Операционные системы семейства Windows
ОС Windows – это разработанная фирмой Microsoft надстройка над ОС DOS, обеспечивающая большое количество возможностей и удобств для пользователей и программистов. В отличие от оболочек типа Norton Сommander, Windows не только обеспечивает удобный и наглядный интерфейс для операции с файлами, дисками, но предоставляет новые возможности для запускаемых в среде Windows программ. Разумеется, для использования этих возможностей программы должны быть спроектированы по требованиям Windows.
MS Windows – интегрированная среда, обеспечивающая эффективный обмен текстовой, графической, звуковой и видеоинформацией между отдельными программами. Базовые функциональные возможности MS Windows перекрывают все, что заложено в MS DOS, Windows 3.11.
Интегрированная операционная система – операционная система, ядро которой, загружаемое в момент включения компьютера, активизирует графический интерфейс пользователя и обеспечивает полную совместимость с операционной системой MS DOS.
1. Удобство поддержки устройств. Основное отличие программ для DOS и Windows состоит в том, что DOS-программа может работать с аппаратными средствами компьютера (монитором, клавиатурой, принтером) непосредственно, минуя DOS, в то время как Windows-программа должна обращаться к внешним устройствам только через посредство Windows. Поэтому после установки в Windows драйвера, обеспечивающего поддержку данного устройства, все Windows-программы могут работать с этим устройством. Это ликвидирует болезненную для DOS проблему обеспечения совместимости программ с конкретными внешними устройствами. Программы (драйверы) для поддержки наиболее распространенных устройств входят в Windows, а для остальных устройств – поставляются вместе с этими устройствами или контроллерами.
2. Единый пользовательский интерфейс.Windows представляет программистам все необходимые средства для создания пользовательского интерфейса, поэтому программисты пользуются ими, а не изобретают аналогичные собственные средства. Вследствие этого пользовательский интерфейс Windows-программы в значительной степени унифицирован, а пользователям не требуется изучать для каждой программы новые принципы организации взаимодействия с этой программой.
3. Поддержка масштабируемых шрифтов. В таких приложениях, как редактирование документов, издательское и рекламное дело, создание таблиц или презентаций необходимо использование большого количества разнообразных шрифтов – текстовых, заголовочных, декоративных, причем символы этих шрифтов могут потребоваться в самых различных размерах. Поэтому в Windows 3.1 была встроена поддержка масштабируемых шрифтов формата True Type. Масштабируемые шрифты содержат описания контуров символов, позволяющие строить символы любого нужного размера.
4. Поддержка мультимедиа. При подключении соответствующих устройств Windows может воспринимать звуки от микрофона, компакт-диска или MIDI-синтезатора, изображения от цифровой видеокамеры или с компакт-диска, выводить звуки и движущиеся изображения. Windows – высокоэффективная платформа для мультимедиа. Эта операционная среда позволяет мультимедиаприложениям проявить себя наилучшим образом. Персональные компьютеры с мультимедиа на платформе Windows обеспечивают прекрасное качество изображения и звука. Windows обеспечивает поддержку таких мультимедийных устройств, как видеодиски и видеомагнитофоны. Эта поддержка упрощает процесс подготовки системы к покадровой съемке – основе высококачественного видео.
5. Многозадачность. Windows обеспечивает возможность одновременного выполнения нескольких программ и переключения с одной программы на другую.
6. Средства обмена данными. Для организации обмена данными между различными программами Windows предлагает следующие способы:
— буфер обмена данными (одна программа может поместить данные в этот буфер, а другая – использовать данные из буфера);
— динамический обмен данными (одна программа может использовать данные, связанные другой программой, причем копия данных в использующей программе сохраняет привязку к исходным);
— механизм связи и внедрения (программа, использующая внедренные данные может редактировать эти данные, для чего автоматически запускается программа, с помощью которой эти данные были созданы).
7. Совместимость с DOS-программами.Работа в среде Windows не вынуждает отказываться от использования DOS-программ. Более того, для запуска DOS-программ, как правило, нет необходимости выходить из Windows.
8. Использование технологии Plug and Play. В Windows широко используется технология Plug and Play («Вставь и работай»), обеспечивающая новые возможности интеграции программных продуктов и аппаратных средств. Она ориентирована на поддержку любого типа устройств, включая мониторы, видеокарты, принтеры, звуковые карты, модемы, приводы CD-ROM, различные контроллеры жестких дисков и т.д.
Технология Plug and Play упрощает работу с компьютером за счет следующих сервисных функций:
– помощь при распознавании устройств для их установки и настройки;
– уведомление программных продуктов и приложений и динамическое изменение состояния системы;
– тесная интеграция драйверов устройств, системных компонентов и пользовательского интерфейса, облегчающая настройку и управление системой.
В Windows пользователю для подключения нового устройства, поддерживающего технологию Plug and Play, достаточно его просто вставить в систему. Перераспределение и настройка системных ресурсов далее происходят автоматически.
Технология Plug and Play, заложенная в Windows, позволяет также работать с устройствами, не подчиняющимися сертификации Plug and Play, упрощая их настройку и управление оборудованием.
1. Описанные выше преимущества достаются за счет значительного увеличения нагрузки на аппаратные средства компьютера. Часто программы с приблизительно одинаковыми возможностями для DOS и для Windows отличаются по требованиям к ресурсам компьютера в десятки раз.
2. Windows-программы недостаточно эффективно работают в тех приложениях, где критическим ресурсом является время.
3. Наиболее существенный недостаток Windows – это ее весьма малая надежность. Некорректная работа любой Windows-программы может вызвать «зависание» всей Windows. Кроме того, ограниченность указанных ресурсов Windows делает невозможным одновременное выполнение в Windows более трех-четырех серьезных программ, сколько бы в компьютере ни было оперативной и дисковой памяти.
4. В Windows не предусмотрено практически никаких средств защиты от повреждения ОС. При активном использовании Windows часто система теряет работоспособность, и приходится ее переустанавливать или устранять повреждения, работая в DOS-режиме.
В ОС, имеющих интерфейс командной строки, навигацию по файловой системе осуществляют путем ввода команд перехода с диска на диск или из каталога в каталог. В связи с крайним неудобством такой навигации (необходимо помнить команды, безошибочно посимвольно набирать их на клавиатуре) широкое применение нашли специальные служебные программы, называемые файловыми оболочками.
Программы-оболочкипредоставляют пользователю качественно новый интерфейс и освобождают его от детального знания операций и команд ОС. Функции большинства оболочек, например, семейства MS DOS обеспечивают более быструю и удобную работу с файловой системой. Как и ОС, файловые оболочки бывают неграфические и графические. Наиболее известные неграфические файловые оболочки для MS DOS – диспетчер файлов Norton Commander, Dos Navigator, Volkov Commander. Роль графической файловой оболочки для MS DOS в свое время исполняли программы Windows 1.0 и Windows 2.0, которые постепенно развились до понятия операционной среды (в версиях Windows 3.x) и далее до самостоятельной операционной системы (Windows 95). Операционные системы семейства Windows, хотя и имеют графический интерфейс, тем не менее широко используют программы-оболочки, в частности, оболочки Far Manager, Windows Commander, Total Commander.
Операционные системы семейства Windows
В настоящее время большинство персональных компьютеров в мире работают под управлением той или иной версии операционной системы Windows (фирма Microsoft). Программные продукты этого семейства обладают общими характерными чертами:
· единый графический пользовательский интерфейс;
· поддержка работы в сетевой среде;
· наличие универсальной системы средств обмена данными между приложениями (буфер обмена, динамический обмен данными – DDE, связывание и встраивание объектов – OLE).
В операционных системах семейства Windows реализована открытая архитектура(Windows Open Services Architecture – WOSA), которая предоставляет механизмы для решения задачи передачи информации независимо от ее местоположения и формата представления. С их помощью пользователь компьютера может легко подключиться к любой из информационных служб, располагающихся в различных сетях или операционных системах. В настоящее время обеспечивается стандартный доступ к базам данных, почте, телефонным сетям и системам лицензирования, сетевым службам и специализированным службам (финансовые системы и данные реального времени).
Первыми разработками Microsoft в области создания новых ОС для персональных компьютеров были программные среды Windows 3.x (Windows 3.0, Windows 3.1, Windows 3.11 for Workgroup), которые представляли собой графическую надстройку над операционной системой MS DOS.
Затем на рынок операционных систем корпорацией была представлена первая настоящая ОС семейства Windows – Windows 95. Она является многозадачной, 32-разрядной ОС с расширенными сетевыми функциями и обеспечивает широкие возможности работы с мультимедиа, обработки текстовой, графической, звуковой и видеоинформации, а также предоставляет встроенные средства поддержки обмена файлами и их защиты, возможность совместного использования принтеров, факсов и других общих ресурсов. Windows 95 позволяет отправлять сообщения электронной почтой, факсимильной связью, поддерживает удаленный доступ. Применяемый в ней защищенный режим не позволяет прикладной программе в случае сбоя нарушить работоспособность системы, надежно предохраняет приложения от случайного вмешательства одного процесса в другой, обеспечивает определенную устойчивость к вирусам.
Windows 98 отличается от Windows 95 интеграцией с браузером Internet Explorer, что обеспечивает отображение содержимого папок в виде окна браузера; улучшенной совместимостью с новыми аппаратными средствами компьютера; поддержкой стандарта plug-and-play. Может использоваться на настольных и портативных компьютерах.
Windows Millenium Edition (Windows ME) является очередной версией ОС линейки Windows 95, Windows 98 и Windows 98 SE. В ее основе лежит ядро Windows 98.
Параллельно с Windows 95 корпорация Microsoft представила на рынок принципиально новую операционную систему – Windows NT (New Technology), ставшую родоначальницей ряда ОС. Это 32-разрядная система со встроенной сетевой поддержкой и развитыми средствами многопользовательской работы. Она обеспечивает истинную многозадачность, многопроцессорную обработку, разграничение доступа к аппаратным и информационным ресурсам, защиту данных и многое другое.
Эта операционная система очень удобна для пользователей, работающих в локальной сети, а также для коллективных пользователей, особенно группы, выполняющей совместный проект и обменивающейся данными. Поставляется в двух вариантах Windows NT Server и Windows NT for Workstation.
Операционная система нового поколения Windows 2000 ориентирована на разнообразные компьютеры: портативные, настольные, серверы и кластерные системы, и обеспечивает тесную интеграцию с Internet. Она является развитием ОС Windows NT 4.0 и характеризуется следующими параметрами:
· имеет 32-разрядную файловую систему с открытой для дальнейшего развития архитектурой, работающую быстрее и реализующую множество новых возможностей;
· максимально упрощает установку и настройку оборудования за счет поддержки стандарта plug-and-play;
· имеет встроенные средства для работы со звуком, видео и компакт-дисками (CD-ROM); диагностики, оптимизации и исправления ошибок, которые помогают устранять конфликты между устройствами и повышают эффективность функционирования всей системы;
· включает эффективные инструменты для работы с Internet, которые ускоряют работу и поиск информации в World Wide Web.
Вследствие наличия эффективных средств обеспечения защиты (сохранение состояния системы для ее восстановления после сбоев, модифицированная файловая система, шифрование, управление доступом и прочее) Windows 2000 была признана одной из самых безопасных ОС.
В системе Windows 2000 реализованы многие решения, призванные уменьшить затраты на эксплуатацию системы в корпоративных сетях.
Семейство Windows 2000 включает: Windows 2000 Professional, Windows 2000 Server, Windows 2000 Advanced Server, Windows 2000 Datacenter Server. Каждая из них предназначена для своих целей и имеет соответствующие возможности и функции. Например, Windows 2000 Professional ориентирована на домашние компьютеры или рабочие станции.
Windows XP объединяет в себе лучшие качества предыдущих версий Windows: надежность, стабильность и управляемость – от Windows 2000, технологию plug-and-play – от Windows 98. В ней реализован более эффективный интерфейс пользователя, включающий новые возможности группировки и поиска документов, возможность быстрого переключения пользователей и т.д. Пользователь Windows XP может создавать компакт-диски в форматах, позволяющих осуществлять однократную или многократную запись (CD-R или CD-RW), применяя для этого обычный метод перетаскивания или соответствующих мастеров. Операционная система Windows XP реализована корпорацией Microsoft в двух версиях: для домашних пользователей Windows XP HomeEdition, и для корпоративных клиентов – Windows XP Professional Edition.
ОС Windows NT, 2000, XP поддерживают файловые системы FAT, NTFS, CDFS.
Дальнейшее развитие возможностей ОС Windows 2000 Server получили в 64-разрядной операционной системе Windows Server 2003,версии которой ориентированы на малый бизнес и рынок SOHO (Small Office/Home Office – малый офис/домашний офис), серверы крупных предприятий, построение Web-серверов.
Windows CE – операционная система для мобильных вычислительных устройств, таких, как карманные компьютеры, цифровые информационные пейджеры, сотовые телефоны, мультимедийные и развлекательные приставки, включая DVD проигрыватели и устройства доступа в Internet. Это 32-разрядная, многозадачная операционная система, имеющая открытую архитектуру. Windows CE позволяет устройствам различных категорий «говорить» и обмениваться информацией друг с другом, связываться с корпоративными сетями и с Internet, пользоваться электронной почтой. Она компактна и высоко производительна, функционирует на микропроцессорах различных марок и изготовителей.
