Файл: Основы работы с операционной системой Windows 7 ( История Windows ).pdf

Введение

Операционная система Windows компании Microsoft, несомненно, стала значительным событием в развитии не только информационной индустрии, но и всего человечества. Во многом благодаря Windows в домах практически всех людей по всему миру установлены персональные компьютеры и ноутбуки.

Операционная система Windows первоначально создавалась как графический интерфейс для MS DOS. Первая версия была выпущена 20 ноября 1985 года и называлась Windows 1.0. Минимальные системные требования заключались в наличии 2 дискет или жесткого диска, графического адаптера и 256К оперативной памяти. Не взирая на то, что Windows 1.0 не имела такого успеха, как аналогичная система Macintosh компании Apple, но не смотря на это Microsoft осуществляла поддержку до 31 декабря 2001 года.

Операционную систему Windows по праву можно назвать неотъемлемой частью целого поколения пользователей персональных компьютеров. Благодаря операционной системе от Microsoft миллионы людей открыли для себя информационные технологии и доступ к глобальной сети^[1].

Целью данной курсовой работы является изучение основ работы с операционной системой Windows 7.

Задачи курсовой работы:

- раскрыть понятие и сущность систем Windows;

- рассмотреть порядок установки операционной системы Windows 7;

- ознакомиться с основами работы с операционной системой Windows.

1. Понятие и сущность системы Windows

В данном разделе раскрыты сущность ОС Windows, история операционных систем семейства Windows и архитектура системы.

Операционная среда Windows разработана фирмой Microsoft для IBM-совместимых компьютеров.

Windows выполняет следующие основные функции:

- удобный, наглядный графический интерфейс пользователя;

- многозадачная работа, т.е. выполнение одновременно нескольких программ;

- унификация использования аппаратных ресурсов компьютера.

Графический интерфейс интуитивно понятен для пользователя, не требует специфических знаний. Для наглядности отображения отдельных программ применяются иконки. Каждая программа открывается в отдельном окне, в котором происходит взаимодействие с пользователем.

Операционная система Windows многозадачна, что позволяет запускать одновременно несколько приложений. Помимо этого постоянно работают системные службы, которые поддерживают корректную работу операционной системы^[2].

1.1. История Windows

История операционной системы Windows берет свое начало в 1985 г., когда компания Microsoft выпустила первую версию Windows 1.01^[3]. До этого пользователю приходилось работать на компьютере через командную строку системы DOS и иметь высокую квалификацию. Представьте себе темный мрачный экран с мерцающим курсором, необходимость знать множество команд. Понятно, что такой принцип взаимодействия с компьютером отпугивал простого пользователя.

Через несколько лет вышла версия Windows 2.0, которая не добилась популярности^[4].

С 1990 г. по 1994 г. выпускались версии Windows 3.х. В них было добавлено много новшеств и убраны недостатки предыдущих версий.

Компьютерные технологии стремительно развивались, и в 1995 г. вышла Windows 95. Она стала революционной системой на то время. Предыдущие версии были всего лишь графической надстройкой командной строки операционной системы DOS. Кроме того, новая Windows была многозадачной, т.е. пользователь мог запускать одновременно несколько программ. Графический интерфейс кардинально изменился – стал удобней и красивее. Скорость работы программ под управлением Windows 95 выросла. В новой Windows были заложены первые шаги основы для поддержки только-только зарождавшегося интернета^[5].

В 1998 г. вышла очередная версия Windows – Windows 98, которая стала стабильней, продуманней, с обновленной структурой. В Windows 98 еще больше выросла поддержка интернета^[6].

2000 г. ознаменовался выпуском ОС Windows Millennium (Windows ME), которая, по сути, была углубленной переработкой Windows 98 с улучшенной поддержкой аудио и видео — мультимедиа. Новая ОС получилась провальной из-за своей нестабильной работы.

Всего через год (2001 г.), компания Microsoft исправила этот провальный проект выпуском системы Windows XP. XP по праву считают триумфом Microsoft. Ее отличали высокая стабильность работы, отличный графический интерфейс, введение множества новых возможностей. Windows XP получила широчайшее применение в бытовых компьютерах на долгие годы^[7].

В 2007 г. вышла следующая операционная система от Microsoft – Windows Vista. Опять неудача. Windows Vista была менее стабильна XP и потребляла много ресурсов. Microsoft нехотя признала неудачу. Тогда и появилась шуточная примета, что Microsoft выпускает хорошие системы через одну^[8].

В 2009 г. выходит очередная система – Windows 7^[9], которая получилась быстрой и производительной, с элегантным интерфейсом. «Семерка» быстро завоевала популярность, и именно она пришла на замену Windows XP.

В октябре 2012 г. вышла Windows 8. Получилась весьма неоднозначная система. С одной стороны «восьмерка» стабильна, быстро загружается и работает, а с другой получила непривычный «плиточный» интерфейс без привычной кнопки «Пуск», который отпугнул пользователя. Microsoft, в погоне за рынком планшетов и смартфонов создала смешанную ОС для компьютеров и мобильных устройств. Пользователи очень неохотно приняли новую систему, предпочитая оставаться на привычной Windows 7. Для исправления ситуации компания выпустила Windows 8.1 с устранением недочетов. Тем не менее, продажи «восьмерки» не стали рекордными по сравнению с предыдущей системой^[10].

29 июля 2015 года Microsoft анонсировала выход Windows 10 для компьютеров. Десятая версия отличается хорошей производительностью и быстро завоевала признание пользователей.

1.2. Архитектура Windows

Windows представляет собой операционную систему с гибридным ядром. В ней основные системные функции по управлению процессами, памятью, устройствами, файловой системой и безопасностью реализованы в компонентах, которые работают в режиме ядра; но есть ряд важных системных компонентов пользовательского режима, к примеру системные процессы входа в систему, локальной аутентификации, диспетчера сеансов, а также подсистемы окружения^[11].

Архитектура Windows представлена на рисунке 1:

Рисунок 1 - Архитектура Windows

Компоненты пользовательского режима.

В пользовательском режиме работают следующие виды процессов^[12]:

• системные процессы (system processes) – компоненты Windows, которые отвечают за решение критически важных системных задач, но выполняемые в пользовательском режиме. Основные системные процессы:

1) Winlogon.exe – процесс входа в систему и выхода из неё;

2) Smss.exe – процесс выполняет важные операции при инициализации системы и контролирует работу Winlogon и Csrss;

3) Lsass.exe – процесс проверяет правильность введенных имени пользователя и пароля;

4) Wininit.exe – процесс инициализации;

5) Userinit.exe – процесс инициализации пользовательской среды;

6) Services.exe – процесс, отвечающий за выполнение служб;

• службы – приложения, которые работают в фоновом режиме и не требуют взаимодействия с пользователем. Службы могут быть как частью операционной системы, так и частью пользовательского приложения. За службы отвечает системный процесс Services.exe;
• пользовательские приложения – прикладные программы, запускаемые пользователем;
• подсистемы окружения – компоненты, предоставляющие доступ приложениям к некоторому подмножеству системных функций. Windows поддерживает две подсистемы окружения:

1) собственно Windows – при помощи данной подсистемы выполняются 32 разрядные приложения Windows, а также 16 разрядные приложения Windows, приложения MS DOS и консольные приложения. За подсистему Windows отвечает системный процесс Csrss.exe и драйвер режима ядра Win32k.sys;

2) POSIX – подсистема для UNIX-приложений. Начиная с Windows Server 2003 R2 компонент, который реализует эту подсистему, называется SUA. Компонент не устанавливается в Windows по умолчанию^[13].

Все описанные процессы пользовательского режима для взаимодействия с модулями режима ядра применяют библиотеки Windows DLL. Каждая DLL экспортирует набор Windows API функций, которые может вызывать процесс.

Windows API – это способ взаимодействия процессов пользовательского режима с модулями режима ядра. WinAPI включает тысячи функций и хорошо документирован.

Основные Windows DLL следующие^[14]:

• Kernel32.dll – базовые функции, в том числе работа с процессами и потоками, управление памятью и вводом выводом;
• Advapi32.dll – функции, в основном связанные с управлением безопасностью и доступом к реестру;
• User32.dll – функции, которые отвечают за управление окнами и их элементами в GUI приложениях;
• Gdi32.dll – функции графического пользовательского интерфейса, которые обеспечивают рисование на дисплее и принтере графических примитивов и вывод текста.

Библиотека Ntdll.dll экспортирует в большинстве своем недокументированные системные функции, реализованные, в основном, в Ntoskrnl.exe. Набор этих функций называется Native API.

Библиотеки Windows DLL преобразуют вызовы документированных WinAPI функций в вызовы функций Native API и переключают процессор на режим ядра.

Компоненты режима ядра^[15].

Диспетчер системных сервисов работает в режиме ядра, перехватывает вызовы функций от Ntdll.dll, проверяет их параметры и вызывает соответствующие функции из Ntoskrnl.exe.

Исполнительная система и ядро содержатся в Ntoskrnl.exe^[16].

Исполнительная система представляет собой совокупность компонентов, использующие основные задачи операционной системы:

• диспетчер процессов – управление процессами и потоками;
• диспетчер памяти – управление виртуальной памятью и отображение её на физическую память;
• монитор контроля безопасности – управление безопасностью;
• диспетчер ввода вывода, диспетчер кэша, диспетчер Plug and Play – управляет внешними устройствами и файловыми системами;
• диспетчер электропитания – управление электропитанием и энергопотреблением;
• диспетчер объектов, диспетчер конфигурации, механизм вызова локальных процедур – управляет служебными процессами и структурами данных, необходимые остальным компонентам.

Ядро содержит функции, которые обеспечивают поддержку компонентам исполнительной системы и осуществляют планирование потоков, механизмы синхронизации, обработку прерываний.

Компонент Windows USER и GDI отвечает за пользовательский графический интерфейс, является частью подсистемы Windows и реализован в драйвере Win32k.sys^[17].

Кооперация диспетчера ввода вывода с устройствами обеспечивают драйверы – программные модули, которые работают в режиме ядра и обладают максимально полной информацией о конкретном устройстве.

Драйверы и ядро не взаимодействуют с физическими устройствами напрямую – посредником между программными компонентами режима ядра и аппаратурой является HAL – уровень абстрагирования от оборудования, который реализован в Hal.dll. HAL позволяет скрыть от всех программных компонентов особенности аппаратной платформы, на которой установлена операционная система^[18].

2. Установка ОС Windows 7

В данном разделе приведен алгоритм действий для правильной установки операционной системы Windows 7 на персональный компьютер.

Порядок установки Windows 7 выглядит следующим образом:

- Приобретение диска или запись на носитель образа Windows 7 с помощью специального программного обеспечения.

- Перенос важной для пользователя информации на другой логический диск или внешний носитель. Как правило, для установки выбирается логический диск «С», но можно выбрать и любой другой, убедившись, что он пустой.

- Настройка BIOS.

- Форматирование диска, куда будет устанавливаться «операционка».

- Копирование файлов с диска на винчестер компьютера.

- Настройка Windows 7^[19].

Перед установкой Windows 7:

Первое – это определиться заранее, на какой раздел жесткого диска будет установлена система. Как правило, в большинстве случаев это диск C:\. Следует запомнить (или создать) метку тома и его размер.

Рабочий стол целиком и полностью находится на диске C:\, а точнее, здесь: C:\Documents and Settings\ Имя пользователя \Рабочий стол. Подумайте заранее о целости и сохранности архиважных для вас файлов, скопируйте их с рабочего стола, то есть, с диска С, на другой диск или флешку.

Все программы, установленные на диск C:\ тоже будут удалены, но это не повод перетаскивать всю папку с программами на другие диски. Гораздо проще вновь установить эти программы на чистую систему.