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

Что такое Windows: описание операционной системы

Огромное количество людей по всему миру использует операционную систему виндовс в качестве основной оболочки для решения поставленных задач. Однако даже активные пользователи редко задаются вопросом, откуда появилась Windows и что это такое. Тем не менее, ОC Windows имеет достаточно долгую историю, наглядно показывающую процесс становления самой популярной системы и распространение компьютеров в целом.

Что такое виндовс

Windows — это операционная система, разработанная корпорацией Microsoft. Представляет собой основную программу, которая управляет всеми функциями компьютера и обеспечивает установку дополнительных приложений. ОС запускается сразу же после включения компьютера и является его неотъемлемой частью.

Windows — ОС с богатой историей

OC Windows позволяет использовать компьютер для работы, игр или других развлечений. В ней можно открывать различные файлы, пользоваться Интернетом, воспроизводить музыку и фильмы. Подробнее можно прочитать о системе на странице Windows Вики.

К сведению! Рассматривая буквально слово «виндовс» и что это такое, становится ясно, что название операционной системы переводится как «окна». Это прекрасно передает суть программы, функционал которой как раз основан на работе с различными окнами папок и приложений.

Виндовс — это платная операционная система, которая требует активации при помощи специального ключа. Покупая готовый компьютер с установленной системой, пользователь часть суммы платит именно за нее. Для самостоятельной инсталляции необходимо приобрести нужную сборку в виде диска.

Вместе с самой оболочкой пользователь получает комплекс заранее установленных программ, который будет зависеть от выбранной версии ОС. В любом случае доступны следующие программы:

• простой текстовый редактор Notepad;
• калькулятор;
• WordPad для создания полноценных электронных документов;
• редактор изображений Paint;
• браузер для выхода в Интернет;
• стандартный проигрыватель аудио и видео;
• встроенный антивирус;
• комплект игр и многое другое.

На специальных версиях также предусмотрено продвинутое программное обеспечение для управления всеми узлами компьютера и глубокой настройки системы.

Обратите внимание! Подавляющему большинству пользователей вполне достаточно базовой версии виндовс с набором стандартных программ. Системному администратору или же просто опытному пользователю предложенного функционала может быть мало, так что лучше выбирать максимальные сборки.

История и разновидности виндовс

Первая версия Windows 1.0 появилась еще в 1985 г. Она представляла собой надстройку над MS-DOS, оснащенную графическим интерфейсом. Эта надстройка значительно расширяла возможности стандартной ОС и позволяла одновременно решать сразу несколько задач. Название специально подбиралось максимально простое и при этом описывающее принцип работы системы.

Через два года свет увидел Windows 2.0, которая практически не отличалась внешне от своего предшественника. Однако тут разработчики предусмотрели улучшенную поддержку процессоров, а также постарались оптимизировать наиболее востребованные функции. Именно тут впервые появилась возможность перекрытия окон без необходимости каждый раз переключаться.

Настоящий фурор произвела Windows 3.0, вышедшая в 1990 г. Тут теперь можно было использовать простейшие редакторы, файловую систему, а также отслеживать активность программ. Были встроены программы «Блокнот», «Калькулятор» и комплект стандартных карточных игр. Прекрасно подходила для простых развлечений по типу кроссвордов.

Спустя два года компания решила провести апгрейд системы и предложила пользователям Windows 3.1, поддерживающую 32-разрядный доступ к накопителю. Стала доступна поддержка сетей, шрифтов и компьютерной мыши. Дополнительно присутствовал встроенный антивирус для оперативной защиты.

Как выглядела Windows 95

Windows 95 с 1995 г. можно смело назвать новой вехой в операционных системах. За счет новых технологий значительно выросла производительность систем, а основной каркас интерфейса именно здесь получил узнаваемый вид. Характерная кнопка «Пуск» стала важнейшим элементом в управлении, через который удается получить доступ ко всем программам.

Значительно повысилась стабильность ОС в 1998 г. с выходом Windows 98. Теперь появилась полноценная поддержка тюнеров и графических программ. В этой версии впервые компания Microsoft могла передать обновления непосредственно со своих серверов.

Обратите внимание! Пользователи могли увидеть первую вариацию Windows Media Player, а также пользоваться спящим режимом.

Windows 2000 — закономерный эволюционный этап, который, помимо множества различных нововведений, также мог поддерживать процессоры 64 бит. По описаниям, версия стала продолжателем традиций Windows NT, рассчитанной на использование на серверах.

В тот же год выходит версия Windows Me, имеющая усовершенствованный Windows Media Player, удобный редактор Windows Movie Maker, а также оптимизированный обозреватель Internet Explorer. Значительно повысилось удобство использования проводника, а сама система могла теперь поддерживать практически все актуальные на тот момент периферийные устройства.

Гораздо более яркой и функциональной стала Windows XP 2001 г. Разработчикам удалось повысить стабильность системы, расширить функционал, а также подготовить базу для последующих разработок. Даже сейчас на этой ОС работает довольно много компьютеров. Система долго улучшалась при помощи сервис-паков. Подобный без сомнения правильный подход отсрочил выход новой версии на целых 5 лет.

Windows Vista 2007 г. сейчас очень многим показалась бы знакомой. Именно в этой версии появился стиль Windows Aero, а также узнаваемые скругленные очертания окон. Улучшилась поддержка стороннего софта, а также драйверов маршрутизаторов, принтеров и тому подобной периферии.

Важно! Главным минусом системы считают очень слабую оптимизацию.

Windows 7 до сих пор устраивает многих

Два года у компании ушло на доработку и исправление Vista, и вот в 2009 г. миру представили Windows 7. К плюсам относят оптимизацию, быстроту, функциональность и поддержку Bluetooth. ОС стала крайне популярной и все еще остается одной из самых распространенных во многих странах мира.

В 2012 г. на рынок вышла Windows 8, представляющая собой достаточно смелое решение разработчиков отойти от принятых стандартов. И несмотря на то, что система подверглась серьезной критике, трудно не отметить массу полезных новшеств. В частности, предусмотрена расширенная поддержка драйверов, а также продуманная процедура восстановления. На восьмерке появилась среда Windows To Go, помогающая подключиться к ОС с любых съемных накопителей.

Продуктом тщательного анализа прошлых ошибок и учета современных тенденций стала Windows 10. Появившийся еще на восьмерке интерфейс Metro несколько трансформировался, а для использования Интернета появился новый браузер Microsoft Edge. Система постоянно обновляется, дорабатывается и улучшается.

Обратите внимание! Всеми обновлениями руководит программа Windows Modules Installer Worker, практически не мешающая работе пользователя. Через нее можно при необходимости удалить лишние опции.

Windows 10 — прорыв компании «Майкрософт»

Доступно несколько версий десятки. Для слабых компьютеров или ноутбуков лучше всего подойдет Windows 10 LTSC. Впрочем, даже стандартная версия может похвастаться отличной оптимизацией.

Разработчики сумели довести до ума module Windows Ink, как удобный способ сенсорного ввода, а с помощью интерфейса Form можно писать собственные программы. Стандартная командная строка осталась, однако теперь те же операции можно осуществить через более продвинутое operate-приложение PowerShell. Через него можно проверить систему, а также получить доступ к скрытым опциям.

В целях безопасности все установочные файлы ОС хранятся на системном диске в папке с пометкой «bt» или «old». В случае необходимости можно легко восстановить поврежденные элементы или заблокировать внесенные изменения.

Рабочий интерфейс

Компания «Майкрософт» с самой первой версии своей операционной системы задала определенный стиль оболочки. Затем этот стиль неоднократно видоизменялся, дорабатывался и делался более современным. Какие-то элементы добавляются, в то время как другие, напротив, удаляются.

Интерфейс сейчас выглядит совершенно не так, как он выглядел при появлении первой версии. Тем не менее, некоторые основные элементы остаются неизменными:

• рабочий стол. Большое свободное пространство на экране, на который можно вывести все необходимые ярлыки для быстрого доступа к интересующим папкам или приложениям;
• панель задач. Полоса находится в нижней части экрана. На ней отображаются дата, время, статус системы, параметры некоторых программ и другая информация. Сюда же можно вывести необходимые ярлыки для быстрого запуска приложений;
• клавиша «Пуск». Визитная карточка операционной системы и крайне удобный способ открыть меню для получения доступа ко всем функциям оболочки.

Обратите внимание! Все программы и документы могут запускаться непосредственно из своей директории или же через специальный ярлык. Этот небольшой файл содержит ссылку на интересующий объект и позволяет без задержек приступать к работе.

Разновидности операционных систем

Чтобы составить полное представление о том, что такое Windows, необходимо дополнительно рассмотреть и другие существующие операционные системы. Они не столько конкурируют с описываемой ОС, сколько представляют собой пример совершенно другого рынка.

Почти такая же популярная, как Windows, операционная система MacOS. Особенностью этой оболочки является то, что она устанавливается исключительно на продукты компании Apple. Пользователи постоянно указывают на дружественный интерфейс, отличную оптимизацию и отсутствие каких-либо лагов даже при серьезной нагрузке на аппаратную часть.

Разновидности ОС многообразны

В своей среде эта ОС функционирует действительно очень хорошо, особенно если пользователь старается окружить себя устройствами одного бренда. Однако если возникнет необходимость обеспечить синхронизацию с другими ОС по типу андроид, могут возникнуть некоторые сложности.

Важно! ОС платная и также требует ввода индивидуального кода.

Рассказывая о том, какие есть, помимо виндовс, операционные системы, нельзя не упомянуть о Linux. Главным преимуществом этой оболочки является ее бесплатное распространение. Однако сложность в освоении и не самый дружественный интерфейс несколько ограничили ее популярность.

Существует огромное количество разновидностей операционной системы Linux, которые поддерживаются разными компаниями и разработчиками. Внушительный набор встроенных возможностей, открытый код и возможность доработки сделали Linux достаточно востребованной у инженеров, ученых, владельцев серверов и программистов. Для обычного домашнего использования она не слишком-то подойдет.

Отдельного внимания заслуживает операционная система UNIX, главными особенностями которой являются многозадачность, поддержка большого количества пользователей, внушительный выбор коммерческих предложений, а также возможность создания общего сервера или терминала.

Интересные факты об ОС

На любой компьютер можно установить две или даже больше операционных систем. При этом во время загрузки перед пользователем появится специальный экран, на котором будет предложено выбрать конкретную ОС для загрузки.

К сведению! Если установить на компьютер программу CoLinux, то появится возможность одновременного запуска MS Windows и Linux в рамках одной рабочей сессии. А на десятой версии Windows также дополнительно предусмотрена предустановленная подсистема Linux.

В самом начале развития компания Microsoft старалась оснащать свои операционные системы специальными программами и обучающими играми, чтобы пользователь быстрее привыкал использовать новые функции. В частности, для повышения уровня навыка обращения с мышкой использовался цифровой аналог игры Reversi.

Внедрение Linux в Windows

Популярность ОС Windows 95 объясняется не только продуманностью и функциональностью, но также впечатляющей рекламной компанией стоимостью около 300 млн долл.*

Во всех версиях ОС виндовс отсутствует возможность создавать папки с названиями con, prn, aux, nul. Это связано с тем, что еще на MS-DOS слова были зарезервированы для обозначения конкретных подключаемых устройств.

Несмотря на то, что у пользователей крайне популярной является система Windows, более 75 % всех серверных модулей для работы Интернета функционирует на Linux.

За все время существования компьютеров появлялось немало различных операционных систем. Неоднократно появлялись сообщения о появлении рабочих сборок от российских разработчиков. Были как очень большие, так и миниатюрные сборки.

Обратите внимание! Самой маленькой ОС считается MenuetOS, которая могла поместиться на одну дискету.

Операционные системы семейства Windows по праву считаются одними из самых проработанных и универсальных оболочек для компьютеров. Миллионы людей пользуются ими уже очень много лет, а тенденции развития технологий значат то, что миру удастся увидеть еще не одну версию.

*Цены в статье указаны на август 2020 г.