Операционная система Windows

Операционные системы

Операционная система определяет общие правила запуска программ, управления данными и доступа к ресурсам компьютера.

Наиболее широко распространенной и универсальной операционной системой для большинства типов ЭВМ с начала 1970-х годов является многозадачная и многопользовательская операционная система UNIX, разработанная компанией Bell Labs, подразделением AT&ampT. UNIX существует в десятках версий для компьютерных систем различных производителей.

Первой широко распространенной операционной системой для 8-разрядных персональных компьютеров, основанных на микропроцессоре Intel 8080, стала в 1970-е годы система CP/M-80 фирмы Digital Research.

Основной операционной системой компьютеров IBM PC и совместимых с ними, изначально основанных на микропроцессоре Intel 8088, а в дальнейшем -- на последующих моделях микропроцесссоров Intel, стала (с 1981 г.) MS-DOS фирмы Microsoft. Существовали операционные системы, совместимые с MS-DOS, такие, как PC-DOS фирмы IBM, DR-DOS фирмы Digital Research (впоследствие стала продуктом фирмы Novell под маркой Novell DOS).

Попыткой уйти от стандарта MS-DOS была совместно разработанная фирмами Microsoft и IBM операционная система OS/2 (1987 г.). С 1990 года фирма Microsoft отошла от разработки OS/2 и полностью сконцентрировалась на линии операционных систем Windows, которые являются в настоящее время весьма популярными. OS/2 остается продуктом IBM и продолжает развиваться этой фирмой.

Операционная система Microsoft DOS

В настоящее время MS-DOS (Microsoft Disk Operatting System - "дисковая операционная система фирмы Microsoft) остается самой популярной в мире операционной системой для IBMPC-совместимых персональных компьютеров. Ее поставки начались в 1981 году вместе с компьютерами IBM PC (под названием PC--DOS). Многие черты MS--DOS были унаследованы от операционной системы CP/M--80 фирмы Digital Research, применявшейся в 8--разрядных персональных компьютерах.

Операционная система MS--DOS позволяет использовать программное обеспечение, созданное для MS--DOS, и предоставляет пользователю ряд возможностей по работе с файлами данных, их организации в каталоги и использованию устройств ввода-вывода. MS--DOS является однозадачной однопользовательской операционной системой, работающей в реальном режиме микропроцессоров x86, использующей 640 Кбайт памяти компьютера и поддерживающей сравнительно простую файловую систему (File Allocation Table, FAT). Изначально MS--DOS ориентирована на работу с микропроцессорами 8086 и 8088, имевшими только один режим работы -- так называемый реальный. Защищенный режим работы микропроцессоров Intel 80286 и выше (с адресацией до 16 Мбайт памяти) могут использовать только некоторые драйверы MS--DOS, с виртуальной памятью система не работает.

Самой совершенной версией операционной системы MS--DOS, выпущенной отдельно, является MS--DOS 6.22 (1994 г.).

Для использования системой --MSDOS диск должен быть не только размечен на стандартные сектора и дорожки. При форматировании дисков в системе MS--DOS на них записывается стандартная служебная информация, необходимая для работы, и создаются структуры данных, входящие в системную область диска.

Системной областью диска в MS--DOS называется служебная область, в которой не могут храниться файлы данных. Системная область состоит из трех частей: загрузочной записи, таблицы размещения файлов и корневого каталога.

Загрузочная запись (Boot Record) размещается на каждом диске в логическом секторе с номером 0. Она содержит данные о формате диска, а также короткую программу, используемую в процедуре начальной загрузки операционной системы.

Таблица размещения файлов (File Allocation Table, FAT) находится после загрузочного сектора и содержит описание физического расположения всех файлов на диске; за FAT следует ее точная копия -- такое дублирование повышает надежность хранения данных на диске.

Корневой каталог (Root Directory) всегда находится за копией FAT, и количество записей в нем никогда не превышает определенной величины, а именно: 112 на дискетах двойной плотности, 224 на дискетах высокой плотности и 512 на жестких дисках.

Все логические тома хранятся под общей физической “обложкой” одного жесткого диска. Информация о разбиении на тома фиксируется в самом первом физическом секторе диска, то есть в секторе 1 дорожки 0 стороны 0, в главной загрузочной записи (Master Boot Record).

Загрузочный код из загрузочной записи диска считывается программой начального загрузчика ROM BIOS (записанной на ПЗУ базовой системы ввода-вывода) компьютера и получает управление после включения компьютера. Загрузочная программа определяет, являются ли первые два файла на диске файлами IO.SYS и MSDOS.SYS (в системе MS--DOS). Если это так, то происходит загрузка операционной системы MS--DOS, в противном случае загрузочная программа выводит на дисплей сообщение о том, что диск не является системным. Для успешной загрузки --MSDOS также необходим исполняемый файл командного процессора, по умолчанию -- COMMAND.COM.

Таблица размещения файлов (File Allocation Table, FAT) -- это список кластеров диска. Кластер -- это единица выделения дискового пространства, некоторое количество секторов, число которых равно степеням числа 2. Каждый файл в FAT охарактеризован цепочкой цифр -- порядковых номеров его кластеров на диске.

Первые две записи в FAT зарезервированы для описания формата диска, первый кластер в области дисковых данных поэтому пронумерован числом 2. В FAT ровно столько значимых записей, сколько кластеров на диске. Если в ячейке FAT записано значение “0”, кластер пуст. Специальные обозначения приняты для последнего кластера файла, для дефектных и зарезервированных кластеров. Номер начального кластера каждого файла записан в каталоге. При записи и удалении файлов, модификации файлов и каталогов вносятся изменения в FAT, причем сразу в обе таблицы.

Корневой каталог состоит из ограниченного количества записей, каждая из которых содержит информацию о файле или подкаталоге, а может также включать одну запись с меткой диска. В списке файлов, доступных из корневого каталога, присутствуют записи с разными атрибутами, например файлы с атрибутом “Каталог” (Dir), то есть подкаталоги. В каталоге хранятся и номера начальных кластеров файлов, необходимые для того, чтобы начать “отслеживание” кластеров файла по цепочке номеров в ячейках FAT.

При удалении файла или подкаталога соответствующая ему запись не освобождается -- просто первый символ имени заменяется на байт с номером 229, то есть “” (или “х” в кодировке 866). Корневой каталог системного диска обязательно начинается с записей “IO.SYS” и “MSDOS.SYS”, в любом подкаталоге сначала идут записи: “.” (текущий каталог) и “..” (надкаталог).

Подкаталоги являются файлами с атрибутами “Каталог”. Они имеют ту же структуру, что и корневой каталог, и также могут содержать записи о файлах и подкаталогах. В отличие от корневого каталога подкаталоги могут иметь неограниченную длину. В любом подкаталоге первыми являются записи: “.” (текущий каталог) и “..” (надкаталог) с атрибутами “Каталог”.

Имя файла в MS-DOS может состоять из двух частей. Первая часть имени файла содержит не более 8 символов. В качестве имени файла нельзя использовать имена PRN, LPT1, LPT2, LPT3, AUX, COM1, COM2, COM3, COM4 и CON, а также имена NUL и CLOCK$, так как они зарезервированы за устройствами. Вторая, необязательная, часть имени файла называется расширением, она может состоять не более чем из трех символов. Между именем и расширением ставится символ “.”.

Файлы программ имеют расширения COM или EXE. Можно организовать также BAT-файлы, которые содержат списки команд, вызывающих внутренние программы MS-DOS, COM-, EXE- и другие BAT-файлы.

Полное имя каталога состоит из имени диска, имен надкаталогов и имени каталога, разделеных символом “\”.

C:\DOS (каталог DOS диска C)

C:\WINDOWS\SYSTEM (подкаталог SYSTEM каталога C:\WINDOWS)

Имя корневого каталога любого диска -- \.

C:\ -- корневой каталог диска C:.

Полный адрес файла состоит из полного имени каталога и имени файла.

C:\WINDOWS\WIN.COM (файл WIN.COM каталога C:\WINDOWS)

Файл IO.SYS содержит драйверы консоли ввода-вывода, последовательного и параллельного интерфейсов, системного таймера, устройства начальной загрузки и модуль SYSINIT, управляющий процессом загрузки операционной системы.

Файл MSDOS.SYS содержит ядро операционной системы --MSDOS. Ядро MS--DOS обеспечивает прикладным программам функции управления процессами, работы с памятью и дисковыми данными.

Если у пользователя возникает проблема нехватки дискового пространства, MS-DOS предполагает возможность уплотненного размещения файлов на диске. Дисковый компрессор обеспечивает сжатие данных, записываемых на диск и распаковку данных, с них считываемых, то есть осуществляет перехват и преобразование данных, передаваемых между оперативной памятью и дисками.

В MS--DOS 6.0 и 6.2 входит модуль динамического сжатия дисковых данных DBLSPACE.BIN, а в версию 6.22 -- DRVSPACE.BIN.

Стандартным командным процессором MS--DOS является COMMAND.COM. Командный процессор MS--DOS обрабатывает команды, выданные пользователем. Резидентная часть командного процессора, которая постоянно находится в памяти, обрабатывает нажатия клавиш Ctrl+C, критические ошибки. При необходимости резидентная часть вызывает транзитную часть командного процессора, объем которой примерно в 10 раз больше. Она выполняет команды пользователя, в ней хранится код всех встроенных команд COMMAND.COM.

Для удобства работы с компьютером, выполнения дополнительных задач и повышения производительности в оперативную память могут загружаться резидентные программы и драйверы. Для использования старших адресов памяти, верхней, дополнительной и отображаемой памяти в MS--DOS входят драйверы.

Сразу после включения компьютера выполняется программа загрузчика операционной системы, проверяющая наличие файлов операционной системы на активном диске компьютера. Управление передается файлу IO.SYS. Процессом дальнейшей загрузки управляет модуль SYSINIT.

Загружается модуль ядра операционной системы MSDOS.SYS.

При использовании программы динамического сжатия дисковых данных Microsoft DriveSpace, входящей в --MSDOS 6.22 (в версиях MS--DOS 6.0 и 6.2 -- DoubleSpace), загружается также модуль DRVSPACE.BIN (DBLSPACE.BIN).

После загрузки ядра MS--DOS модуль SYSINIT выполняет команды текстового файла CONFIG.SYS, находящегося в корневом каталоге системного диска.

Команды файла CONFIG.SYS определяют режимы работы MS--DOS и загружают драйверы устройств и резидентные программы. Если в зависимости от потребностей пользователя предполагается выполнение программ, требующих загрузки взаимоисключающих или несовместимых драйверов и резидентных программ, наличия различной конфигурации оборудования, можно организовать “интерактивное конфигурирование DOS” (вариантную загрузку). На дисплее отображается меню загрузки, пункты которого должны быть указаны командами MENUITEM в разделе [menu] файла CONFIG.SYS. После выбора пункта меню выполняются команды, находящиеся в секции с именем, определенным соответствующей командой MENUITEM, команды, находящиеся в секции [common] и в начале файла CONFIG.SYS. Затем SYSINIT вызывает командный процессор.

Процесс загрузки завершается выполнением команд файла AUTOEXEC.BAT. Выполнение программ и установка переменных окружения, определяемых в файле AUTOEXEC.BAT, также может быть вариантным, синхронизованным с меню CONFIG.SYS. Если файла AUTOEXEC.BAT нет в корневом каталоге системного диска, загрузка заканчивается выводом стандартного сообщения MS--DOS:

В начале --загрузки MSDOS 6.x на экране появляется сообщение

Starting MS-DOS…

В этот момент можно нажать одну из клавиш -- Shift (недокументированная возможность), F5, F8, Ctrl+F5 или Ctrl+F8.

Если в любой момент после нажатия F8 или Ctrl+F8 нажать Esc, все оставшиеся команды будут выполнены без запроса на подтверждение. Если в файле CONFIG.SYS имеется команда SWITCHES=/N, нажатие Shift, F5 или F8 не повлияет на процесс загрузки, а нажатие Ctrl+F5 или Ctrl+F8 подействует, только если установлена система сжатия DoubleSpace (DriveSpace).

В основе работы с --MSDOS лежит система команд, которые пользователь набирает на клавиатуре в командной строке в ответ на приглашение к работе. Операционная система MS--DOS исторически поддерживает крайне недружелюбный интерфейс. В случае ошибки в командной строке приходится всю команду набирать заново, иногда это бывает несколько утомительно. Поэтому MS--DOS обычно используется в “сопровождении” файловых мониторов или оболочек, которые организуют удобную подачу команд.

Внутренние команды --MSDOS, такие как DIR, COPY, DEL, DATE, TIME, встроены в командный процессор COMMAND.COM. Программы, находящиеся на магнитных дисках в виде COM- и EXE-файлов, а также пакетные файлы вызываются внешними командами MS--DOS. Например, программа MS--DOS Editor, входящая в MS--DOS, вызывается командой EDIT (исполняемый файл EDIT.COM), а программа Norton Commander фирмы Symantec -- командой NC (NC.EXE).

Если исполняемый файл не найден, MS--DOS выдает сообщение “Bad command or file name” (“Неверная команда или имя файла”). Поиск исполняемого файла производится в следующем приоритетном порядке:

-- если есть COM-файл, выполняется он;

-- если нет COM-файла, выполняется EXE-файл;

если нет ни COM-, ни EXE-файлов, выполняется BAT-файл.

Для вызова программ, файлы которых находятся не в текущем каталоге, необходимо специально настроить переменную окружения PATH командой PATH.

Команда PATH с параметром -- списком каталогов, в которых должен производиться поиск, модифицирует список каталогов, в которых MS--DOS должна искать программные файлы.

Path=c:\windows;c:\windows\command;c:\tools

Рекомендуется поместить команду PATH со списком необходимых каталогов в файл AUTOEXEC.BAT.

Символы “*” и “?” (называемые маской файлов) можно передавать многим программам вместо имен файлов или их частей. Символ “?” заменяет один любой символ, символ “*” заменяет любое количество любых символов.

Направить вход из файла (вместо клавиатуры) можно командой вида:

Направить выход в файл (вместо дисплея) можно такой командой:

При использовании символа > выходной файл перезаписывается. Для присоединения каждого последующего выходного файла к одноименному предыдущему используют >> вместо >:

Направить выход из команды_1 на вход команды_2:

Команда 1 | команда 2

Операционная система PC--DOS фирмы IBM до последнего времени оставалась практически идентична --MSDOS. IBM PC--DOS 7.0 (1995 г.) обладает более широким набором сервисных программ, чем MS--DOS 6.22.

Операционная система Novell DOS 7.0 (бывшая DR-DOS фирмы Digital Research) обладала существенно более широкими возможностями, чем MS--DOS. В 1994 году фирма Novell прекратила выпуск этой операционной системы.

Многие операционные системы для IBMPC-совместимых компьютеров поддерживают работу программ для MS--DOS. В операционную систему Microsoft Windows95 входит ядро реального режима и ряд сервисных программ, которые в комплексе являются дальнейшим развитием MS--DOS, но не носят официального наименования MS--DOS 7.0. Операционная система IBM OS/2 позволяет работать практически с любыми программами для MS--DOS. Операционная система Microsoft WindowsNT также позволяет выполнять многие программы для MS--DOS и поддерживает команды MS--DOS.

Операционная система IBM OS/2

OS/2 -- 32-разрядная графическая многозадачная операционная система фирмы IBM для IBMPC-совместимых компьютеров. OS/2 изначально создавалась фирмами IBM и Microsoft для полноценного использования приложениями возможностей современных микропроцессоров: всей адресуемой памяти, защищенного режима и многозадачности.

OS/2 использует виртуальную память, объем которой динамически меняется. Приложения работают в среде OS/2 в режиме вытесняющей многозадачности с разделением времени. При вытесняющей многозадачности операционная система жестко делит ресурсы процессора между выполняющимися программами, в отличие от кооперативной многозадачности (используемой, например, в Microsoft Windows3.x), при которой работающие программы делят процессорное время путем опроса друг друга. Возможна работа многопоточных приложений для OS/2, запускающих несколько процессов одновременно.

Файловая система (High Performance File System, HPFS) системы OS/2 обладает более высокой производительностью, чем файловая система FAT MS--DOS, лучше защищена от сбоев и поддерживает длинные (до 256 символов) имена файлов.

Workplace Shell, 32--разрядная графическая оболочка системы OS/2, основана на объектно-ориентированной модели (System Object Model, SOM).

OS/2 работает на компьютерах с микропроцессором не ниже 80386 (рекомендуется 486 или Pentium) и объемом оперативной памяти не менее 4 Мбайт (рекомендуется 8 Мбайт и более). В настоящее время наиболее широко используются версии OS/2 Warp 3 и OS/2 Warp Connect 3 (расширенная версия с сетевыми возможностями). В начале 1996 года выпущена OS/2 Warp Server -- серверная операционная система для многоранговой локальной сети.

Все дисковые каталоги в системе OS/2 являются папками Workplace Shell. Папки, прикладные программы и другие объекты Workplace Shell в развернутом состоянии представляют собой окна, имеющие полосы прокрутки и кнопки управления, аналогичные таким же элементам окон Microsoft Windows.

На рабочем столе Desktop располагаются все открытые окна папок и прикладных программ, а также панель быстрого доступа к объектам LaunchPad, которая содержит кнопки вызова наиболее часто используемых программ, переключения окон, прекращения работы системы, ограничения доступа к системе и запуска программы поиска файлов.

Важными чертами интерфейса Workplace Shell являются:

полная поддержка работы с объектами и группами объектов перетаскиванием мышью;

пополняемый набор шаблонов для создания новых документов;

возможность создания специальных объектов (shadow) для вызова определенных документов или приложений;

анимированный интерфейс -- “развертывающиеся” окна, сменяющиеся “закрытые” и “раскрытые” значки;

широкие возможности конфигурирования оболочки.

В полные версии OS/2 входит лицензионный код Windows for Workgroups3.11, версии OS/2 для Windows позволяют использовать установленную на компьютере Windows в сеансе WIN--OS2. Благодаря этому OS/2 полностью совместима с программами для --MSDOS, Windows 3.1 и Win32s 1.15 (т.е., не многопоточными) -- в отличие от Windows, в среде которой не могут выполняться программы для OS/2 (только в среде Windows NT могут выполняться программы символьного интерфейса для OS/2 1.2).

Для работы MS--DOS-программ не требуется наличие файлов операционной системы DOS на компьютере. DOS-приложения выполняются в виртуальных DOS-машинах (VDM). Для каждой VDM можно назначить индивидуальный набор загружаемых драйверов устройств и файл AUTOEXEC.BAT. Прикладные программы DOS в сеансах VDM могут использовать XMS-, EMS- и DPMI-память.

WIN--OS2-сессия может выполняться в стандартном и в 386--м расширенном режиме Windows. Могут быть загружены одновременно несколько WIN--OS2-сессий, выполняющихся в режиме вытесняющей многозадачности; в этом случае нарушение в работе одного приложения не повредит другие.

В систему OS/2 встроена поддержка весьма развитых мультимедиа-технологий, в том числе:

-- технология синхронизации воспроизведения аудио- и видеоряда SynchStream;

-- высокоскоростной интерфейс прикладного программирования (Direct Interface Video Extension, DIVE) для игр и видеоприложений;

-- встроенная программная поддержка стандартных форматов ADPCM (adaptive delta pulse code modulation --алгоритмы, используемые для сжатия данных. Определяют, в частности, правила хранения оцифрованного звука на дисках, позволяющие на 75% сжимать звук без дополнительной аппаратной поддержки), разработанных Interactive Multimedia Association и Microsoft;

встроенные возможности дополнительной экономии дискового пространства для хранения и проигрывания анимаций в формате AVI.

Операционные системы семейства Microsoft Windows

Microsoft Windows - это семейство операционный систем, разработанных компанией Microsoft.

Следует различать операционные системы серии 3.x, 9x и NT x.x, так как они имеют существенные отличия.

Microsoft Windows 3.x -- многозадачная операционная система защищенного режима для микропроцессоров Intel x86, обладающая оконным графическим пользовательским интерфейсом. Windows загружается из --MSDOS, она достраивает ядро и командный процессор системы MS--DOS собственными ядром и графическим интерфейсом (см. Ядро Windows 3.1).

Microsoft Windows 9x - многозадачная операционная система, являющаяся развитием операционных систем серии 3.x.

Серия Microsoft Windows NT x.x развивалась независимо от серии 3.x и 9x. И, как следствие, она не совсем совместима с другой серией.

Полная совместимость этих серий должна быть достигнута выпуском Windows NT версии 5.0 (т.н. Windows 2000).

Windows 3.0 (1990 г.) имела три режима работы:

-- реальный режим для машин класса IBM PC XT с использованием только нижней памяти;

-- стандартный режим для работы с микропроцессорами не ниже 80286 и объемом оперативной памяти не менее 1 Мбайта;

-- 386--й расширенный режим для работы с 32-разрядными микропроцессорами (80386 и выше) и объемом оперативной памяти не менее 2 Мбайт. В этом режиме Windows 3.0 могла использовать виртуальную память фиксированного объема и выполнять MS--DOS-программы в окнах, имитирующих экран MS--DOS, в режиме вытесняющей многозадачности.

Windows 3.1 (1992 г.), как и практически идентичная ей Windows 3.11 (1993 г.), работает только в стандартном и 386--м расширенном режимах.

Windows for Workgroups3.11 (1993 г.), обладающая возможностями операционной системы одноранговой локальной сети, работает только в 386-м расширенном режиме.

Windows 95 (1995 г.) имеет единственный режим работы, являющийся улучшенным вариантом 386--го расширенного режима.

Windows 98 (1998 г.) является усовершенствованной версией операционной системы Windows 95 и имеет аналогичный ей режим работы.

Windows NT - многозадачная операционная система, которая работает в расширенном режиме и может поддерживать несколько параллельно работающих микропроцессоров. Microsoft Windows NT частично совместима с DOS, Windows 3.x, Windows 9x, OS/2 и POSIX приложениями.

Для работы с Windows 3.0 и приложениями для нее, такими, как Word 2.0 и Excel 4.0, можно использовать компьютер с микропроцессором 80386 и объемом оперативной памяти 4 Мбайта (формально для этих программ достаточно 2 Мбайта памяти).

Для работы с Windows 3.1x и приложениями для нее, такими, как Word 6.0 и Excel 5.0, тоже достаточно компьютера с микропроцессором 80386 и объемом оперативной памяти 4 Мбайта, но рекомендуется микропроцессор 486 (см. Семейство МП x88/x86) и объем оперативной памяти 8--12 Мбайт.

Для работы с Windows 95 требуется компьютер с микропроцессором 80386 и объемом оперативной памяти 4 Мбайта. При использовании приложений для Windows 95, таких, как Word7.0 и Excel7.0, требуется объем оперативной памяти не менее 8 Мбайт, рекомендуется микропроцессор 486 или Pentium и объем оперативной памяти 12--16 Мбайт.

Операционная система MS Windows 3.xx

Ядро Windows слагается из трех модулей: Kernel (низкоуровневая часть -- управление распределением памяти, процессами, файловым вводом-выводом и др.), User (контрольные элементы пользователя -- работа с клавиатурой, мышью, таймером и портами, отображение окон и меню) и GDI (Graphics Device Interface, работа с дисплеем и принтером, прорисовка линий, закрашивание, отображение шрифтов, операции с масштабируемыми шрифтами TrueType).

Модули User и GDI имеют области локальной памяти объемом 64 Кбайта каждая -- системные ресурсы. Каждое открытое окно, другие элементы интерфейса и графическая информация занимают часть системных ресурсов.

При помощи динамически загружаемых модулей (Dynamic Link Library, DLL) поддерживаются отображение стандартных диалоговых окон Windows, протоколы обмена данными DDE (динамическое связывание данных, Dynamic Data Exchange) и OLE (связывание и встраивание объектов, Object Linking and Embedding), взаимодействие с драйверами устройств ввода-вывода и другие черты Windows.

Для поддержки принтеров в Windows 3.1 применена архитектура мини-драйверов: универсальный драйвер принтера выполняет аппаратно-независимые функции печати, а для поддержки конкретных устройств используются мини-драйверы производителей.

Для запуска Windows служит команда “WIN”. После запуска системы на экране появится оболочка Windows. Стандартной оболочкой для запуска приложений в среде Windows 3.1 является Диспетчер Программ. Значки вызова программ размещаются во вложенных окнах Диспетчера Программ -- группах.

Каждой выполняемой программе в Windows отводится окно, которое может занимать часть экрана или весь экран.

Верхняя часть окна содержит заголовок с именем приложения и именем документа, который в данный момент редактируется в окне. Потянув мышью заголовок, можно перемещать окно по экрану.

Правее заголовка имеются две кнопки. Левая кнопка служит для свертывания окна до состояния значка. Чтобы развернуть окно приложения, надо дважды щелкнуть мышью по его значку. Значки можно перемещать по экрану мышью. Правая кнопка служит для разворачивания окна до полного размера экрана и для восстановления первоначального размера. В зависимости от состояния окна ее внешний вид меняется.

Рамка окна приложения Windows позволяет измененять размеры окна.

Полосы прокрутки служат для перемещения по рабочему полю приложений, списков и т.д.

Нажатием Alt+пробел или щелчком мыши по левому верхнему углу окна Windows-приложения активизируется оконное меню. Двойной щелчок мыши по значку системного меню закрывает окно. Системное меню содержит команды для действий с окном и переключения между работающими приложениями.

Многие приложения Windows, такие как Диспетчер Программ или текстовый процессор Microsoft Word для Windows, являются многооконными, то есть могут содержать одно или более вложенных окон.

Под заголовком окна расположено меню. В каждом приложении, работающем с документами, есть меню File (Файл). Многие приложения, работающие с данными, имеют меню Edit (Редактирование). Меню доступа к справочной системе (Help) всегда последнее.

Многие команды меню Windows можно вызвать комбинациями клавиш. Любую программу Windows можно завершить по команде Alt+F4, что эквивалентно меню File|Exit. Выход из оболочки Windows означает выход из Windows.

Для управления группами и значками Диспетчера Программ (Program Manager) служат команды меню File.

Перемещать значки из группы в группу проще всего при помощи мыши. Перетаскивание мышью с нажатой клавишей Ctrl не переместит программный элемент, а скопирует его.

Программы, значки которых находятся в группе StartUp (Группа Запуска), автоматически загружаются при запуске Windows.

Интерфейс Диспетчера Файлов

В левой части окна Диспетчера Файлов обычно изображено дерево каталогов, справа -- содержимое текущего каталога. Если включить меню-переключатель Tree|Indicate Expandable Branches (Дерево|Отмечать Расширяемые Ветви), на значках каталогов появятся символы “+” и “--”, щелчок мышью на каталоге, помеченном “+”, “распахнет” следующий уровень подкаталогов, щелчок на значке “--” “захлопнет” открытую ветвь.

Перемещение с диска на диск осуществляется щелчком мышью по значку дисковода. В Windows3.1 пиктограммы дисководов находятся под заголовком каждого окна, а в Windows for Workgroups3.11 (для рабочих групп) -- только в главном окне Диспетчера Файлов. Двойной щелчок мышью по значку дисковода создает новое окно Диспетчера Файлов.

Для копирования и перемещения файлов удобно пользоваться перетаскиванием мышью.

Любую программу можно вызвать на выполнение, выбрав в списке ее исполняемый файл и нажав Enter. С помощью мыши можно осуществить запуск любой программы с именем файла в виде параметра, подтащив этот файл к исполнимому файлу программы.

Файл, связанный с некоторой программой (например, файл с раширением DOC обычно связан с Microsoft Word, файл с расширением XLS -- с Microsoft Excel и т.д.), может быть распечатан командой File|Print (Файл|Печать).

Совместное использование Диспетчера Файлов с другими приложениями Windows

Диспетчер Файлов позволяет создавать новые программные элементы в группах Диспетчера Программ перетаскиванием значков файлов из Диспетчера Файлов в Диспетчер Программ.

Загрузку файлов данных в активные приложения можно осуществлять путем перетаскивания значков файла данных из Диспетчера Файлов в окно приложения, предварительно свернутое до значка.

Для распечатывания документа можно “бросить” в пиктограмму свернутого Диспетчера Печати значок документа из Диспетчера Файлов.

В ОС для одноранговых сетей Windows for Workgroups 3.11 сетевые компоненты встроены внутрь усовершенствованной операционной оболочки Windows 3.1. Windows for Workgroups 3.11 дает возможность полностью использовать ресурсы сети и оперировать данными, функционирующими в сети. Пользователи Windows for Workgroups 3.11 могут совместно использовать файлы на дисковых накопителях и принтеры с помощью стандартных средств оболочки Windows -- File Manager и Print Manager. Для этого необходимо определить компьютеры, устройства которых будут разделяться, и присвоить этим устройствам уникальные имена. Причем пользователь сам решает, какие из ресурсов своего компьютера сделать общими. Тогда, чтобы обратиться к директории или диску такого компьютера, достаточно указать его имя и после этого можно работать с ним, как с обычным локальным устройством. Отметим, что возможность работы с разделяемыми накопителями сохраняется и в сеансах DOS.

Windows for Workgroups 3.11 ориентирована на модели процессоров не ниже 80386-го и требует минимум 4 Мбайт оперативной памяти. Реализация полноценного графического интерфейса возможна только на видеоадаптерах VGA и SVGA.

Операционные системы MS Windows 9.x

В ядро Windows 95 введены 32-разрядные модули. Kernel является полностью 32--разрядным. Модуль GDI состоит из двух частей, в 32--разрядный модуль перенесена подсистема буферизации входных и выходных потоков, подсистема печати, растеризатор шрифтов TrueType и основные операции рисования, 16--разрядный модуль управляет окнами. Модуль User остался 16--разрядным.

Низкоуровневые компоненты Windows 95 изолированы от прикладных программ и пользуются сервисом нулевого уровня защиты микропроцессора 80386. Приложения Win32 выполняются в среде Windows 95 в режиме вытесняющей многозадачности, кроме того, Windows 95 поддерживает многопоточные приложения.

16--разрядные приложения для Windows и --MSDOS программы выполняются в среде Windows 95 примерно так же, как и в среде Windows3.x.

Для Win32-приложений в среде Windows 95 доступна плоская (несегментированная) модель памяти Windows 95. Система полностью использует адресуемую память 386--х процессоров, при этом для прикладных программ может быть отведен общий объем памяти (физической и виртуальной) до 2 Гбайт, и еще до 2 Гбайт Windows 95 может использовать для собственных нужд. Файл виртуальной памяти Windows 95 может динамически менять свой размер и не требует непрерывности.

Большая часть ресурсов Windows 95 хранится в областях памяти с 32-разрядной адресацией, поэтому объем ресурсов Windows 95 практически не ограничен. Старые Windows-программы, которые непосредственно обращаются к системным ресурсам, используют их в среде Windows 95 так же, как и в среде Windows3.1x.

Файловая система Windows 95 называется Virtual FAT и полностью поддерживает FAT. Система Virtual FAT реализована в ядре защищенного режима, благодаря чему система не должна переключаться в реальный режим для обращения к файлам, как это было в случае Windows3.x.

Virtual FAT позволяет Win32-приложениям пользоваться длинными (до 255 символов) именами файлов.

Система Windows 95 обеспечивает:

-- полную поддержку разделения доступа к файлам (вместо резидентной программы MS--DOS SHARE.EXE);

-- полную поддержку разнообразных звуковых плат, --CDROM-приводов и других мультимедиа-устройств (вместо MS--DOS-драйверов производителей этих устройств);

-- поддержку файловой системы CD--ROM-дисков (вместо MSCDEX.EXE);

-- ускорение доступа к дискам (вместо SMARTDrive);

-- работу с мышью не только в графической среде, но и с MS--DOS-программами (вместо драйверов типа MOUSE.COM);

-- динамическое сжатие данных (вместо DRVSPACE.BIN);

-- полную поддержку работы станции в локальных сетях Microsoft (Microsoft LAN Manager, WindowsNT, Windows for Workgroups и Windows95) и Novell NetWare3.x, заменяя все резидентные программы, которые приходилось загружать для работы в этих сетях.

Windows 95 поддерживает автоматическую настройку множества моделей устройств ввода-вывода, в том числе на основе протокола Plug and Play.

Windows 95 может служить операционной системой одноранговой локальной сети, клиентом Novell NetWare3.x и сетевых операционных систем Microsoft, а также графической оболочкой для клиентов сетей других производителей. Система поддерживает все основные сетевые протоколы и стандарты, автоматически анализирует параметры локальной сети. Механический разрыв соединения не нарушает работу локальной системы. Windows 95 позволяет использовать длинные имена файлов на сетевых компьютерах, работающих в среде Windows 95, Windows NT, NetWare 3.x и выше.

Обычно после включения компьютера сразу загружается графическая оболочка Windows95. В некоторых случаях, например при входе в локальную сеть, может потребоваться ввод пользовательского идентификатора и пароля.

В нижней части экрана Windows 95 обычно расположена панель задач (taskbar), на которой находится кнопка Start (Пуск) и кнопки активных приложений и папок. Нажатие кнопки Start открывает главное меню (Start Menu) оболочки Windows 95, которое содержит команды доступа к прикладным и служебным программам, системе помощи Windows 95 и находящимся в работе документам.

На рабочем столе (desktop) находятся значки, каждый значок соответствует прикладной программе, документу (файлу данных) или папке. Папка My Computer (Мой компьютер) открывает доступ ко всем дисководам и другим устройствам данного компьютера. В папку Recycle Bin (Корзина) можно “выбрасывать” ненужные файлы. Значок Network Neighborhood (Сетевое окружение) открывает доступ к сетевым компьютерам и принтерам. Папка My Briefcase (Портфель) служит для обеспечения согласованности наборов данных на двух компьютерах. Значок Inbox (Входящие) загружает программу Microsoft Exchange для работы с корреспонденцией.

На рабочем столе может находиться любое количество окон открытых папок и работающих программ.

Любой из объектов оболочки Windows 95 имеет контекстное меню, его можно вызвать щелчком правой кнопки мыши по объекту. По команде Properties (Свойства) контекстного меню объекта можно просматривать и изменять характеристики объектов.

Верхняя часть окна содержит заголовок (title bar) с именем приложения и именем документа, который в данный момент редактируется в окне. Заголовок служит также для перемещения окна по экрану мышью.

Под заголовком обычно находятся строка меню (menu bar) и панель инструментов (toolbar). При работе с многими программами можно убирать, добавлять и перемещать панели инструментов.

В правой части строки заголовка имеются кнопки для развертывания, свертывания, восстановления и закрытия окна.

Обрамление окна позволяет изменять размер окна мышью. Окна и вложенные окна могут иметь рельефные “уголки” в правой нижней части обрамления, за которые можно тянуть для изменения размеров окна. Полосы прокрутки, расположенные по сторонам окна, позволяют перемещаться по рабочему полю приложений, списков и т.д.

Нажатием Alt+пробел или щелчком мыши по левому верхнему углу окна Windows-приложения активизируется оконное меню. Двойной щелчок мыши по значку системного меню закрывает окно. Системное меню содержит команды для действий с окном.

По нажатию кнопки Start панели задач появляется главное меню.

Пункт главного меню Programs (Программы) открывает меню доступных прикладных и служебных программ.

Пункт Documents (Документы) вызывает меню, в котором накапливаются имена документов, открывавшихся и редактировавшихся пользователем при работе с Windows 95.

Пункт Settings (Настройка) содержит команды вызова средств настройки Windows 95.

Пункт Find (Поиск) вызывает программу для поиска данных на компьютере, на других компьютерах локальной сети и в сети Microsoft Network, а также поиска другого компьютера, подключенного к локальной сети, по его имени.

Команда Help (Справка) загружает справочную систему Windows 95.

Команда Run (Выполнить) служит для загрузки приложений и файлов данных.

Команда Shut Down (Завершение работы) вызывает диалоговое окно Shut Down Windows (Завершение работы с Windows).

При работе с меню любой Windows-программы в среде Windows 95 достаточно войти в меню щелчком мыши. Подсветка следует за указателем мыши, автоматически открывая все подменю и переходя на другие меню. После выбора нужного пункта меню можно вызвать его, щелкнув мышью.

Если приложение предназначено для редактирования некоторых данных, то в его строке меню должно быть не менее двух пунктов: File (Файл) и Edit (Правка). В строке меню многооконного приложения, то есть программы, окно которой содержит не собственно данные, а вложенные окна с документами, обычно имеется пункт Window (Окно). Большинство Windows-приложений позволяет пользоваться справочной системой Windows при помощи меню Help.

В папке My Computer находятся значки дисководов локального компьютера, сетевых дисков, Control Panel (Панель управления), Printers (Принтеры). Если установлена поддержка удаленного подключения к сети по модему, имеется также значок папки Dial--Up Networking (Удаленный доступ к сети).

Для того чтобы открыть любой объект, необходимо дважды щелкнуть по его значку мышью или нажать, когда значок выделен, клавишу Enter. Чтобы переместиться на более высокий уровень папок, следует нажать Backspace.

Для выделения объекта надо щелкнуть его мышью, для выделения группы объектов -- “обвести” их мышью. Чтобы объекты выделялись “вразброс”, надо удерживать Ctrl. Для выделения всех объектов текущей папки достаточно нажать клавиши Ctrl+A.

Документы, созданные прикладными программами, отображаются соответствующими значками.

Практически любой документ можно просмотреть с помощью средства быстрого просмотра по команде контекстного меню Quick View (Быстрый просмотр).

Самый безопасный способ выполнения операций копирования, переноса, удаления и создания ярлыков объектов -- перетаскивание значков объектов с удерживанием правой кнопки мыши.

После перетаскивания правой кнопкой появляется меню выбора доступных операций.

Указанные действия можно выполнять и соответствующими пунктами меню, а также перетаскиванием левой кнопкой мыши в сочетании с клавишами-модификаторами.

Для создания новой папки используют команду контекстного меню New|Folder (Создать|Папка). Новая папка получает имя New Folder, поверх которого сразу можно ввести новое имя.

Для переименования объекта удобнее всего щелкнуть мышью по значку объекта, а затем по его подписи, значок переключится в режим редактирования подписи.

Для отмены операций служит команда меню Edit|Undo.

Для того чтобы отменить операцию удаления объектов, можно выделить эти объекты в папке Recycle Bin и выбрать команду меню File|Restore (Файл|Восстановить).

Для копирования дискеты служит меню File|Copy Disk (Файл|Копировать диск). Выбрав исходный и целевой дисководы в окне копирования, нужно нажать кнопку Start (Начать) окна копирования. Операция копирования дискет создает точные копии дискет и уничтожает все данные на целевой дискете.

Для форматирования диска служит меню File|Format (Файл|Форматировать). Окно форматирования предоставляет на выбор три способа форматирования.

Quick (erase) (Быстрое (очистка оглавления диска) -- быстрое форматирование, очищающее дискету от содержащихся на ней данных;

Full (Полное) -- полная переразметка дорожек и секторов дискеты, занимает около минуты;

Copy system files only (Только перенос системных файлов) -- копирование системных файлов на дискету.

Вкладка General (Общие) окна свойств дискеты или жесткого диска позволяет отредактировать метку диска в поле Label (Метка).

Для завершения работы с Windows 95 нужно выбрать в главном меню панели задач пункт Shut down (Завершение работы). Диалоговое окно Shut Down Windows предлагает следующие возможности:

Shut down the computer -- выключить компьютер;

Restart the computer -- перезагрузить компьютер;

Restart the computer in MS--DOS mode -- выгрузить графическую оболочку Windows 95;

Close all programs and log on as a different user -- войти в систему под другим именем пользователя, если установлена поддержка клиента локальной сети.

Официальный выход Windows 98 состоялся 25 июня 1998 года.

Главное отличие Windows 98 от Windows 95 состоит в интеграции с Web. Так, Проводник Windows и браузер WWW слились в единое целое. Новый Проводник объединяет ресурсы жесткого диска, локальную сеть и ресурсы Интернет.

Active Desktop -- один из компонентов новой операционной системы -- позволяет просматривать Web-страницы прямо на Рабочем столе Windows. При этом в качестве “обоев” можно использовать Web-страницу, которая автоматически будет обновляться по расписанию.

Для удобства получения доступа к Интернет значительно расширены возможности настройки стандартного подключения Dial-Up с помощью модема.

В число стандартных компонент Windows 98 входит новое приложение TV Viewer, позволяющее при наличии соответствующего аппаратного обеспечения просматривать телевизионные каналы. Компьютер под управлением TV Viewer может принимать кабельные и спутниковые телепередачи, работать с данными, распространяемыми по WWW.

Новые функции Windows 98:

Изменен пользовательский интерфейс. Унифицирован доступ ко всем видам ресурсов: от жестких дисков до WWW-сайтов по модели Web-браузера.

Поддержка нескольких дисплеев. Эта функция работает только с PCI-адаптерами. Пользовательский интерфейс усовершенствован и отвечает требованиям, предъявляемым к настольным ПК с несколькими экранами. Система включает новый API-интерфейс, который использует возможности нескольких дисплеев. Например, можно выводить данные электронных таблиц на одном экране в виде рабочих карт, на другом -- в виду диаграмм.

Новая модель драйвера Windows (WDM, Win32 Driver Model), которая позволяет поставщикам аппаратных средств создавать драйверы устройств, работающих как в Windows 9x, так и в Windows NT.

Оптимизация настройки параметров дисплея -- возможность изменять разрешение экрана и глубину цветов, не перезагружаясь.

Поддержка плат PCCard16 и PCCard32 (CardBus) PCMCIA.

Включены следующие подсистемы: DCOM, ActiveMovie v2.0 и DirectX v5.0.

Некоторые утилиты Windows 98 улучшены по сравнению с Windows 95.

Операционная система MS Windows NT

Windows NT имеет Windows-подобный графический интерфейс пользователя и предоставляет Win32 API -- 32-разрядный интерфейс прикладного программирования для разработки новых приложений, способных использовать все возможности операционных систем высокого уровня, к которым, в частности, относятся многопоточные (или многозадачные) процессы, синхронизация, защита от несанкционированного доступа, ввод-вывод и управление объектами. Wiindows NT может взаимодействовать с другими операционными системами корпорации Microsoft, с Apple Macintosh и с UNIX-подобными системами по сетям различных типов. При этом взаимодействие может происходить как с однопроцессорными, так и с многопроцессорными компьютерами, построенными с использованием CISC- или RISC-технологий.

Сама операционная система Windows NT работает в привилегированном режиме (режиме ядра), а защищенные подсистемы и прикладные программы -- в непривилегированном (пользовательском) режиме. Термин “привилегированный” указывает на режим работы процессора. В этом режиме разрешено выполнение всех машинных команд и доступны все системные области. В “непривилегированном” режиме некоторые команды запрещены, а системные области памяти недоступны. В терминологии Windows NT привилегированный режим называется “режимом ядра”, а непривилегированный -- “пользовательским режимом”.

Блок Windows NT Executive предоставляет необходимые сервисы ОС для подсистем кольца 3 и контролирует все внутренние привилегированные процессы, такие как планирование потоков, управление памятью, операции ввода-вывода и контроль файловой системы.

Ядро системы обрабатывает прерывания и исключения, планирует потоки, синхронизирует процессы.

Windows NT реализована в архитектуре клиент-сервер, в которой каждая из прикладных программ обращается к сервисным функциям системы (в блоке Windows NT Executive) через вызовы локальных процедур, реализованные в модуле LPC Manager (Диспетчер локальных процедур). Подсистема Win32 обслуживает обращения к функциям API Win32, поступающие от процессов-клиентов. Программы Win32 исполняются как отдельные многозадачные процессы. Программы Win16 могут выполняться в совместно используемом пространстве памяти на отдельной VM (Virtual Machine -- виртуальная машина) или с вытеснением в отдельных пространствах памяти. DOS-программы исполняются как отдельные процессы на отдельных виртуальных машинах (VDM). Работа прикладных программ консоли OS/2 и POSIX обеспечивается соответствующими подсистемами.

Драйвера

Для корректной работы аппаратного обеспечения необходима установка специальных программ, которые называются драйверами. Драйвер позволяет операционной системе распознать и правильно использовать установленное устройство.

При использовании старых операционных систем, таких как MS-DOS или Microsoft Windows 3. x, все основные проблемы, связанные с установкой драйверов, ложились на пользователя. В Microsoft Windows 95 эта проблема в целом была решена за счет поддержки технологии Plug&Play (см. Установка драйверов для Windows 95/98/NT).

Технология Plug&Play предназначена для облегчения установки аппаратных средств. Она решает проблемы с установкой необходимых аппаратных ресурсов и частично помогает в процессе установки драйверов.

Необходимо также понимать, что драйвер -- это узкоспециализированная программа, которая предназначена для строго определенного типа аппаратных устройств и может быть установлена только в той операционной системе, для которой она предназначена. Поэтому при использовании драйвера, не соответствующего установленному устройству, или в другой операционной системе вы можете нанести вред компьютеру.

Обычно в комплект поставки любого устройства входит диск с драйверами и программным обеспечением для работы. Обновленные версии драйверов можно получить на сайте производителя программного обеспечения в Интернете.

В большинстве случаев аппаратные средства комплектуются программами установки драйверов. Программа, устанавливающая необходимые файлы, обычно называется Setup или Install. В таком случае необходимо запустить данную программу и следовать ее инструкциям.

Если же в комплект поставки не входит программа установки, то вам придется самостоятельно произвести необходимые действия.

Если устанавливаемое устройство поддерживает технологию Plug&Play, то Microsoft Windows 9x автоматически его обнаружит и выдаст инструкции Мастера Установки.

При установке устройства, не поддерживающего технологию Plug&Play, вам придется выполнить запуск мастера вручную. Для этого в папке Мой Компьютер необходимо выбрать папку Панель управления. Нажатие на иконке Добавить новое оборудование запустит Мастер Установки. Следуйте инструкциям мастера.

Оболочка Norton Commander

NORTON COMMANDER

НАЗНАЧЕНИЕ И ВОЗМОЖНОСТИ NORTON COMMANDER

Программа Norton Commander (NC) является сервисным средством при работе с подкаталогами и файлами. Работа с программой NC ведется в режиме диалога, что облегчает общение пользователя с ПК.

В диалоговом режиме NC позволяет:

· просматривать, создавать, переименовывать и уничтожать подкаталоги;

· эффективно вести поиск файлов с заданными именами;

· просматривать и редактировать содержимое файлов;

· копировать, перемещать, уничтожать, переименовывать отдельные файлы и группы файлов;

· запускать исполняемые (.СОМ), загрузочные (.EXE) и пакетные (.ВАТ) файлы;

· получать информацию об объеме, дате и времени создания файлов, об объеме доступной оперативной памяти и памяти на дисках;

· создавать собственное меню пользователя, закреплять за клавишами клавиатуры определенные функции и выполнять их;

· вводить в командную строку любые команды MS-DOS, вызывать из буфера ранее выданные команды, редактировать их и повторять;

· изменять исходную конфигурацию Norton Commander.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

После загрузки Norton Commander на экране дисплея появляются две информационные панели в рамках (Рис. 1). Панели содержат информацию о подкаталогах, файлах и

т.д. Из Рис. 1 видно, что возможно полное и краткое представление информации о файлах: правая панель состоит из четырех колонок и дает полную информацию о файлах в каталоге C:\DOS: имя и размер файла, дата и время создания; левая панель состоит из трех колонок и содержит лишь имена файлов в каталоге C:\WINDOWS\SYSTEM. Путь каталога указывается в самой верхней строке каждой панели.

Имена в списке могут быть упорядочены в алфавитном порядке - по именам файлов или расширениям, по размеру файлов, дате и времени их создания или в порядке физического размещения на диске.

Имена подкаталогов на экране дисплея всегда изображаются прописными буквами, а имена файлов - строчными независимо от того, как они были введены с клавиатуры.

В последней строке панели выводится полная информация о файле или подкаталоге, на котором находится маркер активной панели или на котором находился маркер пассивной панели перед переводом его на активную панель. Например, пассивной панелью является левая панель; в нижней строке панели указано, что перед переходом маркера на активную панель был выбран файл choice.com размером 1754 байт, созданный 30 сентября 1993 года в 6 часов 20 минут утра.