В комплект поставки Windows 98 (Windows 95) входит большое количество стандартных программ, выполняющих всевозможные сервисные и пользовательские функции. Может оказаться, что при заданном сценарии установки не все стандартные программы будут включены в систему. Эта проблема легко решается, так как Windows 98 (Windows 95) имеет очень удобный механизм доустановки. Вызвав соответствующую сервисную программу, можно в любой момент изменить конфигурацию операционной системы, убрав лишние компоненты и добавив неустановленные компоненты. Дня выполнения этой операции необходимо иметь установочные дискеты или компакт-диск.
КОНЦЕПЦИЯ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ WINDOWS 95
Операционная система Windows 95 появилась в результате слияния операционной системы MS DOS
иее графической оболочки Windows 3.1 (3.11). Основными характеристиками Windows 95 являются:
§32-разрядная архитектура;
§вытесняющая многозадачность и многопоточностъ;
§графический пользовательский интерфейс;
§подключение новых периферийных устройств по технологии Plug and Play;
§использование виртуальной памяти;
§совместимость с ранее созданным программным обеспечением;
§наличие коммуникационных программных средств;
§наличие средств мультимедиа
Рассмотрим более подробно эти характеристики.
32-разрядная архитектура
Windows 95 – первая 32-разрядная операционная система для компьютеров IBМ PC. Она ориентирована на работу 32-разрядных программ, многие ее компоненты являются 32-разрядными.
Большинство программ для операционной системы MS DOS относилось к 16-разрядным программам, которые использовали реальный режим работы микропроцессора. Реальный режим значительно ограничивает возможности программы, так как в этом режиме затруднен доступ в верхние (свыше 1 Мбайта) области памяти. Операционная система MS DOS не имеет средств для поддержки 32- разрядных программ, работающих в защищенном режиме микропроцессора. Чтобы такие программы могли работать в среде MS DOS, требуется дополнительное программное обеспечение, расширяющее функции MS DOS. Возможен также вариант, когда дополнительные функции, обеспечивающие защищенный режим, включаются непосредственно в код программы, увеличивая тем самым ее объем.
Операционная система Windows 95 полностью обеспечивает работу 32-разрядных программ, причем она спроектирована таким образом, что использование 32-разрядных программ в ее среде является наиболее оптимальным. В среде Windows 16-разрядные программы также успешно функционируют, но они не могут задействовать все ресурсы системы.
Следует отметить, что 32-разрядные программы занимают больше оперативной и дисковой памяти, чем 16-разрядные программы. Однако это компенсируется, во-первых, увеличением скорости работы программ, во-вторых, удешевлением всех видов памяти, в том числе и электронной.
Вытесняющая многозадачность и многопоточность
Операционная система Windows является многозадачной (multitasking – мультизадачной), т.е. она способна "одновременно" выполнять несколько программ. На самом деле один микропроцессор может выполнять инструкции только одной программы. Однако операционная система настолько оперативно реагирует на потребности той или иной программы, что создается впечатление одновременности их работы. Например, в процессе подготовки текста можно параллельно печатать содержимое какого-либо файла и проверять на вирус жесткий диск.
Многозадачность может быть кооперативной и вытесняющей [2, 5]. При кооперативной многозадачности (cooperative multitasking) операционная система не занимается решением проблемы распределения процессорного времени. Распределяют его сами программы. Причем активная программа самостоятельно решает, отдавать ли процессор другой программе. Момент передачи управления здесь зависит от хода выполнения задачи. Таким моментом должен быть системный вызов, т.е. обращение к
системе за какой-либо услугой (ввод или вывод на внешнее устройство и пр.). Фоновым задачам выделяется процессорное время при простое приоритетной задачи (ожидание нажатия клавиши и др.). Кооперативная многозадачность была реализована в среде Windows 3.1. В Windows 95 кооперативная многозадачность обеспечивается для 16-разрядньгх приложений, так как эти приложения, созданные для Windows 3.1, умеют самостоятельно распределять процессорное время.
При вытесняющей многозадачности (preemptive multitasking) 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. Если задача обращается к операционной системе до истечения ее кванта времени, то это также служит причиной переключения задач. Такой режим многозадачности Windows 95 реализует для 32-разрядных приложений, а также для программ, написанных для MS DOS.
Многопоточность (multithreading) операционной системы означает, что работающие программы (процессы) могут разделяться на несколько частей, самостоятельно претендующих на процессорное время. Это обеспечивает одновременное выполнение программой нескольких не связанных друг с другом операций. Например, в табличном процессоре вычисления в разных ячейках благодаря многопоточности могут выполняться одновременно, причем параллельно с вычислениями могут быть организованы ввод данных в ячейки, их вывод на печатающее устройство и т.п.
Графический пользовательский интерфейс
Пользовательский интерфейс Windows использует графический режим видеомонитора. Основу нового графического интерфейса пользователя составляет хорошо продуманная система окон,
располагающаяся на экране монитора и включающая множество разнородных графических объектов для управления работой компьютера. Тем самым реализуется идея создания электронного рабочего стола пользователя, на котором размещаются электронные документы. Принятая концепция графического пользовательского интерфейса характерна для всех программных продуктов под Windows 95. Это обеспечивает комфортную среду работы пользователя (Более подробно этот вопрос освещен в подразд. 12.3.)
Подключение новых периферийных устройств по технологии Plug and Play
Известно, что для подключения нового периферийного устройства в среде операционной системы MS DOS пользователь должен обладать профессиональными знаниями: например, уметь написать файл конфигурации, знать структуру команды подключения необходимого драйвера
В среде Windows эта задача решается достаточно просто. Система самостоятельно создает и изменяет файлы конфигурации, распознает конкретное техническое устройство и производит его автонастройку. Подобная технология получила название Plug and Play – "включай и работай".
Дополнительные устройства подключаются специальными программами-мастерами, которые могут распознать любое устройство, поддерживающее технологию Plug and Play. Если устройство не поддерживает эту технологию, программы-мастера запрашивают дополнительную информацию в наиболее удобной для пользователя форме, благодаря чему процесс подключения устройств заметно упрощается.
Использование виртуальной памяти
Извечная компьютерная проблема - нехватка оперативной памяти, решается в среде Windows помощью виртуальной (реально не существующей) памяти.
Виртуальная память – расширение адресного пространства задачи, полученное за счет использования части внешней памяти.
В оперативной памяти всегда находится часть виртуального пространства, выделяемого для решения задачи, остальная его часть располагается на дисковой памяти. Если оперативной памяти не хватает для
обеспечения работы текущего (активного) приложения, то приложение или его часть, которые не используют в данный момент микропроцессор, выгружаются (вытесняются) из оперативной памяти на диск. На их место в оперативную память загружается (подкачивается) необходимый фрагмент активного приложения. Когда одному из выгруженных приложений передается управление, оно вновь загружается в оперативную память, что может привести к выгрузке на диск другого, пассивного в данный момент приложения. Таким образом, программы циркулируют между диском и оперативной памятью.
Поддержка виртуальной памяти позволяет открыть большое количество приложений одновременно, но выгрузка на диск и загрузка с диска снижают производительность компьютера.
Используемая для этой цели часть внешней памяти называется файлом подкачки, a описанный процесс подкачки известен под названием свопинг. Объем файла подкачки может в несколько раз превышать объем оперативной памяти.
Файл подкачки - файл на жестком диске, используемый для организации виртуальной памяти.
Настройка виртуальной памяти производится автоматически и вручную. Вручную выполнять настройку может только квалифицированный пользователь. Доступ к настройке виртуальной памяти осуществляется через Панель управления, где после открытия значка Система появляется вкладка Виртуальная память.
По умолчанию задан автоматический вариант настройки, т.е. Windows самостоятельно выбирает размер виртуальной памяти в зависимости от реальной потребности текущей задачи.
Совместимость с ранее созданным программным обеспечением
Под совместимостью с программным обеспечением понимают способность операционной системы исполнять программные продукты, созданные в другой операционной системе. В большинстве случаев операционная система Windows 95 обеспечивает такую совместимость на IBM-подобных компьютерах не только для программ ранних версий, но и для программ операционной системы MS DOS.
Наличие коммуникационных программных средств
Важнейшим направлением развития Windows является включение в ее структуру широко
используемых и специальных программных средств для поддержки различных коммуникаций и компьютерных сетей.
Сетевые средства операционной системы Windows 95 позволяют:
§обеспечить передачу данных между двумя соединенными кабелями компьютерами с помощью программы Direct Cable Connection;
§организовать электронную почту в локальной и глобальной сети с помощью программы
Microsoft Exchange;
§выполнить факсимильную передачу с помощью программы Microsoft Fax;
§обменяться файлами с удаленным компьютером и подключиться к глобальной сети с помощью программы Hyper Terminal;
§организовать одноранговую компьютерную сеть из нескольких компьютеров, причем компьютеры сети могут управляться как Windows 95, так и Windows 3.11;
§подключиться к компьютерной сети с выделенным сервером.
Наличие средств мультимедиа
Операционная система Windows 95 обеспечивает интерактивную работу с высококачественным звуком и видео при помощи специальных аппаратных и программных средств. Непременным атрибутом мультимедиа-компьютера являются звуковая плата, которая обеспечивает преобразование звука в компьютерную форму и обратно, и видеоплата, которая преобразует видеоинформацию в компьютерную форму и обратно. К звуковой плате подключаются различные акустические системы.
Для работы со звуком и видео на компьютере разработано множество программных средств. Минимально необходимый набор таких приложений входит в состав Windows 95. Они обеспечивают
проигрывание аудиокомпакт-дисков, воспроизведение, запись и редактирование звуковых файлов, просмотр видеоклипов.
Следует иметь в виду, что информация мультимедиа (т.е. графика, аудио и видеоинформация) занимает очень много места. Поэтому такая информация, как правило, распространяется на компакт- дисках, и для ее воспроизведения необходимо, чтобы на компьютере был установлен накопитель CDROM.
КОНЦЕПЦИЯ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ WINDOWS 98
Операционная система Windows 98 по своей концепции принципиально не отличается от предыдущей версии, и для нее характерно все сказанное о Windows 95. Однако, несмотря на короткий срок эксплуатации, Windows 98 снискала себе много поклонников благодаря тому, что она гораздо стабильнее и надежнее, имеет улучшенный графический интерфейс, предоставляющий эффективную, надежную, универсальную среду работы.
Нововведения касаются следующих позиций:
§интеграция с глобальной сетью Интернет;
§повышение надежности и качества управления;
§повышение производительности.
Интеграция с глобальной сетью Интернет
При создании операционной системы Windows 98 разработчики особое внимание уделили развитию ее коммуникационных возможностей. Наиболее ярким внешним новшеством по сравнению с предыдущей версией является интеграция операционной системы с обозревателем Internet Explorer 4.0, предназначенным для просмотра Web-страниц в сети Интернет. Интерфейс пользователя в Windows 98 можно настроить на работу в Интернет. В этом случае Рабочий стол принимает вид Web-страницы, а ярлыки действуют как Web-ссылки, которые могут указывать не только на файлы компьютера, но и на данные в сети Интернет. Подобный интерфейс является дополнением к традиционному интерфейсу
Windows.
В число программ, реализующих интеграцию с Интернет, входят: программа Подключение к Интернет, программа электронной почты Outlook Express, программа организации телеконференций и телефонных разговоров по цифровым каналам NetMeeting, редактор Web-страниц FrontPage Express.
Повышение надежности и качества управления
Повышение надежности обеспечивают как новые, так и модернизированные старые служебные программы, которые выполняют: проверку системных файлов, очистку и проверку диска, автоматическое техническое обслуживание, проверку реестра, архивацию данных и др.
Появилась возможность поддержки нескольких мониторов для расширения Рабочего стола, выполнения разных программ на разных мониторах, а также возможность выполнения многоэкранных программ или игр.
Работа с Windows 98 облегчается за счет таких средств управления, как запуск одним щелчком, выделение значков, кнопки "Вперед" и "Назад" и удобного для настройки Главного меню.
Компьютер, оснащенный системой Windows 98, может работать круглосуточно, выполняя многие функции самостоятельно:
§почистить жесткие диски и удалить с них накопившийся за день "мусор";
§проверить состояние жестких дисков и устранить имеющиеся дефекты файловой структуры;
§выполнить резервное копирование важнейшей информации;
§проверить состояние сжатого тома, провести его переупаковку, повысить степень сжатия редко используемых данных и программ;
§обслужить жесткие диски и провести дефрагментацию таким образом, чтобы файлы, последовательно загружающиеся при запуске программ, располагались на диске в порядке их вызова и др.
Повышение производительности
По сравнению с Windows 95 эта система более производительна. Это обеспечивается благодаря тому, что файловая система FAT 32 позволяет более рационально по сравнению с файловой системой FAT 16 использовать диски. На дисках FAT 32 формируются кластеры меньших размеров, чем на дисках FAT 16, в результате чего повышается эффективность использования объема диска. В состав Windows 98 включена специальная служебная программа, которая позволяет быстро и безопасно преобразовать на диске файловую систему FAT 16 в файловую систему FAT 32.
Windows 98 быстрее загружается и требует меньше времени для завершения работы.
Новая программа дефрагментации диска тоже позволяет увеличить производительность компьютера.
12.2.ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННАЯ ПЛАТФОРМА WINDOWS
§Объектно-ориентированное программирование
§Объекты файловой системы – файл и папка
§Объекты пользовательского уровня – приложение и документ
§Пользовательский графический интерфейс Windows
ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ
Современная технология разработки программных продуктов, в том числе и операционной системы Windows, базируется на концепции объектно-ориентированного программирования, в которой выдерживается единый подход к данным и программам. В основе всего лежит понятие объекта, который объединяет в себе как алгоритмы, так и данные, обрабатываемые этими алгоритмами. В результате упрощается не только разработка программ, но и технология работы пользователя, которому предоставляется возможность при работе в интерактивном (диалоговом) режиме применять наглядные графические инструменты и различные подсказки.
Объектно-ориентированное программирование стало необычайно популярным в последние годы. Оно определяет новое понимание процесса вычисления, а также то, как можно структурировать информацию внутри компьютера. В своей статье один из "отцов" этого направления Алан Кей так определил фундаментальные характеристики объектно-ориентированного программирования, на которых базируется весь программный комплекс операционной системы Windows:
§все, с чем мы имеем дело в компьютерном мире, является объектами;
§вычисление в компьютере осуществляется путем обмена данными между объектами, при котором один объект требует, чтобы другой объект выполнил некоторое действие. Объекты взаимодействуют, посылая и получая сообщения. Сообщение – это запрос на выполнение действия;
§каждый объект имеет независимую память, которая состоит из других объектов;
§каждый объект является представителем класса, который выражает свойства принадлежащих ему объектов;
§в классе задается поведение объекта, поэтому все объекты, принадлежащие к данному классу, могут выполнять одинаковые действия;
§все классы образуют иерархическую (древовидную) структуру, отражающую иерархию наследования. Память и поведение, связанное с экземплярами определенного класса, могут
использоваться любым классом, расположенным ниже в иерархической структуре.
Благодаря тому, что операционная система Windows создана на базе объектно-ориентированной методологии программирования, пользователь получил в руки достаточно удобную среду работы. Ее основными понятиями становятся объект, его свойства и действия, которые объект может выполнять в зависимости от запроса. В объектно-ориентированной среде с любым объектом сопоставлена определенная совокупность действий. Выбор из этой совокупности действий определяется поставленной целью.
При намерении что-либо сделать в системной среде Windows необходимо придерживаться следующей последовательности действий:
§выбрать (выделить) объект, т.е. щелкнуть левой кнопкой мыши по изображению этого объекта на экране;
§затем из совокупности действий, которые объект может выполнить, выбрать необходимое,
386