файл с технической информацией по возникшей проблеме, составленный в рамках наиболее понятных для IT-экспертов Microsoft алгоритмов.