Операционная система Microsoft Windows. Обзор операционных систем Windows
Основы операционной системы Microsoft Windows. История развития, типы операционных систем. Основные понятия Windows, файловая структура. Справочная система Windows. Управление операционной системой Windows. Работа с документами. Универсальные технологические операции в среде Windows
Операционная система – это комплекс программ, обеспечивающих управление работой компьютера и его взаимодействие с пользователем.
С точки зрения человека операционная система служит посредником между человеком, электронными компонентами компьютера и прикладными программами. Она позволяет человеку запускать программы, передавать им и получать от них всевозможные данные, управлять работой программ, изменять параметры компьютера и подсоединённых к нему устройств, перераспределять ресурсы. Работа на компьютере фактически является работой с его операционной системой. При установке на компьютер только операционной системы (ОС) ничего содержательного на компьютере также сделать не удастся. Для ввода и оформления текстов, рисования графиков, расчёта зарплаты или прослушивания лазерного диска нужны специальные прикладные программы. Но и без ОС ни одну прикладную программу запустить невозможно.
Операционная система решает задачи, которые можно условно разделить на две категории:
· во-первых, управление всеми ресурсами компьютера;
· во-вторых, обмен данными между устройствами компьютера, между компьютером и человеком.
Кроме того, именно ОС обеспечивает возможность индивидуальной настройки компьютера: ОС определяет, из каких компонентов собран компьютер, на котором она установлена, и настраивает сама себя для работы именно с этими компонентами.
Ещё не так давно работы по настройке приходилось выполнять пользователю вручную, а сегодня производители компонентов компьютерной техники разработали протокол plug-and-play (включил - заработало). Этот протокол позволяет операционной системе в момент подключения нового компонента получить информацию о новом устройстве, достаточную для настройки ОС на работу с ним.
Операционные системы для ПК различаются по нескольким параметрам. В частности, ОС бывают:
· однозадачные и многозадачные ;
· однопользовательские и многопользовательские ;
· сетевые и несетевые .
Кроме того, операционная система может иметь командный или графический многооконный интерфейс (или оба сразу).
Однозадачные операционные системы позволяют в каждый момент времени решать только одну задачу. Такие системы обычно позволяют запустить одну программу в основном режиме.
Многозадачные системы позволяют запустить одновременно несколько программ, которые будут работать параллельно.
Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Следует заметить, что не всякая многозадачная система является многопользовательской, и не всякая однопользовательская ОС является однозадачной.
В последние годы фактическим стандартом стал графический многооконный интерфейс, где требуемые действия и описания объектов не вводятся в виде текста, а выбираются из меню, списков файлов и т.д.
На смену операционной системе MS DOS с ее графическими оболочками Windows 3.1 и Windows 3.11 пришли полноценные операционные системы семейства Windows (сначала Windows 95, затем Windows 98, Windows Millennium, Windows 2000, Windows XP, Windows Vista и Windows 7). На рисунке показаны этапы развития персональных компьютеров класса РС и операционной системы Windows:
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.
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.
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.
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 периферийным устройством, другой может продолжать выполнять свою работу.
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. Обьектно-ориентированный подход реализуется через модель рабочего стола – первичного объекта Windows. 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.
Ярлыки обеспечивают доступ к программе или документу из различных мест, не создавая при этом нескольких физических копий файла. На рабочий стол можно поместить не только пиктограммы приложений и отдельных документов, но и папок. Папки - еще одно название каталогов.
Существенным нововведением в Windows стала панель задач . 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.
Windows обеспечивает работу с аудио и видеофайлами различных форматов. Значительным достижением Windows стали встроенные в систему программы для компьютерных коммуникаций. Коммуникационные средства Windows рассчитаны на обычных пользователей и не требуют специальных знаний. Эти средства включают в себя возможности работы в локальных сетях и глобальных сетях, настройку модемов, подключение к электронной почте и многое другое.
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.
В Windows активно используется и правая кнопка мыши. Поместив указатель над интересующем объекте и сделав щелчок правой кнопкой мыши, можно раскрыть контекстное меню , содержащее наиболее употребительные команды, применимые к данному объекту.
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”.
Справочная система Windows
Современное программное обеспечение отличается высокой сложностью, поэтому и в операционной системе, и в большинстве ее приложений предусмотрено наличие справочных систем. Справочная система Windows представляет собой не только набор справочных файлов, но и мощное средство для получения консультации и поддержки по любым проблемам, которые могут возникнуть в процессе работы с системой.
Способы получения справки
Главное меню
Вызов основного справочника Windows осуществляется из Главного меню командой Пуск Справка и поддержка .
Клавиша F1
Клавиша
Если
открыто диалоговое окно, то нажатие
клавиши
Справка в диалоговых окнах
При работе с элементами управления диалоговых окон часто возникает потребность в быстрой и короткой справке. Эту возможность предоставляет специальная кнопка подсказки , расположенная в строке заголовка рядом с закрывающей кнопкой. После щелчка на кнопке подсказки нужно навести указатель мыши на интересующий элемент управления, и щелкнуть левой кнопкой. Появится всплывающая подсказка, в которой описано назначение данного элемента.
Контекстная подсказка
Пояснения об элементах диалоговых окон можно получить и другим способом. Нужно щелкнуть на элементе правой клавишей мыши. При этом либо сразу появится всплывающая подсказка, либо контекстное меню с единственным пунктом «Что это такое?». Щелчок левой кнопкой на этих словах вызовет контекстную справку. Иногда достаточно указать на элемент мышью, чтобы появилась всплывающая подсказка.
Справка в приложениях
В строке меню почти всех Windows-программ имеется пункт Справка (иногда представленный просто знаком вопроса). При помощи этого пункта можно вызвать основное окно справки, а также получить справочную информацию о программе.
По праву можно назвать Windows. Эти ОС со времени своего окончательного формирования в том виде, в каком мы их знаем сегодня, завоевали небывалую популярность, несмотря даже на то, что все они (кроме апгрейда до Windows 10) были и остаются платными. Однако на постсоветском пространстве это никого не останавливает, поскольку для системы можно совершенно элементарно найти неофициальные активаторы. Но об этом позже.
Что такое Windows?
А начать, пожалуй, стоит с того, что собой представляют операционные системы от Microsoft. Тут нужно четко понимать, что операционная система как таковая является той самой средой, без которой ни один компьютер работать не будет.
Мало того что она осуществляет связь между «железными» компонентами компьютера и своим собственным программным обеспечением, она выполняет еще и функцию запуска пользовательских приложений для выполнения совершенно разных задач, причем совершенно разного уровня сложности и предъявляемых к компьютеру системных требований.
Но что такое Windows в смысле операционной системы? В свое время, когда только начиналось создание ОС на языках С+/С++ с использованием методов объектно-ориентированного программирования, упор был сделан на то, чтобы доступ ко всем функциям и программам для пользователя был максимально упрощенным. Для этого уже не нужно было вводить команды, как это ранее было в DOS-подобных системах, а взаимодействие осуществлялось за счет использования графического интерфейса, в котором основным элементом являлись окна открываемых программ. Собственно, именно поэтому все семейство ОС и получило свое название.
Сама же ОС в чем-то похожа на некоего руководителя в общественном понимании, который дает указания подчиненным или целым отделам по выполнению тех или иных действий, образуя единую иерархическую организацию со строго определенными правами доступа к разным функциям. При этом такой руководитель не только управляет всем предприятием, но и как бы осуществляет еще связь с партнерами.
Немного истории
Что такое Windows-системы, немного разобрались. Теперь рассмотрим, как происходила их эволюция. Первой в линейке стала операционная система версии 1.01, затем последовали модификации 2.0 и 3.Х. Правда, до современного вида им было еще далеко.
Настоящим революционным событием стал выход модификации Windows 95. Именно она послужила прототипом для всех ныне существующих систем, хотя и была далека от совершенства. После ее признания в мире начали появляться десктопные и серверные версии (98, 2000, Server, Millennium и т. д.), которые уже разделялись по четкому ориентированию на выполняемые задачи (например, для установки одной системы для всех терминалов в локальной сети). На сегодняшний день самыми популярными остаются Windows XP, Vista, 7, 8 (и ее версия 8.1) и самая новая в виде десятой разработки. Vista, правда, в силу своей недоработанности выпадает из этого списка, а вот остальные системы используются сегодня весьма широко и успешно.
Какие еще бывают операционные системы?
А вот конкурентов у Windows хватает. Если посмотреть на разнообразие операционных систем, большинство из них имеет похожий графический интерфейс (UNIX-подобные ОС, включая Linux, разработки Mac OS X, BeOS и даже мобильные системы, в которых, правда, организация интерфейса несколько иная).
Устаревшие DOS-подобные системы уходят в прошлое. Однако это абсолютно не означает, что компьютерный мир полностью решил отказаться от их использования. Вспомните хотя бы командную консоль Windows, которая явно напоминает DOS.
В разделении систем можно отметить еще и тот момент, что с появлением новых процессоров стала учитываться и архитектура. Сегодня приняты две основные - 32 и 64 бита (или х86 и х64). Соответственно, это применяется и к операционным системам. Так, например, Windows 64-битной архитектуры на 32-разрядном процессоре работать не будет, но наоборот - без проблем. Тут на первое место выходит производительность «железа», которая должна обеспечить и функционирование самих операционных систем, и установленного прикладного ПО.
Где скачать установочный дистрибутив?
Что же касается установки системы, Windows бесплатно скачать можно хоть на официальном ресурсе Microsoft. Но тут загвоздка в том, что любую из ныне существующих ОС Windows в процессе инсталляции или по ее завершении необходимо активировать путем ввода специального ключа лицензии. А вот за него уже придется заплатить, если, конечно, хотите получить официальную модификацию системы.
Кроме того, сразу можно отметить и тот факт, что для Windows русский язык будет предложен в качестве основного даже при доступе на сайт корпорации-разработчика. То же самое касается и процесса инсталляции, и базового языка установленной системы.
Драйвера для Windows
Но мало только установить операционную систему. «Железо» без драйверов (специальных управляющих программ) работать не будет. Конечно, на стадии установки и настройки сами Windows-системы большинство драйверов устанавливают из собственного каталога, в котором поддерживается большинство известных устройств.
Но тут есть и свои минусы. Во-первых, далеко не все нестандартные устройства определяются системой. Во-вторых, Windows самостоятельно производить обновление драйверов не умеет. А это может вызывать появление ошибок и сбоев, связанных с неработоспособностью и аппаратной, и, как следствие, программной.
Просмотреть установленное оборудование можно в специальном разделе, называемом «Диспетчером устройств». Обновление лучше производить при помощи программ вроде Driver Booster.
Полезные утилиты
Операционные системы Windows поставляются не в «чистом» виде. В них есть собственный стандартный набор предустановленных программ. Однако он настолько скуден, что пользователям приходится самим инсталлировать дополнительный софт.
В первую очередь это касается защитного антивирусного ПО, разного рода архиваторов (хотя в Windows последних версий имеется встроенная утилита ZIP), офисных программ для работы с документами, дополнительных кодеков и декодеров для мультимедиа, расширений для браузеров (например, Flash Player), оптимизаторов для чистки или ускорения системы и т. д.
Вопросы активации
Как уже было сказано, ту же Windows 7 бесплатно скачать и установить можно. Вот только в процессе инсталляции будет запрошен лицензионный ключ. Активацию можно отложить, но система будет постоянно об этом напоминать, а через некоторое время может оказаться вообще неработоспособной.
Обойти такие процедуры можно путем отключения требования в системном реестре, однако намного проще воспользоваться программами вроде KMSAuto Net, хотя такой способ можно назвать, мягко говоря, противозаконным. Тем не менее активация работает, только сам исполняемый файл программы удалять нельзя. Также следует согласиться с внесением задачи по проведению повторной активации каждые десять дней в «Планировщик заданий».
Обновления
Пакеты апдейтов корпорация Microsoft выпускает с завидной регулярностью, несмотря даже на былые заявления, что для десятой версии системы они не будут предусмотрены вообще. В основном все обновления касаются предустановленных платформ (DirectX, .NET Framework и т. д.), латания прорех в системе безопасности, а также инсталляции апдейтов для других программных продуктов компании, если такой пункт задействован в режиме автоматического обновления.
Почему в системе периодически возникают ошибки и как с ними бороться?
Тем не менее сами апдейты могут вызывать критические ошибки в системе. Некоторые пакеты вообще не доработаны. Таким образом, при появлении сбоев, связанных именно с апдейтами, их можно удалить (раздел программ и компонентов). Только избавляться от них нужно по одному, производя постоянную перезагрузку системы, пока не будет выявлен сбойный пакет.
Затем задается поиск обновлений в ручном режиме, а ненужные апдейты исключаются из списка.
Не менее распространенными являются ошибки, появляющиеся вследствие того, что в системе накапливается компьютерный мусор. Собственных средств оптимизации в Windows нет (разве что очистка и проверка диска, дефрагментация и т. д.). В некоторых случаях помогает инсталляция программ-оптимизаторов, которые способны не только производить очистку и ускорение по требованию, но и следить за состоянием системы в режиме реального времени.
То же самое касается и остатков удаленных приложений. Встроенные средства системы работают крайне неэффективно, поэтому здесь на помощь приходят программы-деинсталляторы (например, iObit Uninstaller). Они удаляют даже встроенные в систему программы, которые стандартными инструментами удалить невозможно (не считая командной строки и консоли PowerShell).
Наконец, и устанавливаемые пользователем приложения могут вызывать появление конфликтов, не говоря уже о бездумном вмешательстве в настройки и параметры системы. Но иногда отключение именно компонентов Windows позволяет решить множество проблем, не говоря уже об использовании раздела служб, в котором может производиться включение или отключение отдельных процессов наряду с аналогичными действиями в «Диспетчере задач» и автозагрузке.
Краткие итоги
Вот кратко все о том, что такое Windows и какие еще бывают ОС. Естественно, все функции и все системы описать просто невозможно. Тем не менее каждый пользователь должен четко понимать, что операционная система - это некая прослойка между аппаратной и программной частью компьютера и пользователем, который ориентируется на выполнение цельной компьютерной системой определенных узконаправленных задач.
В мире Windows никого не удивишь. У нас ее название стало почти нарицательным. А ведь большинство рядовых пользователей совершенно не задумываются о том, что такое «Виндовс»-системы и как они работают. И конечно же, мало кто имеет полное понятие об организационной структуре этих ОС.
Что такое «Виндовс»?
Большинство пользователей привыкло, что при включении компьютера происходит загрузка ОС, в среде которой потом и можно работать с различными программами. Но какова роль самой операционной системы?
Система на компьютере, если не говорить о присутствующих «железных» компонентах, исполняет одновременно и главенствующую, и промежуточную роль. Промежуточная роль состоит в том, что она является связующим звеном между установленным софтом (программным обеспечением), пользователем и «железом». Иными словами, именно через функциональный набор Windows пользователь может запускать различные приложения, которые могут взаимодействовать и между собой. Но вычисления производятся уже центральным процессором с параллельной загрузкой компонентов активных в данный момент программ (не считая собственных процессов, необходимых для работы самой системы) в оперативную память. То есть, что такое «Виндовс»? Мост, связывающий пользователя и прикладные приложения с «железными» компонентами, на которых возложены функции выполнения всех процессов (вычислительных операций, выдачи результатов и их последующей обработки).
С другой стороны, говоря о том, что такое «Виндовс», систему можно сравнить с неким подобием организации человеческого общества. «Виндовс» - это своеобразный руководитель, который раздает указания другим членам рангом ниже, а также устанавливает права или запрещает выполнение определенных процессов.
Немного истории
Но семейство этих ОС не всегда было таким популярным. Раньше, когда на компьютерах практиковались в основном DOS-подобные системы, а для взаимодействия с компьютером нужно было вводить достаточно много команд, ни о каком удобстве работы и говорить не приходилось.
Только в 1985 году, когда была выпущена первая версия Windows 1.01, разработанная по новейшим принципам объектно-ориентированного программирования, пользователи смогли работать с компьютером посредством графического интерфейса, который в дальнейшем стал еще более удобным, но кардинальных изменений не претерпел.
Затем последовали модификации 2.0, 3.х, но окончательно система, какой мы ее видим сегодня, сформировалась только с выходом революционной в то время Windows 95. Далее последовали десктопные версии 98, 2000, Millennium (ME), XP, Vista, 7, 8 и 10 (последняя версия «Виндовс»), не считая огромного количества серверных модификаций.
Основные элементы интерфейса
Но основным элементом со времени появления системы были и остаются окна (откуда, собственно, и произошло название). Они используются для отображения абсолютно всех программ, процессов, и т. д.
В версии 95 появилось еще несколько элементов, без которых сегодня систему представить себе практически невозможно - кнопка «Пуск» (от которой, правда, разработчики попытались отказаться в восьмой модификации, но вернули на место в десятой) и разного рода панели, основной из которых является «Панели задач».
Краткое описание системы «Виндовс» и ее конкурентов
Но почему же именно Windows стала одной из самых распространенных ОС даже при условии того, что только до недавнего времени все модификации были платными? Связано это не только с удобством работы или наличием взломанных версий, большинство которых приходится на долю пользователей постсоветского пространства.
Дело в том, что разработчики изначально попытались создать универсальную систему, которая могла бы работать с большинством известных «железных» устройств (материнские платы, процессоры, оперативная память, жесткие диски и т.д.), и в которой можно было бы запустить любую программу независимо от ее разработчика или предназначения.
Конечно, Windows-системам сегодня на пятки наступают и Linux (система, которая изначально была бесплатной), и Mac OS X. Но первая является достаточно специфичной и особой популярностью пользуется только в узком кругу пользователей, а вот вторая может функционировать только на специальном оборудовании (не зря же платформы Windows относят к разряду PC, а Mac-системы - к Intel). Но самое интересное состоит в том, что конкурирующие ОС не подвержены влиянию вирусов, в то время как в Windows имеется достаточно много прорех в системе безопасности (об этом будет сказано отдельно).
Как узнать версию системы?
Теперь остановимся на том, как посмотреть характеристики «Виндовс» 7-ой версии, например, или любой другой. В каждой системе получить краткую информацию можно через меню ПКМ на значке компьютера с выбором пункта свойств (это знают практически все).
Но для уточнения параметров системы или определения точного номера сборки лучше использовать команду msinfo32, вводимую в консоли «Выполнить», или строку winver, прописываемую в том же меню. Для удобства можно воспользоваться и разделом системы в «Панели управления».
Почему система дает сбои?
Естественно, возможности «Виндовс» очень широки, однако не безграничны. Многие пользователи жалуются на то, что именно эта ОС очень часто дает сбои и вызывает появление огромного количества ошибок.
Тут стоит уточнить, что «глючит» практически в 99,9% случаев не система, а инсталлированное программное обеспечение, или установленное оборудование не соответствует требованиям самой ОС. Те же некорректно установленные драйверы, разные планки памяти и многое другое может являться причиной конфликтов. Кстати сказать, одна из последних модификаций Windows 10 Pro подвержена сбоям в наименьшей степени.
Безопасность и вопросы инсталляции обновлений
Система безопасности, несмотря на множество защитных средств, далеко не на высшем уровне. Это только в Windows 10 Pro и остальных версиях десятой группы появился встроенный антивирус, а до этого приходилось использовать сторонние разработки. Кроме того, достаточно проблемным является файрвол. Да и дыр в системе, через которые могут проникнуть вирусы или вредоносные коды, хватает.
Именно поэтому требуется постоянная установка обновлений «Виндовс». В большинстве случаев выпуск таких апдейтов как раз и связан с латанием дыр в системе безопасности, хотя можно инсталлировать и апдейты для других программных продуктов Microsoft, включая офисные пакеты или специализированные платформы вроде DirectX, .NET Framework, Visual C++ и т. д., которые крайне необходимо для корректной работы множества современных программ, требовательных к системным ресурсам.
Как правило, в любой версии установка обновлений «Виндовс» в автоматическом режиме активирована по умолчанию. Но если происходят сбои, найти и инсталлировать их можно самостоятельно, задав ручной поиск в «Центре обновлений». Но, к сожалению, некоторые апдейты и сами могут вызывать появление ошибок системы вследствие их неправильной или неполной установки или даже по причине того, что они изначально были выполнены не так, как нужно, но это уже вина программистов Microsoft.
Откат и восстановление работоспособности системы
Наконец, многих пользователей интересует вопрос о том, можно ли восстановить «Виндовс». Можно. Начиная с версии ME, этого семейства стали умнее. Выразилось это в том, что на жестком диске создавались (и создаются) резервные копии состояния ОС в определенный момент времени. Кроме того, в современных модификациях можно не ждать автоматизации этих процессов, а создать диск или флешку для быстрого восстановления системы, не говоря уже о полном копировании жестких дисков.
Обычно после появления критических сбоев восстановление стартует в автоматическом режиме без участия пользователя. Если этого не случилось, всегда можно воспользоваться дополнительным меню загрузки, которое во всех системах, кроме Windows 10, вызывается нажатием клавиши F8 при старте, и выбрать загрузку последней удачной конфигурации. Правда, последняя версия «Виндовс» (десятая) для входа в такое меню использует несколько другие пути, хотя при желании можно запросто вернуть использование F8.
Если же и это не помогает, при старте со съемного носителя можно запустить командную строку и восстановить работоспособность ОС, используя для этого специализированный набор инструментов (проверку диска или файловой системы, онлайн-восстановление, перезапись загрузочных секторов или самого загрузчика и т. д.). В некоторых случаях достаточно использовать режим безопасного старта (Safe Mode), который позволяет устранить множество проблем, если система не может загрузиться в нормальном режиме (установка и удаление программ, включая драйверы, удаление вирусов, изменение настроек самой ОС, ручной запуск «Центра восстановления» и т. д.).
Краткие выводы
Вот вкратце и все, что касается систем Windows. Здесь не затрагивались чисто технические вопросы, связанные с принципами работы ОС, поскольку рядовому пользователю это особо и не нужно. Но если повести некий итог, можно сказать, что Windows - это унифицированная оболочка, позволяющая и управлять всеми элементами компьютера («железными» и программными), и осуществлять взаимодействие между компьютером и пользователем. Все возможности современных ОС описать достаточно проблематично, поскольку это займет не одну страницу. Но с уверенностью можно утверждать, что развитие семейства этих ОС на месте не стоит, и в будущем можно ожидать появление достаточно большого количества новшеств.
Windows — это не просто набор красивых окошек, картинок и пасьянсов. Это также не та часть компьютера, которую нельзя убрать, заменить, обновить — она не является неотъемлемой. Windows — это современная операционная система с графическим интерфейсом пользователя. Что это значит?
Универсальная энциклопедия Кирилла и Мефодия говорит, что операционная система — это «комплекс программ, постоянно находящихся в памяти ЭВМ; организует управление устройствами машины и ее взаимодействие с пользователем». И действительно, Windows — это на самом деле совокупность программ, которая управляет работой других программ, координирует их деятельность.
Например, именно Windows решает, как распределять память между программами, а также именно Windows следит за тем, чтобы программы работали совместно с одним и тем же процессором, жестким диском, доступом в Интернет и т. п. Windows — это система, которая организует взаимодействие программ на компьютере друг с другом и с пользователем, то есть с нами, людьми, работающими за компьютером.
Таким образом, если провести аналогию с человеческим обществом, операционная система вообще и Windows в частности — это большой начальник на компьютере, раздающий права и полномочия другим программам.
Почему же люди часто, так же, как говорят «ксерить» о копировании документов (на самом деле, разумеется, Xerox — далеко не единственный производитель копировальной техники), рисуют знак равенства между Windows и операционной системой компьютера?
Дело в том, что начиная с версии Windows 95 эта операционная система занимает доминирующее положение на рынке. По разным данным, от 80 до 99% всех персональных компьютеров используют Windows как основную систему (речь не идет об отдельном сегменте — серверах — на которых Windows значительно менее распространена), а в России, где «пиратская» версия продается чуть ли не на каждом углу за смешные деньги, не берется в расчет, что Windows стоит немалых денег, в чем явно проигрывает многим своим конкурентам, давно являющимся бесплатными.
Конкурентов хватает. Например, это семейство Linux и построенных на его основе операционных систем. Их достаточное количество, большинство разработаны по принципу «открытого кода» (когда любой программист может легко заглянуть и даже подправить функциональность системы), как правило — бесплатны. Дело в том, что деньги берутся за поддержку, поскольку грамотно настроить Linux все же значительно сложнее, чем Windows, считающуюся самой «дружественной» по отношению к пользователю.
Windows жестко привязана к определенной архитектуре компьютеров — так называемой IBM PC-совместимых. Что это значит? Например, персональная записная книжка Palm — это миникомпьютер, умещающийся на ладони. Он не является IBM PC-совместимым, поэтому Windows на нем не работает. Но на Palm работает специальная операционная система — Palm OS. А на современных смартфонах (сотовых телефонах-компьютерах) самая распространенная — Symbian OS.
Windows для этих устройств тоже есть: Microsoft выпустила специальную версию, имеющая общего с «настольной» только название, концепцию оформления и интерфейса. Одним словом, «Windows бывают разные». Поэтому нельзя ждать от сотового телефона с Windows того, что на нем запустится текстовый редактор Word.
Кстати о Word, Excel и прочих программах, которые в русском менталитете принято считать составной частью Windows. Ничего подобного — они являются частью популярнейшего офисного пакета Microsoft Office, который продается и устанавливается отдельно от Windows. Сама по себе Windows обладает весьма куцыми возможностями для реальной работы, и все дополнительные программы приобретаются отдельно.
Распространены также множество шуток о Windows и его «глюкавости», т. е. нестабильной, непредсказуемой работе. Отчасти это имело место быть в более ранних версиях, особенно славятся ошибками 95, 98, ME версии. Однако сегодня безопасности, надежности и отказоустойчивости придается очень большое значение, и сама Windows (например, версии XP SP2) — вещь очень стабильная, надо постараться, чтобы он «заглючил».
«Глючат», в 99,9% случаев сторонние программы, пользователи которые неверно истолковали технические документы или использовали недокументированные функции Windows, или просто пользуются программным продуктом со своими ошибками. Одним словом, Windows тут ни при чем: говорить о ее нестабильности в данной ситуации просто нечестно.
Другое дело — «дырки в безопасности», про которые появляется информация не реже одного раза в месяц, мол, найдена новая уязвимость. В Windows таких уязвимых мест действительно много, потому что это очень сложная система с миллионами связей и условий. Человек не в состоянии предусмотреть абсолютно все варианты развития событий, оттого хакеры и находят такие ситуации, когда операционная система ведет себя неадекватно, «открыто».
Напоследок скажу, что в 2007 начинается новая эра Windows с выходом новой версии Vista.
Аннотация: 16-разрядные Windows. Windows 9x. Windows NT. Windows CE. Windows Mobile и Windows Phone.
16 разрядные Windows
Первой Windows была Windows 1.0, выпущенная в ноябре 1985 года. Это была не полноценная операционная система, а надстройка над операционной системой MS-DOS. Windows 1.0 предоставляла пользователю графический оконный интерфейс и возможность запускать несколько приложений одновременно (и то и другое отсутствовало в MS DOS). Сначала эту программу хотели назвать Interface Manager, но затем склонились к названию Windows ("окна"), как более точно отражающему суть работы с новой программой . Минимальные системные требования к памяти ограничивались 256 КБ.
В Windows 2.0 (декабрь 1987 года) были введены некоторые улучшения графического интерфейса (в частности поддержка перекрывающихся окон) и работы с памятью. Также для большего удобства стали использоваться комбинации клавиш. В мае 1988 года и в марте 1989 года появляются соответственно Windows 2.10 и Windows 2.11, поддерживающие новые на то время процессоры Intel 80286 и Intel 80386 .
В мае 1990 года выходит Windows 3.0 с улучшенной графикой и поддержкой виртуальной памяти. В 1992 1993 гг. появляются версии Windows for Workgroups 3.1 и 3.11, в которых имеется поддержка работы в одноранговых сетях и сетях под управлением сервера. Это были последние версии 16 разрядных Windows.
Windows 9x
В августе 1995 года выпускается Windows 95 – 32 разрядная клиентская операционная система, в которой была встроенная поддержка работы с Интернетом (браузер Internet Explorer) и модемными сетями, а также технология Plug-and-Play ("подключи и работай"), позволяющая быстро подключать к компьютеру различные устройства. Впервые появилась кнопка Пуск (Start) и Панель задач (Taskbar). Windows 95 требовала минимум 4 МБ оперативной памяти .
На смену Windows 95 в июне 1998 года приходит Windows 98 с множеством программ для работы с Интернетом (Internet Explorer 4, Outlook Express и др.), поддержкой DVD и USB, первым появлением Панели быстрого запуска программ (Quick Launch bar). Windows 98 была последней операционной системой, основанной на MS DOS .
Последней версией в семействе 9x стала Windows Me (Millennium Edition, сентябрь 2000 года). Эта система была нацелена на домашних пользователей, и, следовательно, имела широкую поддержку работы с мультимедиа (Windows Media Player 7, Windows Movie Maker), Интернетом и домашними сетями.
Другим направлением развития операционных систем Windows в 90 е годы стало семейство NT.
Windows NT
В июле 1993 года была выпущена первая операционная система семейства NT – Windows NT 3.1. Есть разные варианты объяснения названия NT, самый распространенный вариант – это аббревиатура от New Technology ("новая технология").
Разработка системы, основанной на новом ядре (не MS DOS), началась в 1989 году. К новой операционной системе предъявлялись следующие основные требования :
- 32 разрядность;
- поддержка многопроцессорных систем;
- поддержка вытесняющей многозадачности и виртуальной памяти;
- высокая производительность;
- возможность работы в качестве сервера и клиента;
- переносимость;
- совместимость с другими версиями Windows и MS DOS, а также частичная совместимость с UNIX;
- безопасность;
- надежность;
- поддержка Unicode.
Windows NT 3.1 соответствовала всем этим требованиям, а на ядре этой системы (конечно, с изменениями) основаны все современные версии Windows, включая Windows 8.
Windows NT 3.1 поддерживала процессоры Intel 80386, Intel 80486, MIPS R4000 и DEC Alpha . Существовали клиентская и серверная версии системы – Windows NT и Windows NT Advanced Server. Windows NT, помимо других файловых систем, поддерживала специально разработанную в Microsoft файловую систему NTFS (New Technology File System).
В 1994 1996 годах последовательно выходят операционные системы Windows NT 3.5, Windows NT 3.51 и Windows NT 4.0. Целями разработки Windows NT 3.5 были повышение производительности и надежности, а также уменьшение размера системы. В Windows NT 3.51 была включена поддержка процессора IBM PowerPC. Windows NT 4.0 обладала таким же графическим интерфейсом как и система Windows 95 .
Windows 2000, вышедшая в декабре 1999 года, разрабатывалась в качестве системы для профессиональных пользователей, объединяющей два направления – Windows 9x и Windows NT . Система Windows 2000 включала Active Directory (служба и базу данных ресурсов для управления большими сетями) и поддержку значительного числа Plug-and Play устройств, в том числе беспроводных сетей, USB, IEEE 1394 и др. Существовало 4 версии Windows 2000 – одна клиентская (Professional) и три серверных (Server, Advanced Server и Datacenter Server). Windows 2000 была последней системой, для которой выпускались одновременно клиентские и серверные версии.
Следующим шагом стало объединение обоих направлений клиентских систем: и систем для профессиональных пользователей (Windows 2000 Professional), и систем для домашних пользователей (Windows Me). Результатом такого объединения стала операционная система Windows XP (август 2001 года). Благодаря своей стабильности, скорости и удобному интерфейсу, Windows XP стала (и до сих пор является) одной из самых распространенных операционных систем в мире. Важным шагом явилось появление 64 разрядных версий Windows XP (Windows XP 64-bit Edition). Количество строк кода в Windows XP – 45 миллионов .
В марте 2003 года выходит серверная операционная система Windows Server 2003, имеющая большую производительность и поддерживающая более мощное оборудование, чем Windows 2000. Система имеет 4 основные версии: Web, Standard, Enterprise и Datacenter. Например, версия Datacenter поддерживает 64 процессора и до 64 ГБ оперативной памяти (до 512 ГБ на 64 разрядных платформах).
Клиентская операционная система Windows Vista вышла в ноябре 2006 года. Акцент при разработке этой системы был сделан на безопасность – контроль учетных записей пользователей (User Account Control), шифрование дисков (BitLocker Drive Encryption), антишпионское программное обеспечение (Windows Defender) и др. В Windows Vista был также изменен пользовательский интерфейс, в частности поменяла вид кнопка Пуск (Start).
В феврале 2008 года появилась операционная система Windows Server 2008, основанная на коде Windows Vista – поэтому большая часть нововведений Windows Vista перешла и в Windows Server 2008.
В июле 2009 года выходит Windows 7, отличающаяся расширенной поддержкой ноутбуков и планшетов. Основные особенности Windows 7 – новые приемы работы с окнами, мгновенный поиск информации на компьютере, поддержка сенсорных экранов (Windows Touch), большие возможности по настройке оформления рабочей среды.
В 2012 году Microsoft выпускает новейшие версии операционных систем – клиентскую Windows 8 (октябрь 2012 года) и серверную Windows Server 2012 (сентябрь 2012 года). Windows 8 – операционная система, одинаково рассчитанная как на обычные настольные компьютеры и ноутбуки, так и на планшетные компьютеры, завоевавшие в последнее время существенную долю всего рынка персональных компьютеров (см. лекцию 3 "Windows 8").
Windows CE
Windows CE – операционная система реального времени для встраиваемых систем. Символы "CE", по утверждению Microsoft, обозначают "Compact, Connectable, Compatible, Companion, Efficient" 1http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;EN-US;Q166915 . В настоящее время эта система имеет официальное название Windows Embedded Compact (http://www.microsoft.com/windowsembedded).
Windows CE поставляется разработчикам устройств в виде набора компонентов, из которых можно создать операционную систему для конкретного устройства. Например, операционные системы Windows Mobile построены на основе Windows CE.
Первая версия Windows CE 1.0 появилась в 1996 году и была разработана как урезанная версия Windows 95. В дальнейшем команда разработчиков Windows CE сотрудничала с командой Windows 2000, затем Windows CE развивалась как независимая система.
На сентябрь 2012 года последней версией является Windows CE 7.0.
Windows Mobile и Windows Phone
Windows Mobile – операционная система для смартфонов и карманных персональных компьютеров (КПК, Personal Digital Assistant – PDA), основанная на Windows CE.
Первые версии операционных систем этого семейства назывались Pocket PC (2000 год). С 2003 года утвердилось наименование Windows Mobile – были выпущены операционные системы Windows Mobile 2003, Windows Mobile 5, Windows Mobile 6. Последней версией с таким названием стала система Windows Mobile 6.5 (2009 год).
С октября 2010 года Microsoft выпустила новую операционную систему для мобильных устройств – Windows Phone 7, несовместимую с Windows Mobile, хотя и основанную также на Windows CE. В Windows Phone 7 появился новый пользовательский интерфейс, в настоящее время называемый Modern UI.
В октябре 2012 года ожидается выход Windows Phone 8, основанной на ядре Windows NT.
Резюме
В лекции представлен обзор операционных систем Windows с 1985 года до 2012 года. Рассмотрены основные семейства и их ключевые представители – 16 разрядные Windows, Windows 9x, Windows NT, Windows NT Server, Windows Mobile/Windows Phone и Windows CE.
В следующей лекции приводится обзор новейшей операционной системы от Microsoft – Windows 8.
Контрольные вопросы
- Перечислите основные семейства операционных систем Windows и дайте их краткую характеристику.
- Назовите основных представителей 16 разрядных Windows.
- Перечислите основные отличия операционных систем Windows NT от Windows 9x.
- Чем отличаются клиентские и серверные версии Windows NT?
- Охарактеризуйте операционные системы семейства Windows CE.
- Охарактеризуйте операционные системы семейства Windows Mobile/Windows Phone.
