Тема 2.3. Операционные системы: операционная система Windows

2.3.1. Краткая характеристика операционных систем семейства Windows

По подсчетам GoStats по данным на сентябрь 2011 операционные системы от Microsoft работают почти на 93 % компьютеров всего мира. Причем, ОС Windows XP контролирует наибольшую его часть – 48 %, Windows 7 в свою очередь вторая, с 38 %, а уже Windows Vista – 6,17 %.
Каждый раз, когда мы включаем компьютер, прежде всего происходит загрузка с жёсткого диска в оперативную память операционной системы - специального комплекса программ, предназначенного для управления работой компьютера и организации взаимодействия с пользователем. В настоящее время насчитывается несколько десятков типов операционных систем. Самые распространенные операционные системы MS-DOS;OS/2;Unix;Linux;Windows.
Windows является наиболее популярной операционной системой с графичесик интерфейсом и обеспечивает возможность многозадачности - одновременной работы нескольких приложений. Простой и удобный интерфейс операционных систем семейства Windows обеспечивает естественность общения пользователя с компьютером.
Интерфейс пользователя - способ представления информации на экране, связующее звено между пользователем и компьютером.
По словам самих разработчиков, основная цель, которую они преследовали при разработке интерфейса первой операционной системы этой серии - Windows 95, - сделать работу с компьютером для всех категорий пользователей в максимальной степени простой.
Дальнейшим развитием и совершенствованием Windows 95 стала Windows 98, которая, по определению фирмы Microsoft, является оптимальной операционной системой для домашних пользователей и небольших офисов из двух-пяти компьютеров, где не требуется защита данных и разграничение прав доступа к ним или если решаемые задачи ограничиваются простейшей обработкой документов.
Windows 98 обеспечивает также идеальную среду для тех, кто наряду с офисными приложениями использует игровые и развлекательные программы. Windows 98 характеризуется повышенной по сравнению с Windows 95 устойчивостью, благодаря большому количеству улучшений, которые делают работу компьютера более стабильной.
В отличие от Windows 98, операционная система Windows NT предназначена для бизнес-пользователей. Она отличается надёжностью, безопасностью, производительностью. Windows NT разработана с учётом необходимости обеспечить максимально надёжную защиту самой системы и приложений от ошибок работы аппаратуры и программ.
Следующая версия Windows 2000 включает в себя все лучшие черты Windows 98 и Windows NT. И, наконец, Windows XP, учитывает весь опыт, накопленный за время эксплуатации операционных систем этой серии.
30 ноября 2006 года Microsoft официально выпустила Windows Vista и Office 2007 для корпоративных клиентов. В переводе на русский «vista» означает: «возможность», «перспектива».
В последнее время выпущены такие операционные системы как Windows 7 (2009), Windows Server 2008 R2 (2009), Windows Home Server (2011) и ожидается выпуск Windows 8 (2012)

Windows XP - операционная система семейства Windows NT от компании Microsoft, установлена на большенстве современных компьютеров.Она была выпущена 25 октября 2001 года и является развитием Windows 2000 Professional.Название XP происходит от английский experience (опыт, впечатление, от прилагательного профессиональный).
Новшества по сравнению с Windows 2000:
- Новое оформление графического интерфейса, включая более округлые формы и плавные цвета;
- Возможность быстрого переключения пользователей, позволяющая временно прервать работу одного пользователя и выполнить вход в систему под именем другого пользователя, оставляя при этом приложения, запущенные первым пользователем, включёнными.
- Функция «удалённый помощник», позволяющая опытным пользователям и техническому персоналу подключаться к компьютеру с системой Windows XP по сети для разрешения проблем. При этом помогающий пользователь может видеть содержимое экрана, вести беседу и (с позволения удалённого пользователя) брать управление в свои руки.
- Программа восстановления системы, предназначенная для возвращения системы в определённое предшествующее состояние (эта функция является развитием аналогичной программы, включённой в Windows Me), а также улучшение других способов восстановления системы. Так, при загрузке последней удачной конфигурации загружается также и прежний набор драйверов, что позволяет в ряде случаев легко восстановить систему при проблемах, возникших в результате установки драйверов; возможность отката драйверов и так далее.
- Windows XP может работать с архивами ZIP без установки дополнительного программного обеспечения. Работа с архивами данного типа возможна в проводнике как с обычными папками, которые можно создавать и удалять, заходить в архив, добавлять/удалять файлы подобно работе с обычными папками. Также возможна установка пароля на архив.
- и другие.
Windows XP выпускается во многих вариантах, например:
- Windows XP Professional Edition была разработана для предприятий и предпринимателей и содержит такие функции, как удалённый доступ к рабочему столу компьютера, шифрование файлов, центральное управление правами доступа и поддержка многопроцессорных систем.
- Windows XP Professional Edition
- Windows XP Home Edition - система для домашнего применения. Выпускается как недорогая «урезанная» версия Professional Editon, но базируется на том же ядре и при помощи некоторых приёмов позволяет провести обновление до почти полноценной версии Professional Edition.
- Windows XP Tablet PC Edition базируется на Professional Edition и содержит специальные приложения, оптимизированные для ввода данных стилусом на планшетных персональных компьютерах. Важнейшим свойством является превосходное понимание текстов, написанных от руки и адаптация графического интерфейса к поворотам дисплея. Эта версия продаётся только вместе с соответствующим компьютером.
- Windows XP Media Center Edition базируется на Professional Edition и содержит специальные мультимедийные приложения. Компьютер, как правило, оснащён ТВ-картой и пультом дистанционного управления (ПДУ). Важнейшим свойством является возможность подключения к телевизору и управление компьютером через ПДУ благодаря упрощённой системе управления Windows. Эта система содержит также функции для приёма УКВ-радио.
- Windows XP Embedded базируется на Professional Edition и предназначена для управления встроенной системой различных устройств: банкоматов, медицинских приборов, кассовых терминалов, игровых автоматов и тому подобное.
- и другие.

2.3.2. Основные элементы графического интерфйса пользователя операционной системы Windows XP(95/98/ME/NT/2000)

После загрузки операционной системы Windows вся поверхность монитора - это Рабочий стол. На Рабочем столе (рис. 2.3.1) как на поверхности обычного письменного стола - всё самое нужное для работы. На Рабочем столе размещают значки (иконки) самых нужных программ. В нижней части Рабочего стола располагается панель задач, на ней находится кнопка Start (Пуск), с которой начинается и заканчивается работа, а также ярлыки всех загруженных в оперативную память программ, между которыми можно переключаться. Главное системное меню "всплывает" после щелчка мыши кнопки Пуск. С его помощью можно выполнить различные операции: запустить программу, открыть документ, вызвать панель управления для настройки компьютера, провести поиск файла или папки, получить справку и т.д.


Рис.2.3.1. Рабочий стол Windows XP
Одно из основных понятий графического интерфейса ОС Windows - это окна (Windows по-английски и означает окна).
Окно - прямоугольная часть экрана, ограниченная рамкой. Каждая программа работает в своем окне. На экране могут одновременно находиться несколько окон, то есть в оперативную память может быть загружено сразу несколько программ (система многозадачная). Окна бывают трёх типов:
- окно программы (приложения) - является интерфейсом конкретной программы (рис. 2.3.2, рис. 2.3.3);

Рис. 2.3.2. Окно программы (приложения)
- окно документа (документ - объект обработки программой); окно документа, открытого в приложении, всегда будет находиться внутри окна приложения (рис. 2.3.3);

Рис. 2.3.3. Окно документа
- окно диалоговое - сообщает определенную информацию и предлагает ввести некоторые параметры, уточняющие выбранное действие (рис. 2.3.4).
Для удобства пользователя все окна имеют похожую, а окна одного типа практически одинаковую структуру. Размеры окон (кроме диалоговых) можно изменять. Окна также можно перемещать по Рабочему столу.

Рис.2.3.4. Диалоговое окно

Одно из главных достоинств ОС Windows с точки зрения пользователя - это универсальность технологических приемов работы. Основные технологические приемы работы: - выделить (Select); - перетащить и поместить (Drag and Drop); - указать и щёлкнуть (Point and Click); - вязывание и внедрение объектов (OLE - принцип Objects Linking and Embedding). OLE используется при обработке составных документов, может быть использована при передаче данных между различными несвязанными между собой системами посредством интерфейса переноса (drag-and-drop), а также при выполнении операций с буфером обмена.
Проводник (Explorer) — это специальная программа Windows, предназначенная для работы с файловой системой. Проводник позволяет получить доступ к любому диску и любой папке (рис. 2.3.5).


Рис.2.3.5. Окно программы Проводник
Буфер обмена (clipboard) - область оперативной памяти компьютера, в которой могут сохраниться данные различных форматов для переноса или копирования их между приложениями или частями одного приложения.
Ярлыки представляют собой высокоэффективное средство ускоренного допуска к объектам. Можно “нацепить” на любой объект файл, программу, сетевую папку, диск, значок и поместить в любой области. Двойной щелчок ярлыка открывает объект, с которым он связан. Для создания ярлыка можно перетаскивать файл или папку или несколько файлов и папок правой кнопкой мыши и в выпавшем контекстном меню выбрать строку Создать ярлыки.Можно создать ярлык с помощью Мастера создания ярлыков. Эта программа позволяет создавать ярлыки для программ, находящихся в любом месте на диске. Чтобы создать ярлык, нужно открыть меню Файл - Создать - Ярлык и отвечать на вопросы мастера.

Корзина - это объект рабочего стола, в него выбрасывают мусор. Все, что вам не нужно вы можете отправить в Корзину. Удалить файл, папку или группу файлов и папок можно несколькими способами. Возьмитесь за файл или выделите несколько файлов, и удерживая левой кнопкой мыши перетащите на Корзину. После того как Корзина станет выделенной, отпустите кнопку мыши, файлы исчезнут в Корзине. Можно щелкнуть правой кнопкой мыши на файл и выбрать из контекстного меню команду Удалить.
Корзина помнит откуда какой файл был удален и при необходимости может вернуть его на место. Это особенно полезно, когда что то очень важное стерли по ошибке. Открываете Корзину, находите то что удалили, выделяете его и щелкаете команду Восстановить и Корзина вернет объект именно в то место откуда вы его удалили.
В свойствах Корзины можно изменить некоторые параметры: уничтожать файлы сразу после удаления, не помещая в корзину. В этом случае нужно быть очень осторожным с удалением файлов, поскольку файлы будут удаляться минуя Корзину и вы уже не сможете вернуть удаленный файл на прежнее место.
Объем Корзины можно задать в процентах от емкости диска, например, 10%. В процессе работы, мусора в Корзине становится все больше и больше, поэтому ее время от времени нужно чистить, чтобы освободить место на диске, а также в целях безопасности. Чтобы очистить Корзину нужно открыть контекстное меню Корзины, то есть щелкнуть правой кнопкой мыши и выбрать команду Очистить корзину. При удалении объекта появляется окно с вопросом: Вы действительно хотите удалить...? Если вы уберете галочку с данного параметра, то удаляемые объкты попадут в Корзину без этого вопроса. Если вы удаляете файлы с дискет, флэшек и других носителей информации, то они уничтожаются не попадая в Корзину. Также в Корзину не попадут объекты, удаленные с жесткого диска с помощью комбинации клавиш Shift-Del.

2.3.3. Файлы и папки в Windows. Операции с файлами и папками.

Основным недостатком имен файлов MS DOS является их небольшой размер. Это недостаток устранен в операционных системах Windows 9x за счет введения нового понятия – «длинного» имени файла.

Между именем файла и его расширением обязательно ставится точка. Если в названии файла ставят несколько точек, в этом случае расширение файла будет находиться за последней точкой. Тип файлу задается в зависимости от характера хранимой информации. Если это текстовый файл, то расширение будет txt, doc, rtf, если графический - bmp, gif, tiff, jpg, архивы - zip, rar, ace, cab и т.д. Программа Microsoft Word дает своим файлам расширение doc, а новая версия Word 2007 дает расширение docx. Электронная таблица Microsoft Excel имеет расширение xls и xlsx - Excel 2007.
Когда еще не было Windows все работали с DOS (дисковая операционная система) и строго придерживались конструкции 8:3. Это означает, что в имени файла можно использовать не более восьми символов и не более трех символов в расширении файла. В Windows эти ограничения сняты. Давайте с вами рассмотрим примеры файлов в DOS и Window по таблице 2.3.1

Таблица 2.3.1. Примеры имен файлов в DOS и Window
Имена файлов в DOSИмена файлов в Windows
autoxex.bat Письмо.doc
confyg.sys Отчет за 1-й квартал.xls
command.com Архив документов.zip
pismo.txt Компьютерные курсы.Обучение работе на компьютере.doc

В отличие от имен файлов, в именах папок (директорий, каталогов) расширение обычно не ставится, так как в этом нет особой необходимости. К именам папок можно применять те же действия, что и к именам файлов.
В пределах одной папки могут находиться сколько угодно файлов, но имена файлов вместе с расширениями должны быть уникальными, то есть не должны повторяться. Зато не запрещено иметь в одной папке несколько файлов с одинаковыми именами, но разными типами: письмо.txt, письмо.doc.
С другой стороны могут существовать совершенно одинаковые файлы с одинаковыми именами и расширениями, но только в разных папках.
Из всех типов файлов, чаще всего мы в своей работе будем использовать файлы с расширениями exe, изредка com и еще реже bat и cmd. Это программы, то есть файлы, которые запускают программу на выполнение. Вы часто будете запускать игры, всевозможные редакторы (текстовый, музыкальный графический), служебные программы, проигрыватель, архиватор, браузер для работы в Интернете, почтовую программу и т.д. Многие программы имеют собственные значки (рис. 2.3.6) и со временем вы будете четко определять какой значок к какой программе принадлежит.

Рис.2.3.6. Значки программ Excel, Word, Total Commander
Программы запускаются двойным щелчком по значку. Но это еще не сама программа, а ярлык - маленький файл, который является ссылкой на другую программу. Эти ярлыки создаются для того, чтобы быстро запустить программу из разных мест. Ярлычки нам во многом облегчают работу. Если не использовать ярлычки, то нам для запуска, например, текстового редактора Microsoft Word пришлось бы выполнить несколько операций: открыть диск С:; в диске С: открыть папку Program Files; в папке Program Files открыть папку Microsoft Office;- в ней отыскать папку Offise11 (или 9, 10, 12 - в зависимости от того какая версия Microsoft Office установлена на вашем компьютере); и, наконец, среди десятков или даже сотен файлов найти файл программы с именем winword.exe. Это надо выполнять каждый раз, что отнимает время, тогда как двойной щелчок мыши на ярлык мгновенно открывает программу. У ярлыка значок примерно такой же как и у программы. Но с маленькой стрелочкой слева.

В процессе работы с файлами возникает необходимость создавать новые файлы, заменять одни файлы другими, перемещать их с одного места на другое, переименовывать.
Копировать файлы можно с одной папки в другую, с одного диска на другой диск и не только файлы, но и папки или несколько папок вместе с файлами. Можно вставить дискету в дисковод и скопировать на нее какие-то файлы, можно вставить в разъем USB-флешку и скинуть туда фильмы или музыку и так далее. Копировать можно несколькими способами: посредством перетаскивания файлов из одного окна в другое; используя контекстное меню файла, воспользоваться командой отправить; скопировать файл, снова воспользовавшись контекстным меню, и вставить в нужное место.
Средства удаления данных не менее важны для операционной системы, чем средства их создания, поскольку ни один носитель данных не обладает бесконечной емкостью. Существует как минимум три режима удаления данных: удаление, уничтожение и стирание, хотя операционные системы обеспечивают только два первых режима (режим надежного стирания данных можно обеспечить лишь специальными программными средствами).
Удаление файлов является временным. В операционных системах Windows оно организовано с помощью специальной папки, которая называется Корзина. При удалении файлов и папок они перемещаются в Корзину. Эта операция происходит на уровне файловой структуры операционной системы (изменяется только путь доступа к файлам). На уровне файловой системы жесткого диска ничего не происходит — файлы остаются в тех же секторах, где и были записаны. Уничтожение файлов происходит при их удалении в операционной системе MS-DOS или при очистке Корзины в операционных системах Windows. В этом случае файл полностью удаляется из файловой структуры операционной системы, но на уровне файловой системы диска с ним происходят лишь незначительные изменения. В таблице размещения файлов он помечается как удаленный, хотя физически остается там же, где и был. Это сделано для минимизации времени операции. При этом открывается возможность записи новых файлов в кластеры, помеченные как “свободные”.
Операция стирания файлов, выполняемая специальными служебными программами, состоит именно в том, чтобы заполнить якобы свободные кластеры, оставшиеся после уничтоженного файла, случайными данными. Поскольку даже после перезаписи данных их еще можно восстановить специальными аппаратными средствами (путем анализа остаточного магнитного гистерезиса), для надежного стирания файлов требуется провести не менее пяти актов случайной перезаписи в одни и те же сектора. Эта операция весьма продолжительна, и поскольку массовому потребителю она не нужна, то ее не включают в стандартные функции операционных систем.
Для удаления файла (папки) необходимо выделить удаляемый объект, затем воспользоваться пунктом Удалить контекстного меню или воспользоваться пунктом Удалить меню Правка в строке меню Проводника (или нажать на клавиатуре клавишу Delete). При удалении папки следует иметь ввиду, что удалятся также все вложенные в нее папки и файлы. Если вы что-то не то сделали, можно сделать отмену: "Правка - Отмена".

Вопросы для повторения

1. Что представляет собой интерфейс?
2. Какой интерфейс пользователя имеет операционная система Windows?
3. Какие операционные системы образуют семейство Windows?
4. Когда была выпущена операционная система Windows XP?
5. Какие новшества имеетоперационная система Windows XP по сравнению с Windows 2000?
6. Что такое Рабочий стол?
7. Для чего предназначено Главное системное меню?
8. Что такое окно?
9. Чем отличается окно программы от окна документа?
10. Для чего предназначено диалоговое окно?
11. В чем заключаются основные технологические приемы работы в операционной системе Windows?
12. Что такое Ярлык?
13. Что такое Корзина?
14. Какими свойствами обладают длинные имена файлов?
15. Какие требования предъявляют к именам папок?
16. Как выполнить создание нового файла?
17. Как выполнить сохранение файла?
18. Как выполнить копирование файла?
19. Как выполнить перемещение файла?
20. Как выполнить переименование файла?
21. Как выполнить удаление файла?
22. Какую операцию необходимо выполнить в случае ошибки при работе с файлами и папками?
Hosted by uCoz