Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Апреля 2012 в 15:34, доклад
Во многих операционных системах вы можете выполнять несколько программ одновременно. Причем программы могут взаимодействовать друг с другом. Как могут несколько программ выполняться на одном процессоре одновременно? Дело в том, что на выполнение каждой программы отводится маленький отрезок времени, так называемый квант, по истечении которого начинает выполняться следующая программа, затем следующая и так по кругу. Таким образом, создается иллюзия, что все запущенные программы работают параллельно. Одновременное выполнение нескольких программ очень удобно, например, можно копировать текст и рисунки из одной программы в другую. Так вот, управление выполнением одной или нескольких одновременно запущенных программ и обменом информацией между ними — четвертая функция операционной системы.
Командный процессор(COMMAND.com):
Отдельный модуль MS DOS. Этот модуль может быть заменен другим, более удобный.
Предназначение:
Состав, 3 части:
Внешние команды (программы):
Дополнительные программы, входящие в MS DOS, выполняющие определенные функции.
Драйверы устройств:
Специальные резидентные
программы, которые управляют внешними
устройствами. Драйверы загружаются
в ОЗУ в том порядке, в каком
они указаны в файле CONFIG.
CONFIG.sys:
Специальный текстовый файл, где содержится информация о подгружаемых дополнительных драйверах и некоторая другая информация, касающаяся непосредственно MS DOS и выполняемых в ее среде прикладных программ. MS DOS выполняет этот файл автоматически, сразу после загрузки COMMAND.com.
AUTOEXEC.bat:
Специальный текстовый файл, где содержится дополнительная настроечная информация. MS DOS выполняет этот файл автоматически, сразу после выполнения CONFIG.sys.
В ОС MS DOS используется файловая система FAT (File Allocation Table — таблица размещения файлов) — файловая система, используемая MS DOS и операционными системами семейства Windows для упорядочения файлов и управления ими. FAT представляет собой структуру данных, создаваемую Windows при форматировании тома для файловых систем FAT или FAT32. Windows хранит в таблице размещения файлов сведения о каждом файле, чтобы при необходимости можно было извлечь нужный файл.
В DOS имена файлов должны иметь длину не более 8 символов, а расширение – не более 3 символов, между именем и расширением должна стоять точка, регистр букв не различается. При отсутствии расширения нет разделительной точки. К тому же вводятся ограничения на используемые символы. В написании имени могут использоваться только A-Z 0-9 $ & # `~ ( ) — % ! _ ^. Полное имя (путь к файлу) не должно превышать 78 разрешённых символов.
Для удобства работы в ОС DOS были разработаны оболочки – Norton Commander, Volkov Commander, Windows 1 — 3. Работа в них намного проще и быстрее.
Семейство Windows
История Windows берет свое начало в 1985 году, когда появилась первая версия системы. Она представляла собой набор программ, расширяющих возможности существующих операционных систем для большего удобства в работе. Через несколько лет вышла вторая версия, но популярность система Windows завоевала только в третьей версии.
Новый принцип организации доступа к информации – графический посредством окон, создал Windows простой в использовании.
Удобство:
Графический интерфейс означает, то что изображение рисуется программно по точкам, в этом случае становится возможно одновременное отображение на экране рисунков и текста, оформленного любыми шрифтами. DOS же работает в тестовом режиме, в котором изображение символов на экране создаётся самой видеокартой, возможно отображение только одного типа шрифта.
Все Windows реализуют те или иные модели многозадачности. Достигается это тем, что процессор по очереди выполняет каждую из них, и команда при этом сама выбирает, сколько времени она будет занимать процессор. Но это может привести к тому, что если одно из приложений зависнет, то зависнет и вся машина полностью. Это было не надёжно.
Windows 1.x
Windows 1.01, выпущенная 20 ноября 1985 года, была первой попыткой Microsoft реализовать многозадачную операционную среду для IBM PC с графическим интерфейсом. Кстати, версия 1.0 не была выпущена из-за серьезной ошибки.
Пользователи Windows могут одновременно работать с несколькими программами, с легкостью переключаясь между ними без необходимости закрывать и перезапускать отдельные программы. Пользователь мог менять размер и положение окон так, как ему было удобно, но перекрытие окон не допускается, что резко снижает удобство среды. Внизу экрана была размещена зарезервированная область, в которой отображались свёрнутые окна - предшественник Панели задач.
Microsoft представила Панель управления для Windows, которая позволяла задавать цвета элементов интерфейса: цвет фона, текста, полосы прокрутки, закоголовки активного и некативного окон.
Windows была не просто оболочкой для MS-DOS, а дополняла и частично заменяла непредставленные в MS-DOS возможности. Так Windows имела собственные драйвера для устройств, собственный формат исполняемых файлов и использовала виртуальную память.
Windows 1.0 не оказала большого влияния на рынок ПО и не стал альтернативой MS DOS, как надеялась Microsoft. Большое число пользователей (51%) покупали Windows не ради созданных для него приложений (которых было очень мало по сравнению с обычными программами для MS DOS) или графического интерфейса, а для того, чтобы иметь возможность быстро переключаться с одного приложения DOS на другое.
Windows 2.x
9 декабря 1987 выходит Windows 2.0. Вместо мозаичного размещения реализована система перекрывающихся окон, на смену понятиям "Iconize" и "Zoom" пришли "Maximize" и "Minimize". Появилась поддержка "горячих" клавиш, первые версии Microsoft Word и Microsoft Excel были выпущены именно для этой ОС.
27 мая 1988 г. выходит версия 2.10 в двух модификациях: Windows 286 и Windows 386, оптимизированных для ЦП 80286 и относительно нового ЦП 80386 (презентован 17 октября 1985 года) фирмы Intel соответственно. В Windows 286 появилась возможность использовать дополнительный 46 Килобайтный сегмент памяти HMA (Higher Memory Area) и аппаратно-программную технологию расширения памяти EMS (Expanded Memory Specification). Windows 286 могла работать и на ПК с ЦП 8086/8088. Windows 386 поддерживает защищённый режим ядра, благодаря чему можно запускать несколько DOS-задач в виртуальных машинах 8086.
В Windows 2.10 — 2.11 заложен фундамент большинства будущих функций Windows 3.0.
Windows 3.x
22 мая 1990 года появилась
новая графическая оболочка
Диспетчер Программ (основан на наборе иконок) и Диспетчер Файлов (основан на списке) заменили MS-DOS Executive, использовавшегося для запуска программ и управления файлами. Панель управления приняла более удобный вид схожий с аналогом в MacOS. Текстовые программы DOS запускаются в окне (принято из Windows/386 2.1), но большинство игр и развлекательных программ по-прежнему работали только в полноэкранном DOS-режиме. Появилась игра "Косынка".
Через полтора года после первого релиза благодаря Multimedia Extensions 1.0 была расширена поддержка звуковых карт и CD-ROM, теперь на компьютере можно воспроизводить Audio CD.
Иконки и вся графика ОС была переработана, чтобы использвовать все достоинства 16-цветного VGA-режима, предыдущие версии поддерживали только 8 цветов, но могли работать и в монохромном режиме. Также можно было установить видеоадаптер с поддержкой 256 цветов.
Системные требования Windows 3.0:
— 8086/8088 ЦП минимум;
— 640 Кб памяти, хотя рекомендуется 1Мб;
— 6-7 Мб жёсткого диска;
— CGA/EGA/VGA/Hercules/8514/A видеокарта и совместимый монитор;
— рекомендуется Microsoft-совместимая мышь.
Система имела многозадачные возможности. DOS-программы под Windows 3.0 выполнялись в режиме вытесняющей многозадачности. Программы, соответствующие Windows API, выполнялись в режиме кооперативной многозадачности. Минимальный объем оперативной памяти, при котором Windows могла хоть как-то функционировать, составлял 1 Мб в стандартном режиме (Standard Mode). Кроме того, Windows по-прежнему могла работать на машинах класса IBM PC XT с использованием только нижних 640 Кб памяти (реальный режим, Real Mode).
В июле 1990 года "PC Magazine" помеcтил статью о новой версии Windows 3.0, в которой отмечалось, что "Microsoft Windows превратился в блестящую многозадачную операционную систему, которой еще только пытается стать OS/2".
Windows 3.1 / Janus вышла в свет 18 марта 1992. В этой версии исправлено множество ошибок, повышена стабильность, добавлены некоторые новые возможности, в том числе масштабируемые шрифты TrueType, Microsoft Anti-Virus, поддержка 32-разрядного доступа к жёсткому диску. Windows 3.1, как и Windows 3.0, являлась 16-разрядной системой, но предлагала только 2 режима работы - стандартный и 386 расширенный. Теперь с Windows уже нельзя было работать на машине класса XT с ЦП 8086, но 286-е компьютеры остались "дееспособными". Windows 3.x становится самой популярной в США (по числу инсталляций) операционной средой для ПК и останется таковой до 1997 г.
В соответствии с архитектурой Windows все прикладные программы и системный код размещаются в едином адресном пространстве. Это означает, что недоработанная прикладная программа, содержащая ошибки, может испортить области памяти, которые используются операционной средой или другой прикладной программой. Результатом будет весьма неприятная ошибка общего нарушения защиты (General Protection Fault). Иногда Windows с честью выходит из положения, восстанавливая свою работоспособность, но чаще всего ей это не удается.
В своей основе Windows 3.x — 16-разрядная операционная система, поэтому для программ память представляется состоящей из 64-Кбайт сегментов, а все данные в своей основе 16-разрядные. Такая система была весьма неудобна для программистов, и оказывалась менее эффективной по сравнению с 32-разрядной адресацией при работе с большими массивами данных. Еще одно следствие 16-разрядной базы этой ОС — ограниченность системных ресурсов.
В октябре 1992 года выходит Windows For Workgroups 3.1 или Windows 3.11. Эта версия была не только "настольной" операционной системой, но и самостоятельной сетевой ОС для локальной сети, а также сетевым клиентом для сервера Windows NT. Кроме того, в Windows for Workgroups добавлен клиент электронной почты Microsoft Mail и планировщик Schedule+. Для пользователей, не подключенных к сети, большое преимущество Windows for Workgroups состояло в применении 32-разрядного виртуального драйвера устройств (VxD) для файловой системы. Он может значительно повысить производительность многих накопителей с интерфейсом IDE. В остальном эта версия была слегка улучшенной модификацией Windows 3.1, работающей только в 386 расширенном режиме.
Средствами Windows 3.11 можно было создать одноранговую сеть и сеть с выделенным сервером. Одноранговая сеть создавалась для небольшого количества компьютеров. Но если, например, пользователь захочет получить файл с одной машины, то помогать ему в этом будет процессор ПК, на котором хранится файл. А если сразу много пользователей захотят этот или другой файл, то процессор всё того же ПК будет работать только на них. Использовать же этот компьютер станет невозможно из-за ужасных тормозов. Для решения такой проблемы выделяется мощный компьютер – сервер, на котором помещаются различные базы данных и приложения. Такая сеть позволяет освободить место на жёстких дисках юзеров и работать им не на мощных машинах (за них всю работу делает сервер). На сервере никто не работает (в качестве пользователя), чтобы не занимать его ресурсы. К нему имеет доступ только администратор сети.
MS Windows поддерживает механизм обмена данными между совершенно разнородными программами (т.е. программами, которые были разработаны разными производителями). Обмен данными производится:
— на уровне ClipBoard (почтовый ящик)
— на уровне DDE-протокола (Dynamic Data Exchange – динамический обмен данными)
— на уровне OLE-механизма (Object Linking and Embedding – встраивание и связывание объектов). OLE — это развитие DDE.
Уровень ClipBoard предназначен для переноса информации между программами не заботясь о ее формате и представлении. Например, перенос выделенного текста из одного редактора текстов в другой, или, перенос информации между “элементом редактирования” одной программы и “элементом редактирования” другой программы. Этот уровень обмена информацией ориентирован на Пользователя и поддерживается ядром Windows.
Уровень DDE-протокола ориентир
Фирма Microsoft предусмотрела следующую возможность в MS Excel. Любая ячейка электронной таблицы MS Excel может быть настроена таким образом, что будет способна автоматически принимать данные от какой-либо другой программы в реальном времени. Это значит, что ежели существует какая-либо программа, обслуживающая какое-либо устройство (например, цифровой вольтметр), то программист, при создании этой программы, может предусмотреть возможность направлять информацию от вольтметра (по мере ее поступления) в заданную ячейку MS Excel. При этом Пользователь может работать с MS Excel, как обычно. Вместо вольтметра, поставщиком информации может быть какая-либо программа, производящая специфичную обработку информации.