Файл: Основы работы с операционной системой Windows 7.pdf

Операционная система (ОС) – комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые обеспечивают взаимодействие между устройствами вычислительной системы и прочими программами. ОС предназначены для управления работой устройств и программ, а также для эффективного распределения ресурсов компьютера между вычислительными процессами и организации надежных вычислений.

Основная функция всех ОС – посредническая. Она заключается в обеспечении нескольких видов интерфейса:

между пользователем и программно-аппаратными средствами компьютера (интерфейс пользователя);
между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-программный интерфейс);
между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс).

Прочие функции операционной системы:

распределение ресурсов компьютера (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.);
загрузка программ в оперативную память и их выполнение;
стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода);
управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти);
управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе;
обеспечение пользовательского интерфейса;
сохранение информации об ошибках системы;

Дополнительные функции:

параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность);
эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами;
разграничение доступа различных процессов к ресурсам;
организация надежных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам;
взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация;
защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений;
многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа (аутентификация, авторизация).

Все операционные системы обеспечивают свой автоматический запуск. Для дисковых ОС в специальной (системной) области диска создается запись программного кода. Обращение к этому коду выполняют программы, находящиеся в базовой системе ввода-вывода (BIOS). Завершая свою работу, они дают команду на загрузку и исполнение содержимого системной области диска.

При включении компьютера без операционной системы на мониторе будет отображен лишь светящийся пустой экран, и слышно жужжание вентилятора источника питания. При этом микропроцессор не работает. Операционная система записывается в постоянную память и автоматически загружается в оперативную память при включении компьютера.

1.2 Понятие и виды интерфейса

Компьютеры и информационные системы становятся все более дружественными и понятными даже для человека, не являющегося специалистом в области информатики и вычислительной техники. Это стало возможным, прежде всего потому, что пользователи и их программы взаимодействуют с вычислительной техникой посредством специального (системного) программного обеспечения - через операционную систему. Операционная система предоставляет интерфейсы и для выполняемых приложений и для пользователей.

Интерфейс - совокупность технических, программных и методических (протоколов, правил, соглашений) средств взаимодействия в вычислительной системе пользователей с устройствами и программами, а также устройств с другими устройствами и программами.

Интерфейс - в широком смысле слова, это способ (стандарт) взаимодействия между объектами. Интерфейс в техническом смысле слова задаёт параметры, процедуры и характеристики взаимодействия объектов. Различают следующие виды интерфейсов:

интерфейс пользователя - набор методов взаимодействия компьютерной программы и пользователя этой программы;
программный интерфейс - набор методов для взаимодействия между программами;
аппаратный интерфейс - способ взаимодействия физических устройств. Чаще всего речь идёт о компьютерных портах.

Пользовательский интерфейс - это совокупность программных и аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером. Основу такого взаимодействия составляют диалоги. Под диалогом в данном случае понимают регламентированный обмен информацией между человеком и компьютером, осуществляемый в реальном масштабе времени и направленный на совместное решение конкретной задачи. Каждый диалог состоит из отдельных процессов ввода/вывода, которые физически обеспечивают связь пользователя и компьютера.

Современными видами интерфейсов пользователя являются: командный, WIMP-интерфейс, SILK-интерфейс.

Командный интерфейс реализован в виде пакетной технологии и технологии командной строки.

WIMP-интерфейс (Window - окно, Image - образ, Menu - меню, Pointer - указатель). Характерной особенностью этого вида интерфейса является то, что диалог с пользователем ведется не с помощью команд, а с помощью графических образов - меню, окон, других элементов.

SILK-интерфейс (Speech – речь, Image – образ, Language – язык, Knowlege – знание). Этот вид интерфейса наиболее приближен к обычной, человеческой форме общения. В рамках этого интерфейса идет обычный "разговор" человека и компьютера. При этом компьютер находит для себя команды, анализируя человеческую речь и находя в ней ключевые фразы. Результат выполнения команд он также преобразует в понятную человеку форму. Этот вид интерфейса наиболее требователен к аппаратным ресурсам компьютера, и поэтому его применяют в основном для военных целей.

1.3 Классификация операционных систем

ОС различаются особенностями реализации алгоритмов управления ресурсами компьютера, областями использования. Программы, предназначенные для работы под управлением данной ОС, принято называть приложениями ОС.

В зависимости от алгоритма управления процессором, операционные системы делятся на:

однозадачные и многозадачные;
однопользовательские и многопользовательские;
локальные и сетевые;
однопроцессорные и многопроцессорные системы.

По числу одновременно выполняемых задач операционные системы делятся на два класса:

однозадачные (MS DOS);
многозадачные (OS/2, Unix, Windows).

Однозадачные ОС (например, MS DOS) передают все ресурсы вычислительной системы одному исполняемому приложению и не допускают запуска другого приложения.

Многозадачные ОС – управляют распределением ресурсов вычислительной системы между задачами и обеспечивают:

возможность одновременной или поочередной работы нескольких приложений;
возможность обмена данными между приложениями;
возможность совместного использования программных, аппаратных, сетевых и прочих ресурсов вычислительной системы несколькими приложениями.

Большинство современных графических операционных систем являются многозадачными.

По числу одновременно работающих пользователей на ЭВМ ОС разделяются на однопользовательские (MS DOS) и многопользовательские (Unix, Linux, Windows 95-2000, XP, Vista, 7).

Многопользовательская система (система с коллективным доступом, система коллективного доступа) – вычислительная система или ее часть (например операционная система), позволяющая нескольким пользователям одновременно иметь доступ к одной ЭВМ со своего терминала (локального или удаленного). Многопользовательский характер работы достигается благодаря режиму разделения времени, который заключается в очень быстром переключении ЭВМ между разными терминалами и программами и соответственно быстрой отработке команд каждого пользователя. При этом последний не замечает задержек времени, связанных с обслуживанием других пользователей. Примерами разработок указанного вида могут служить помимо Windows операционные системы: NetWare, созданная и развиваемая фирмой Novell (США) для локальных информационных вычислительных систем; Unix фирмы AT&T’s Bell Laboratories (США) REAL/32 и др. В многопользовательских ОС существуют средства защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей;

Однопользовательская система – операционная система, не обладающая свойствами многопользовательской. Примерами однопользовательских ОС являются MS DOS фирмы Microsoft (США) и ОС/2, созданная совместно Microsoft и IBM.

Одним из важнейших признаков классификации ЭВМ является разделение их на локальные и сетевые.

Локальные ОС применяются на автономных ПК или ПК, которые используются в компьютерных сетях в качестве клиента. В состав локальных ОС входит клиентская часть ПО для доступа к удаленным ресурсам и услугам.

Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами ПК включенных в сеть с целью совместного использования ресурсов. Они представляют мощные средства разграничения доступа к информации, ее целостности и другие возможности использования сетевых ресурсов.

Многопроцессорные и однопроцессорные операционные системы. Одним из важных свойств ОС является наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки данных. Такие средства существуют в OS/2, Net Ware, Widows NT. По способу организации вычислительного процесса эти ОС могут быть разделены на асимметричные и симметричные.

2 Операционная система Windows 7

2.1 Краткая историческая справка об операционных системах семейства Windows

Первой дисковой операционной системой для персональных компьютеров созданной фирмой Microsoft является MS DOS. Для общения пользователя с ОС MS DOS используется пользовательский интерфейс в виде командной строки (например, C:\> - строка приглашения), который базируется на посимвольном вводе команд с клавиатуры, что требует определенной квалификации и аккуратности пользователя. Кроме того, пользователь должен помнить десятки команд и специальные параметры, а также знать правила записи их в командной строке. Таким образом, обучение и работа в ОС MS DOS является трудоемким процессом.

С целью упрощения работы с ПК под управлением ОС MS DOS были разработаны специальные программы - оболочки, к наиболее популярной из которых относится NORTON COMMANDER. Затем было разработано семейство оболочек (Windows 1.0, Windows 2.x, Windows 3.x) для MS-DOS. В 1985 году создана Windows 1.0, в 1987 году - Windows 2.x, а в 1990 - 1994 годах появилось семейство 3x (3.0, 3.1, 13.11). Все это семейство Windows являлось надстройками над операционной системой MS DOS.

В 1995 году была выпущена полноценная многозадачная операционная система с графическим пользовательским интерфейсом Windows 95. Эта ОС положила начало семейства Windows 9x.

Затем вышла в свет операционная система Windows 98, которая практически не отличалась от Windows 95. В ней появились некоторые дополнительные возможности, и она более ориентирована на работу в Интернет. Затем появились операционные системы Windows 98 SE и Windows ME, которые базировались на MS DOS.

Параллельно с разработкой ОС, которые базировались на MS DOS, в 1993 г. Microsoft начала выпуск новых операционных систем «новой технологии» (New Technology – NT) Windows NT 3.1. В 1996 году появилась новая версия ОС семейства NT Windows NT 4.0.

В 2000 году появилась ОС Windows 2000 (Windows NT 5.0), которая усовершенствовала операционную систему Windows NT 4.0 и была предназначена для создания корпоративных информационных систем.

В 2002 г. вышла Windows XP Professional (Windows NT 5.1), которая объединила в себе преимущества Windows 2000 Professional и лучшие качествами Windows 98 и Windows ME. Это делает Windows XP Professional наиболее оптимальной операционной системой, как для автономных компьютеров, так и ПК, применяемых в корпоративной среде.