Содержание
-
Операционная система Windows
1 Сиренко С.Н.
-
Операционная система Windows. Вопросы лекции
2 1. Краткая характеристика ОС Windows. 2. Основы графического интерфейса ОС Windows. 3. Понятие окна Windows и его структурные элементы. 4. Понятие Файловой структуры ОС Windows.
-
Краткая предыстория ОС Windows
3 В начале своей эволюции операционные системы поддерживали диалог с пользователем при помощи системы команд, которые человек должен был вводить с клавиатуры компьютера. В ответ на каждую из введенных команд машина осуществляла какое-то действия и информировала об этом пользователя. Такой диалог внешне состоял из букв и цифр. Поэтому способ общения с ЭВМ при помощи неких знаков получил название – алфавитно-цифровой режим. В алфавитно-цифровом режиме работали и первые операционные системы, предназначенные для персональных ЭВМ.
-
4 Поворотной точкой в истории развития операционных систем можно считать идею перехода от алфавитно-цифрового диалога с пользователем к графическому интерфейсу. Конечно изображение намного информативнее, чем командная строка на черном экране. Однако переход операционных систем на графический интерфейс на несколько порядков ужесточило требования к возможностям аппаратных ресурсов электронно-вычислительных машин.
-
5 На рынке операционных систем для персональных компьютеров очень быстро стала доминировать операционная система DOS, которая производилась тогда малоизвестной небольшой фирмой Microsoft. Операционная система MS DOS (первые буквы в ее наименовании указывают на производителя – Microsoft) также поддерживала алфавитно-цифровой диалог с пользователем. Набор команд MS DOS полезно знать и в настоящее время, так как они бывают полезными при переустановке системы, или при осуществлении каких-либо иных критических операций.
-
6 В дальнейшем фирмой Microsoft была разработана операционная система Windows, которая до настоящего времени почти монопольно господствует на персональных ЭВМ во всем мире. Прототипом операционной системы Windows послужила программная оболочка, работавшая в операционной среде системы MS DOS. На смену операционной системе MS DOS с ее графическими оболочками Windows 3.1 и Windows 3.11 пришли полноценные операционные системы семейства Microsoft Windows (сначала Windows 95, затем Windows 98, Windows Millennium, Windows 2000 и Windows XP).
-
ОС Windows
7 Операционные системы семейства Windows представляет собой 32-разрядные операционные системы, обеспечивающую многозадачную и многопоточную обработку приложений. Они поддерживает удобный графический пользовательский интерфейс, возможность работы в защищенном режиме, совместимость с программами реального режима и сетевые возможности. В Windows реализована технология поддержки самонастраивающейся аппаратуры Plug and Play, допускаются длинные имена файлов и обеспечиваются повышенные характеристики устойчивости.
-
8 32-разрядность означает, что операции над 32-разрядными данными здесь выполняются быстрее, чем над 16-разрядными. 32-разрядные Windows-приложения выполняются в собственном адресном пространстве, доступ в которое для других программ закрыт. Это защищает приложения от ошибок друг друга. При сбое в работе одного приложения другое продолжает нормально функционировать. Сбойное же приложение можно завершить.
-
9 Многозадачность предоставляет возможность параллельной работы с несколькими приложениями. Пока одно из них занимается, например, печатью документа на принтере или приемом электронной почты из сети Internet, другое может пересчитывать электронную таблицу или выполнять другую полезную работу.
-
10 Многопоточность позволяет определенным образом разработанным приложениям одновременно выполнять несколько своих собственных процессов. Например, работая с многопоточной электронной таблицей, пользователь сможет делать перерасчет в одной таблице в то время, как будет выполняться печать другой и загрузка в память третьей. Пока один поток находится в состоянии ожидания, например, завершения операции обмена данными с медленным периферийнымустройством, другой может продолжать выполнять свою работу.
-
11 Отличительной чертой Windows является объектно-ориентированный подход к построению системы. На уровне пользователя объектный подход выражается в том, что интерфейс представляет собой подобие реального мира, а работа с машиной сводится к действиям с привычными объектами. Так, папки можно открыть, убрать в портфель, документы – просмотреть, исправить, переложить с одного места на другое, выбросить в корзину, факс или письмо – отправить адресату и т. д. Пользователь работает с задачами и приложениями так же, как с документами на своем письменном столе.
-
Основы графического интерфейса ОС Windows
12 Обьектно-ориентированный подход реализуется через модель рабочегостола – первичного объекта Windows. Рабочим столом называется основной элемент графического интерфейса, который обеспечивает эффективный доступ пользователя ко всем ресурсам компьютера, к наиболее часто используемым программам, документам и аппаратным средствам, а при наличие соответствующих соединений – и к ресурсам локальной и глобальной сетей.
-
Рабочий стол
13
-
14 После загрузки Windows он выводится на экран. На рабочем столе могут быть расположены различные объекты: программы, папки с документами (текстами, рисунками, таблицами), ярлыки программ или папок.
-
Элементы графического интерфейса
15 Панелью называют элемент графического интерфейса пользователя, который служит для объединения группы логически взаимосвязанных значков, элементов управления и индикации состояния операционной системы или выполняющиеся программы.
-
16 Индикатор – это элемент графического интерфейса, который отображает текущее состояние программы. По ходу выполнения программы в соответствии с изменением ее состояния изменяется внешний вид индикатора.
-
17 Кнопка – элемент графического интерфейса пользователя, принимающий управляющее воздействие пользователя и запускающий после этого некоторую последовательность действий.
-
18 Меню – элемент интерфейса пользователя, представляющий собой список альтернативных вариантов команд, действий, режимов, установок и т.д. из которых поьлзователь должен выбрать только один вариант. Отдельные варианты, из которых состоит список, называются пунктами меню или строками меню.
-
19 Значком (пиктограммой) называется элемент графического интерфейса пользователя, представляющий собой небольшое изображение, служащее для обозначения аппаратных или программных ресурсов компьютера.
-
20 Особой разновидностью значков являются ярлыки, которые всегда обозначают специальный файл, содержащий информацию о фактическом местоположении какого-либо объекта. Ярлык обеспечивает быстрый поиск и удобное обращение к соответствующему объекту. Внешним признаком ярлыка является наличие в его нижней части указателя в виде изогнутой стрелки.
-
Рабочий стол содержит
21 В исходном состоянии рабочий стол содержит следующие элементы: Кнопка Пуск, служащая для доступа к Главному менюWindows, которое используется для запуска программ, завершения работы компьютера, доступа к настройкам операционной системы.
-
22 Панель быстрого запуска, содержащая кнопки для запуска часто используемых приложений; Панель задач, содержащая перечень активных (загружены, запущенных на выполнение) приложений. Панельзадач стала существенным нововведением в Windows. Несмотря на небольшие функциональные возможности, она делает наглядным механизм многозадачности и намного ускоряет процесс переключения между приложениями. Внешне панель задач представляет собой полосу, обычно располагающуюся в нижней части экрана, на которой размещены кнопки приложений и кнопка “Пуск”. В правой ее части обычно присутствуют часы и небольшие пиктограммы программ, активных в данный момент.
-
23 Панель индикации, содержащая индикаторы текущего времени, языка, и активных служебных программ; Рабочую область. Которая занимает большую часть экрана и содержит объекты и элементы управления Windows (значки, ярлыки и окна); Значки – графическое представление объектов Windows.
-
Рабочий стол. Главное меню
24
-
Понятие окна
25 Каждый документ, программа папка, устройство могут быть представлены на Рабочем столе окном. ОкнаWindows используются для упраления ходом выполнения программ, а также для организации обмена информацией между пользователем и программами. На Рабочем столе одновременно может находиться произвольное количество окон.
-
Элементы окна
26
-
Окно
Окном называетсяэлемент графического интерфейса пользователя, представляющий собой автономную область экрана, предназначенную для организации взаимодействия между пользователем и выполняющейся программой. 27
-
Элементы окна
28 Строка заголовка – содержит название папки или приложения, информация которого выводится в окне. С помощью строки заголовка выполняется перемещение, «перетаскивание» окна на Рабочем столе. Системный значок – находится в левом верхнем углу любого открытого окна папки. При нажатии левой кнопки мыши на этом значке открывается меню, называемое системным. Команды, представленные в данном меню, позволяют управлять размером и расположением окна на Рабочем столе. Кнопки управления размером (Свернуть, Развернуть, Закрыть) – эти кнопки дублируют основные команды системного меню.
-
29 Строка меню – данный элемент окна меняется в зависимости от того, какое приложение выводит свою информацию в окне. Рабочая область окна – в ней отображается информация приложения, запущенного или открытого в окне. Линейки (полосы) прокрутки – если размеры документа превышают размеры рабочей зоны окна, он не помещается целиком, то доступ к невидимым частям документа осуществляется с помощью линеек прокрутки, которые отображаются в нижнем и правом краям окна. Область окна ограничена границейокна. С ее помощью можно изменять размер окна.
-
Типы окон
30 В зависимости от назначения и способа использования можно выделить следующие типы окон: программные окна, окна документов – они считаются основными или главными (программа выполняется в окне), диалоговые окна – появляются на экране при выполнении некоторых команд меню, они служат для управления ходом выполнения программы, а также для передачи необходимой информации. Они как правило содержат кнопки Да, Нет , Отмена. окна сообщений и предупреждений – используются ОС для выдачи дополнительной информации пользователю.
-
Диалоговое окно
31
-
32 В операционной системе Windows при работе с окнами и приложениями широко применяется манипулятор мышь. Обычно мышь используется для выделения фрагментов текста или графических объектов, установки и снятия флажков, выбора команд меню, кнопок панелей инструментов, манипулирования элементами управления в диалогах, "прокручивания" документов в окнах.
-
Контекстноеменю
33 В Windows активно используется и правая кнопка мыши. Поместив указатель над интересующем объекте и сделав щелчок правой кнопкой мыши, можно раскрыть контекстноеменю, содержащее наиболее употребительные команды, применимые к данному объекту.
-
Завершение работы
34 При завершении работы нельзя просто выключить компьютер, не завершив работу системы по всем правилам - это может привести к потере некоторых несохраненных данных. Для правильного завершения работы необходимо сохранить данные во всех приложениях, с которыми работал пользователь, завершить работу всех ранее запущенных DOS-приложений, открыть меню кнопки “Пуск” и выбрать команду “Завершение работы”.
-
Понятие Файловой структуры
35 Всем компьютерным приложениям нужно хранить и получать информацию. Наиболее удобной для доступа к долговременным устройствам хранения информации оказалась система, при которой пользователь назначает для той или иной совокупности данных некоторое имя.
-
Файл. Файловая система
36 Определенный участок памяти, занятый информацией, имеющей собственное имя называют файлом. Часть ОС, работающая с файлами и обеспечивающая хранение данных на дисках и доступ к ним, называется файловой системой.
-
Краткая предыстория файлов
37 Первоначально электронно-вычислительная машина представляла собой оперативную память и процессор, заключенные в некий металлический шкаф.
-
38 Все остальное называлось внешними устройствами и служило для ввода программы и вывода результат ее работы. По мере развития технологии внешние устройства чрезвычайно разрослись, многократно увеличилась их емкость и скорость работы.
-
39 Постепенно возникла острая необходимость каким-то образом систематизировать и упорядочить информацию, записываемую, считываемую и хранящуюся на внешних устройствах. Некоторые из них, впрочем, уже трудно назвать внешними, так как они стали неотъемлемой частью содержимого основного металлического шкафа. Речь идет об основном устройстве ввода-вывода в современных персональных компьютерах - жестком диске.
-
40 Для решения проблемы упорядочивания и систематизации информации на внешних устройствах электронно-вычислительных машин отдельные программы и массивы данных начали записывать на различные носители отдельно и при этом давать им имена Так возникло понятие "Файл". Файлом в современной интерпретации называется порция цифровой информации, которая имеет собственное имя.
-
Файл
41 В файле могут храниться: документ, графическое изображение, звук, готовая к выполнению программа и т.д. Обычно в отдельном файле хранят данные, относящиеся к одному типу. В этом случае тип данных определяет тип файла, который визуально отображается расширением имени файла. В современных файловых менеджерах (программах, позволяющих работать с файлами) расширение можно определить по его значку.
-
Имена файлов
42 По способам именования файлов различают «короткое» и «длинное» имя. До появления операционной системы Windows 95 общепринятым способом именования файлов на компьютерах IBM PC было соглашение 8.3. Согласно этому соглашению, принятому в MS-DOS, имя файла состоит из двух частей: собственно имени и расширения имени. На имя файла отводится 8 символов, а на его расширение – 3 символа. Имя от расширения отделяется точкой. Как имя, так и расширение могут включать только алфавитно-цифровые символы латинского алфавита.
-
Длинное имя файла
43 «Длинное» имя может содержать до 256 символов. Этого вполне достаточно для создания содержательных имен файлов. «Длинное» имя может содержать любые символы, кроме девяти специальных: / \ : * ? “ |. В имениразрешается использовать пробелы и несколько точек. расширением имени считаются все символы, идущие после последней точки.
-
Атрибуты файла
44 Кроме имени, расширения имени файла и размера, ОС хранит для каждого файла дату его создания (изменения) и несколько величин, называемыми атрибутамифайла. Атрибуты – это дополнительные параметры, определяющие свойства файлов. Операционная система позволяет их контролировать и изменять; состояние атрибутов учитывается при проведении автоматических операций с файлами
-
45 Основных атрибутов четыре: Только для чтения (Read only); Скрытый (Hidden) Системный (System) Архивный (Archive)
-
Имя и расширение файла
46 В некоторых операционных системах, например в UNIX, расширение файлов является просто соглашениями, и ОС не заставляет пользователей их строго придерживаться. Так, файл file.txt может быть текстовым файлом, но это скорее всего памятка пользователю, а не руководство к действию для ОС. Система Windows, напротив, знает о расширении файлов и назначает каждому расширению определенное значение.
-
Расширение файла
47 Пользователи или процессы могут регистрировать расширения в ОС, указывая программу, создающую данное расширение. При двойном щелчке мышью на имени файла запускается программа, назначенная этому расширению, с именем файла в качестве параметра. Например двойной щелчок на имени File.doc запускает MS Word, который открывает файл File.doc.
-
Иерархия каталогов на диске
48 Обычно пользователем бывает необходимо логически группировать свои файлы, поэтому требуется некий гибкий способ, позволяющий объединить файлы в группы. Т.е. нужна некая общая иерархия – дерево каталогов.
-
49 Каталог (папка) представляет собой специальное место на диске, в котором хранятся имена файлов, их свойства и атрибуты. Каждый каталог имеет свое обозначение, которое называется именем каталога. Каталог может содержать файлы и сложенные в него каталоги.
-
Дерево папок
50 На диске имеется один главный каталог, который называется корневым и он обозначается \. Структура каталогов на диски называется деревом каталогов (деревом папок).
-
Иерархия папок
51 Каталоги образуют иерархическую информационную структуру, напоминающую дерево. При этом каталоги можно сравнить с ветками дерева, корневой каталог со стволом дерева, а отдельные файлы с листьями.
-
Дерево каталогов
52 Структура каталогов на диски называется деревом каталогов (деревом папок). Каталог, в котором пользователь находиться (работает) в настоящий момент времени называется текущим.
-
Логические диски
53 Жесткий диск (винчестер) разделен на области, которые называются логическими дисками. Логические диски обозначаются C:,D:, E:, и т.д.
-
54 Логический диск С: является обычно системным, он хранит файлы операционной системы и именно с него осуществляется ее загрузка. Логические диски A:, B:, обычно служат для обозначения накопителей на гибких магнитных дисках (дискетах). Если в системе используются другие виды накопителей (например, компакт-диски, сетевые диски), то они тоже получают свое обозначение.
-
Текущий каталог
55 Текущим называется логический диск, с которым пользователь работает в данный момент времени. Иерархическая структура, в виде которой ОС отображает файлы и папки диска, называется файловой структурой.
-
Полное имя файла
56 Для того, чтобы полностью идентифицировать файл в этой древовидной конструкции используется полное имя файла, состоящее из обозначения устройства (диска), где данный файл расположен; описания пути по дереву каталогов (при этом имена отдельных подкаталогов отделяются друг от друга обратной косой чертой); и, наконец, собственного имени файла и его расширения. Например: c:\catalog\folder\subfolder\file.doc
-
57 Уникальность имени файла обеспечивается тем, что полным именем файла считается собственное имя файла вместе с путем доступа к нему. В этом случае на одном носителе не может быть двух файлов с тождественными полными именами. Шаблон записи полного имени файла имеет вид: \\...\\
-
58 Пример файлов, которые имеют одинаковые собственные имена и размещаются на одном носителе, но различаются путем доступа к ним, т.е. полным именем. С:\МОИ ДОКУМЕНТЫ\РАБОЧИЕ ПРОГРАММЫ \Основы информатики и программирования.doc С:\МОИ ДОКУМЕНТЫ\ЧЕРНОВИКИ\Основы информатики и программирования.doc
-
Файловые системы
59 Любая файловая система предназначена для хранения информации о физическом размещении частей файла. В файловой системе существует минимальная единица информации – кластер, размер которого является нижним пределом записываемой информации на носитель информации в рамках ФС. Не следует путать понятие кластера с понятием сектора, который является минимальной единицей информации со стороны аппаратного обеспечения.
-
60 От файловой системы требуется четкое выполнение следующих действий: Определение физического расположения частей файла; Определение наличия свободного места и выделение его для вновь создаваемых файлов. Скорость этих операций напрямую зависит от самой ФС. Разные файловые системы используют различные механизмы для реализации указанных задач и имеют свои преимущества и недостатки.
-
61 ФС типа FAT (File Allocation Table) представляет собой образ носителя в миниатюре, где детализация ведется до кластерного уровня. Поэтому операция поиска физических координат файла при его большой фрагментации будет затруднительна. ФС FAT16 занимает объем 128 Кб. И это позволяет легко кэшировать ее информацию.
-
62 Для FAT32 эта величина для больших дисков составляет примерно 1 Мб, что еще больше затрудняет поиск физических координат фрагментированного файла. Приходится просматривать почти всю таблицу. Быстродействие падает.
-
63 NTFS (New Technology File System) использует более компактную форму запаси, что ускоряет поиск файла. Операции с выделением места происходят быстрее. Ключевое преимущество NTFS – возможность ограничения доступа к файлам и папкам.
-
Файловая структура
64 Как все дисковые операционные системы Windows представляет средства для управления файловой структурой.
-
К основным операциям с файловой структурой относятся:
65 Навигация по файловой структуре; Запуск программ и открытие документов; Создание папок; Копирование файлов и папок; Перемещение файлов и папок Удаление файлов и папок Переименование файлов и папок Создание ярлыков.
