Что такое операционная система Windows

Операционная система – эта важнейшая программа на вашем компьютере. Это программа, которая позволяет вам видеть красивое оформление на мониторе. Все картинки, кнопки, окна и даже просто включение компьютера – возможно только с помощью операционной системы.

Можете представить операционную систему как основу компьютера, сначала устанавливают именно ее, а уже потом на нее накладывают, устанавливают все остальные программы. Можно сказать, что это основная программная платформа, фундамент вашего компьютера.

Существует несколько операционных систем, но самая популярная – это Windows.

Я уверен, что очень многие слышали этот бренд, ведь по статистике большая часть компьютеров в мире работает именно на операционной системе Windows. Этапы развития можно наблюдать на картинке ниже:

Самыми удобными считаются Windows 7 и XP.

Что такое операционная система?

Это программа или правильнее будет сказать комплекс программ, которые проводят сложные вычислительные операции и выводят обработанную информацию в удобном для нас виде. Мы определились, что операционная система – это фундамент компьютера («главная программа»), отвечающая за работу компьютера, но к сожалению и она не может корректно работать без четких указаний.

Ведь она должна автоматически понимать, какое окно или кнопку куда вывести, когда вы запускаете что-нибудь на компьютере ее задача определить что это, картинка, музыка или может быть фильм и вывести на наш монитор в комфортном виде или передать звук на колонки. Все это становится возможным только после установки дополнительных программ — драйверов, именно о них мы и поговорим дальше.

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

Концепция операционной системы WINDOWS.

Введение. Понятие файла.

Операционная система – совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратным обеспечением компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействие между собой и пользователем.

Операционная система выполняет следующие функции:

· управление работой каждого блока персонального компьютера и их взаимодействием;

· управление выполнением программ;

· организация хранения информации во внешней памяти;

· взаимодействие пользователя с компьютером (поддержка интерфейса пользователя).

Операционная система осуществляет загрузку в оперативную память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные действия по запросу выполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.

Разные типы устройств внешней памяти в операционной системе объединяет принцип организации хранения логически связанных наборов информации в виде файлов.

Файл – логически связанная совокупность данных или программ, для размещения которой во внешней памяти выделяется именованная область.

Файл является учетной единицей информации в операционной системе.

На диске файл не требует для своего размещения непрерывного пространства, обычно он занимает свободные кластеры в разных частях диска. Сведения о номерах этих кластеров хранятся в специальной FAT(File Allocation Table) – таблице.

Кластер – минимальная единица пространства диска, которое отведено файлу: представляет группу смежных секторов.

Для характеристики файла используются следующие параметры:

· объем файла (в байтах);

· специальные атрибуты: R (Read only) – только для чтения; H (Hidden) – скрытый; S (System) – системный; A (Archive) – архивный.

При работе на персональном компьютере установлен ряд соглашений по заданию типа файла:

. bak – копия файла, создаваемая при перезаписи файла оригинала;

. bat — командный файл;

. com – командный, системный, исполняемый файл;

. dat- файл данных;

. doc – файл документов (текстовый);

. exe – исполняемый файл;

. hlp – библиотека справочной информации;

. sys — файл, расширяющий возможности операционной системы;

. tmp – временный файл;

. txt – текстовый файл и другие.

Операционная система WINDOWS

Концепция операционной системы WINDOWS.

До появления операционной системы с графическим интерфейсом, какой является WINDOWS, от пользователя требовалось знание всех команд для управления работой компьютера. Этапы эволюции ОС WINDOWS:

1985 г. – версия 1.0 ; 1987 г. – версия 2.0 ; 1990 г. – версия 3.0 ; 1992 г. – версия 3.1 ; 1993 г. – версия 3.11 для рабочих групп (характер — графическая оболочка);

сент. 1995 г. – операционная система WINDOWS’95;

1998 г. — WINDOWS’98.

Операционная система WINDOWS’95 появилась в результате объединения операционной системы MS-DOS и ее графической оболочки WINDOWS’3.1 (3.11).

Основными характеристиками ОС WINDOWS являются:

1. 32-х разрядная архитектура;

2. вытесняющая многозадачность и многопоточность;

3. графический пользовательский интерфейс;

4. подключение новых периферийных устройств по технологии Plug & Play;

5. использование виртуальной памяти;

6. совместимость с ранее созданным программным обеспечением;

7. наличие коммуникационных программных средств;

8. наличие средств мультимедиа.

32-х разрядная архитектура.

Операционная система WINDOWS’95 ориентирована на работу 32-х разрядных программ (в отличие от нее, ОС MS-DOS работает, в основном, с 16-ти разрядными программами), что повышает скорость работы вычислительной системы. В ОС WINDOWS’95 16-ти разрядные программы также функционируют, но они не могут задействовать все ресурсы системы.

Вытесняющая многозадачность и многопоточность.

Многозадачная (multitasking) ОС – способность ОС одновременно выполнять несколько программ.

Многозадачность разделяется на следующие виды:

· кооперативная (cooperative): ОС не занимается решением проблемы распределения процессорного времени, его распределяют сами программы. Кооперативная многозадачность была реализована в WINDOWS’3.1.В ОС WINDOWS’95 этот вид многозадачности обеспечивается для 16-ти разрядных приложений.

· вытесняющая (preemptive): распределением процессорного времени между программами занимается операционная система. Она выделяет каждой задаче фиксированный квант времени процессора. По истечении этого кванта времени, система вновь получает управление, чтобы выбрать другую задачу для ее активизации. Такой режим реализуется для 32-х разрядных приложений, и для программ MS-DOS.

Многопоточная (multithreading) ОС – способность ОС разделять работающие программы на несколько частей, самостоятельно претендующих на процессорное время. Это обеспечивает выполнение программой не связанных друг с другом опреаций.

Графический пользовательский интерфейс.

Пользовательский интерфейс WINDOWS использует графический режим монитора. Основу интерфейса представляет система окон, включающая графические объекты для управления работой компьютера.

Подключение новых периферийных устройств по технологии Plug & Play

Операционная система WINDOWS самостоятельно создает и изменяет файлы конфигурации, распознает конкретное техническое устройство и производит его автонастройку (Технология“Plug & Play”). Дополнительные устройства подключаются специальными программами-мастерами, которые распознают любое устройство, поддерживающее технологию Plug & Play.

Использование виртуальной памяти.

Виртуальная память – расширение адресного пространства, полученное за счет использования части внешней памяти. Если оперативной памяти не хватает для обеспечения работы текущего (активного) приложения, то приложение или его часть, не используемые в данный момент микропроцессором, выгружаются из оперативной памяти на диск. На их место в оперативную память загружается необходимый фрагмент активного приложения.

Совместимость с ранее созданным программным обеспечением.

В большинстве случаев операционная система WINDOWS обеспечивает совместимость программ операционной системы MS-DOS.

Наличие коммуникационных программных средств.

Сетевые средства операционной системы WINDOWS позволяют осуществлять следующие функции:

· обеспечение передачи данных между двумя компьютерами, соединенными кабелями с помощью программы Direct Cable Connection;

· организация электронной почты в локальной и глобальной сети (Microsoft Exchange);

· выполнение факсимильной передачи (Microsoft Fax);

· обмен файлами с удаленным компьютером и подключение к глобальной сети (Hyper Terminal);

· организация одноранговой компьютерной сети из нескольких компьютеров;

· подключение к компьютерной сети с выделенным сервером.

Наличие средств мультимедиа.

Операционная система WINDOWS обеспечивает интерактивную работу с высококачественным звуком и графикой при помощи специальных программных средств. Минимальный набор таких приложений входит в состав ОС WINDOWS: проигрывание аудиодисков, воспроизведение, запись и редактирование звуковых файлов и др.

Операционная система WINDOWS XP получила распространение в 2002 году. Эта операционная система похоже на ОС WINDOWS 95/98/2000, но обладает рядом характерных особенностей, которые подчеркивают ее концептуальную новизну.

Операционная система WINDOWS XP обладает следующими отличительными особенностями по сравнению с предыдущими версиями ОС WINDOWS:

1. Минимальные требования к ресурсу компьютера для установки ОС WINDOWS XP: не менее 128 МБт ОЗУ, не менее 1,5 ГБт свободного места на жестком диске, тактовая частота микропроцессора не менее 300 МГц.

2. Внешний вид интерфейса упрощен, заголовки окон на рабочем столе крупнее.

3. Наличие двухпанельного Главного меню: Системные папки (Мои Документы, Моя музыка, Мои изображения), расположенные в Главном меню, содержат дополнительную панель в правой части своего окна.

4. Наличие встроенного MP-3 плейера, позволяющего прослушивать MP3 и WMA файлы без поиска нужного драйвера.

5. Копирование музыкальных файлов из сети INTERNET осуществляется по умолчанию в папку «Моя музыка».

6. Наличие только одного приложения на панели задач: окна одного приложения группируются вместе (под одним значком).

7. Наличие настроек в 10 отдельных категориях на Панели управления.

8. Существует программа-мастер подключения к сети.

9. Операционная система WINDOWS XP – многопользовательская ОС, она сохраняет профили каждого пользователя.

10. Наличие функции предварительного просмотра всех рисунков одного списка одновременно.

11. Наличие дополнительных драйверов для подключения периферийных устройств (обновлены стандартные, добавлены специальные возможности).

12. Поддержка режима записи на накопители CD-RW.

13. Поддержка «старых программ», разработанных для ОС MS-DOS.

Дата добавления: 2016-12-09 ; просмотров: 4230 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ