Так что такое Windows? Это операционная система, которая используется на многих компьютерах. С вероятность девять к одному, что Вы, человек, который читает данную заметку, являетесь пользователем операционной системы Windows. Сейчас существует много операционных систем в мире, у всех их одно предназначение, но различий масса. Приведу названия некоторых из них:
- Windows.
- Linux.
- Unix.
Это ДАЛЕКО не весь список операционных систем. А как вы думаете, что лежит в основе управления смартфонами? Да, да, именно операционные системы, и их также существует несколько разновидностей.
Те названия ОС, что я привел выше – не полные, так как имеют несколько версий. Одни различаются по времени создания, другие по функциональности. Одной только Windows, существует около десяти штук.
Cуществует еще одно предназначение операционной системы, кроме управления железом ПК. Это удобство использования. На текущий момент это реализуется графическим интерфейсом, который позволяет работать не путем ввода команд, а простым нажатием кнопки мыши и выбором соответствующих пунктов нужных операций (копирование, удаление, запуск и т.д.). А ведь так было не всегда. Раньше все работало на командном интерфейсе, т.е. чтобы зайти в какую либо папку надо было прописывать полный путь к ней и соответствующую команду. Не каждому было это под силу, ведь команд существует очень много, и все запомнить будет трудновато. Именно удобство использования и интуитивный, простой графический интерфейс – решают все. Ведь большинство людей не знают компьютера, и им будет проще работать на менее эффективной операционной системе, но более удобной в использовании.
Если вы, совсем зеленый новичок в компьютере, и у вас стоит вопрос – какую операционку поставить на свой компьютер, дам однозначно только один ответ – Windows. Почему именно ее? Ведь Windows не самая лучшая система, и вирусов под нее написано больше всего, и глюков больше, но все же, почему она? Наряду со своими недостатками она имеет очень большой плюс, который перекрывает их все наголову, и дает свои жирные плюсы. Этот плюс называется – массовость. Операционная система Windows – самая распространенная в мире, она установлена на 90% компьютеров в мире. Именно под эту операционную систему разрабатываются практически все игры и программы.
А ведь это основной фактор приобретения компьютера. Зачем он вам? Независимо для чего, для работы или для дома, вы все равно будете работать с программами. И у вас не возникнет проблем с запуском своих любимых игр, проигрывателей, текстовых редакторов и прочих, необходимых для компьютерной жизни, приложений.
Также массовость дает еще один неоспоримый плюс – большинство производителей оборудования компьютерной техники выпускают аппаратуру, совместимую с Windows. А это значит, что конфликтных ситуаций будет намного меньше. Также эта система легка в обслуживании, работе и установке. Ведь установить ее сможет и не разбирающийся в компьютерах человек.
Теперь поговорим о том, чего мы коснулись в самом начале – это слово Windows. Почему именно так называется эта операционная система? А все дело в том, что в основе управления графического интерфейса лежат окна. Заходите вы в «Фильмы» — открывается окно с содержимым этой папки, запускаете вы программу – она открывается в окне, то же самое можно сказать про все программы, работающие под Windows.
Рабочий стол (РС) - исходное состояние диалоговой среды MS Windows. РС раскрывается на экране после запуска MS Windows. На «поверхности» РС располагаются ярлыки наиболее часто используемых приложений, документов, папок, устройств.
В Microsoft при подготовке Windows 7 особое внимание уделили взаимодействию пользователя с компьютеров. Было проведено множество исследований и опросов с целью оптимизации интерфейса.
Первое, что привлекает к себе внимание — переработанная панель задач. В Microsoft решили отказаться от использования текстовых описаний кнопок. На смену им пришли большие иконки, которые, наконец, могут быть перегруппированы.
Правый клик по иконке вызывает новое окно Jump Lists, пункты которого позволяют получить доступ к основным и часто используемым возможностям приложения. К тому же, пользователь сможет самостоятельно вносить изменения в перечень команд Jump Lists. Радует, что все эти возможности реализованы посредством API операционной системы, таким образом разработчикам ПО не нужно будет вносить изменения в свои продукты.
Управление окнами также было переработано. Фактически, одновременно пользователь работает с 1-2 окнами, в то время как остальные 10-15 находятся в фоне. Теперь перенос окна в верхнюю часть экрана автоматически раскрывает его на весь экран, а при обратном действии размер окна возвращается в исходное состояние. Перенос окна влево или вправо приводит к его отображению в пропорции 50% ширины экрана.
Иногда у пользователя возникает необходимость лишь просмотреть содержание некоторого окна (совершить «быстрый взгляд»), а не работать с ним. В таком случае путем наведения мыши на изображение нужного окна можно сделать все остальные окна прозрачными. Все окна восстановятся после перемещения мыши в другую область экрана.
В связи с ростом популярности мобильных устройств возникла необходимость пересмотреть функционирование боковой панели. Теперь гаджеты могут размещаться непосредственно на рабочем столе. В таком случае использование возможности «быстрого взгляда» ствновится еще более актуальным.
Модуль 3 .
СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРА
Лекция 2. Операционная система Windows
Лекция 2. Операционная система Windows. 3
Особенности операционных систем Windows. 3
Преимущества приоритетной многозадачности и многопоточности. 3
Технология Plug-and-Play. 4
Графический пользовательский интерфейс. 5
Концепция Windows XP. 5
Пользовательский интерфейс Windows XP. 7
Основные элементы экранного интерфейса. 7
Меню Пуск. 10
Панель задач. 15
Ярлыки для программ, файлов и папок. 19
Запуск программ.. 20
Начало и завершение работы Windows XP. 20
Окна в системе Windows. 22
Окно приложения и окно документа. 22
Диалоговое окно. 23
Управление окнами. 24
Дополнительные возможности Windows XP. 26
Работа с компакт-дисками. 26
Работа с цифровыми фотографиями. 28
Справочная система Windows XP. 29
Поисковая система Windows XP. 31
Встроенные приложения Windows XP. 34
Программа Калькулятор. 35
Графический редактор Paint 37
Текстовые редакторы Блокнот и WordPad. 39
Проигрыватель Windows Media. 40
Создание слайд-фильма с помощью Windows Movie Maker. 43
Особенности операционных систем Windows
Операционные системы семейства Windows, начиная с версии Windows 95, имеют общие особенности, ключевыми из которых являются:
· простота в работе, достигаемая использованием графического интерфейса, технологии поддержки самонастраивающейся аппаратуры Plug-and-Play, встроенной сетевой поддержки, усовершенствованной обучающей и справочной системы, допустимостью применения длинных имен файлов и др.;
· повышенная производительность, обусловленная такими свойствами Windows, как вытесняющая многозадачность и многопоточность, повышенная устойчивость к сбоям, ускоренная печать, наличие высокоэффективных мультимедийных компонентов и т.д.;
· совместимость с существующими приложениями MS-DOS и предыдущих версий Windows, поддержка любого оборудования и драйверов устройств, сетевая совместимость с другими сетевыми операционными системами (далее – ОС).
Рассмотрим основные принципы и технологии Windows более подробно.
Преимущества приоритетной многозадачности и многопоточности
ОС Windows обеспечивает возможность выполнения одновременно нескольких задач. Каждая из разных по содержанию задач решается практически одновременно в своем окне (отсюда и происхождение самого названия windows – «окна»). Информация о вызванных программах в виде значков отображается на Панели задач . Однако, несмотря на производимое впечатление, в действительности обычные компьютеры (с одним центральным процессором) не могут выполнять большое количество разных приложений в один и тот же момент времени. Как правило, компьютеры одновременно работают с одной задачей. Правда при этом отдельные операции могут выполняться с очень большой скоростью. Таким образом, операционная система может очень быстро переключаться с одного приложения на другое, и у пользователя создается впечатление одновременной работы приложений.
Самые первые версии Windows (например, Windows 3.11) требовали от каждого приложения «добровольной» передачи контроля над центральным процессором в различные моменты выполнения задачи, что позволяло операционной системе передавать управление другой запущенной программе. Такой режим работы называется режимом кооперативной многозадачности . При этом каждое приложение могло захватить столько процессорного времени, сколько считало нужным, и часто то или иное приложение «не желало» делиться ресурсами центрального процессора, т.е. операционная система не могла «навести порядок».
Современные версии Windows поддерживают режим вытесняющей многозадачности , который более совершенен. Он основан на приоритетах . Приоритет - это величина, отражающая важность приложения.
Каждое приложение имеет некоторый приоритет. Операционная система выделяет выполняющемуся приложению процессорное время в соответствии с текущими приоритетами. Операционной системе не приходится ждать, пока приложение или какая-нибудь операция в нем не откажется от контроля за ресурсами центрального процессора, для того чтобы передать управление другой, более приоритетной программе. Говорят, что более приоритетное приложение вытесняет менее приоритетное. Это позволяет избегать так называемых зависаний системы.
В Windows для повышения эффективности системы используется также принцип многопоточности .
Многопоточность - это особый механизм, предусмотренный для 32-разрядных приложений, позволяющий создавать и выполнять несколько потоков в одном приложении. Поток ( thread) - часть программы, которой может быть выделено процессорное время и доля ресурсов наряду с другими частями программы для одновременного выполнения. Например, текстовый редактор, состоящий из нескольких потоков, способен существенно увеличить скорость обработки отдельных операций и упростить работу пользователя: один поток может управлять вводом текста с клавиатуры и отображением его на экране дисплея, другой одновременно выполнять какую-то фоновую операцию, например, проверку орфографии, а третий распечатывать документ на принтере.
Распределение времени между активными приложениями в Windows осуществляет ядро операционной системы, а поддержка вытесняющей многозадачности обеспечивает плавное переключение между одновременно выполняемыми приложениями и не позволяет одному приложению занять все системные ресурсы.
Технология Plug-and-Play
Технология Plug-and-Play («включай и работай»), которая используется в Windows, позволяет без ручной настройки подключать новые устройства к ЭВМ, например, принтер или лазерный проигрыватель. Она ориентирована на поддержку любого типа устройств, включая мониторы, видеоплаты, принтеры, звуковые карты, модемы, приводы CD-ROM, различные контроллеры жестких дисков.
ОС самостоятельно создаёт и изменяет файлы конфигурации, распознаёт конкретное техническое устройство и производит его автонастройку. Она автоматически подбирает драйвер для работы этого устройства.
Драйверы (driver – шофер, водитель) – системные программы, обеспечивающие работу принтеров, дисководов, дисплеев, клавиатуры и других внешних устройств ЭВМ.
Microsoft предоставляет 32-разрядные драйверы для всех основных устройств Plug-and-Play. Производители специального оборудования сами разрабатывают подобные программы. При установке устройства, которое требует наличия драйвера, отсутствующего в числе поставляемых в составе Windows, будет выдан запрос о необходимости вставить установочную дискету с нужным драйвером для этого устройства. Дополнительные устройства подключаются специальными программами-мастерами , которые либо сами распознают устройство, либо в диалоговом режиме запрашивают дополнительную информацию, благодаря чему процесс подключения устройств упрощается.
Наличие удобных, гибких и простых средств в освоении взаимодействия пользователя со средой – эти средства называются пользовательским интерфейсом . Интерфейс включает окна, меню, ярлыки файлов и приложений.
Многозадачность , т.е. возможность ПЭВМ одновременно работать с несколькими программами. Например, ОС позволяет слушатьFMRadioработать с текстовым редактором и т.д.
Возможность переносить данные из одной программы в другую: перенести рисунок и таблицу, создание соответственно графическим редактором и табличным процессором, в окно текстового редактора и создать в нем законченный документ.
Наличие системы настройки новых периферийных устройств при подключении их к ПК.
9. Недостатки windows.
Вышеописанные преимущества данной системы достигаются за счет значительного увеличения нагрузки на аппаратные средства .
Недостаточно эффективная работа WINDOWS – программ в тех приложениях, где критическим ресурсом является время.
Малая надежность: некорректная работа любой WINDOWS программы может вызвать “зависание” всей WINDOWS.
В WINDOWS не предусмотрено практически никаких средств защиты от повреждения операционной системы (работа в безопасном режиме).
10. Общие положения.
Чтобы можно было хотя бы немного представить возможности WINDOWS, рассмотрим список некоторых программ, включенных в ее состав:
Экранный калькулятор (Calc . e xe ) – программа, позволяющая выполнять все арифметические операции и работать с десятичными, двоичными и
шестнадцатеричными числами и переводить одни в другие.
Программа Блокнот (Word P а d . е xe ) – текстовый редактор для работы с небольшими текстовыми файлами.
Обучающая программа (WinTutorial . exe ) - приложение, обучающее работе с WINDOWS.
Графический редактор PAINT (MSPaint . exe ) - приложение, создающее графические файлы.
Лазерный проигрыватель (CdPlayer . exe ) – позволяет воспроизводить звуковые файлы компакт – дисков.
Фонограф (Sndrec 32. exe ) - программа, позволяющая воспроизводить, редактировать и записывать с микрофона звуковые файлы.
Восстановление системы (Rstrui . exe ) - приложение, позволяющее восстанавливать систему на момент создания выбранной контрольной точки.
Дефрагментация диска (Dfrg . msc ) - документ (приложение), позволяющий классифицировать файлы по типу данных с целью ускорения работы.
Архивация данных (NTBACKUP . exe ) - приложение, создающее архивные копии данных для предотвращения случайной утраты данных, а также сжатия данных на диске.
Сканирование диска (Scandisc . exe ) - приложение, проверяющее жесткий диск на наличие в нем ошибок и их исправляющее.
Диспетчер служебных программ (Utilman . exe ) - приложение,обеспечивающее запуск и настройку программ поддержки специальных возможностей.
Проводник (Explorer . е xe ) – позволяет выполнить все виды операций с файлами, запускать любые приложения.
Преимущества.
Удобство и поддержка устройств . Основное отличие программ для DOS и для Windows состоит в том, что DOS-программа может работать с аппаратными средствами компьютера (монитором, клавиатурой, принтером и т. д.) непосредственно минуя DOS (и, как правило, поступает именно таким образом), в то время как Windows-программа должна обращаться к внешним устройствам только через посредство Windows. Поэтому после установки в Windows драйвера, обеспечивающего поддержку данного устройства (то есть настраивающего Windows на особенности данного устройства) все Windows-программы могут работать с этим устройством. Это ликвидирует весьма болезненную для DOS проблему обеспечения совместимости программ с конкретными устройствами.
Программы (драйверы) для поддержки наиболее распространенных устройств входят в Windows, а для остальных устройств поставляются вместе с этими устройствами или контролёрами.
Единый пользовательский интерфейс. Windows представляет программистам все необходимые средства для создания пользовательского интерфейса, поэтому программисты пользуются ими, а не изобретают аналогичные собственные средства. Вследствие этого пользовательский интерфейс Windows-программ в значительной степени унифицирован, и пользователям не требуется изучать для каждой программы новые принципы организации взаимодействия с этой программой.
Поддержка масштабируемых шрифтов. В таких приложениях, как редактирование документов, издательское и рекламное дело, создание таблиц или презентаций и т.д., необходимо использование большого количества шрифтов - текстовых, заголовочных, декоративных, пиктографических и других, причем символы этих шрифтов могут потребоваться в самых различных размерах. Поэтому в Windows 3.1 была встроена поддержка масштабируемых шрифтов формата True Type. Масштабируемые шрифты в (отличие от растровых) содержат не растровые (поточечные) изображения символов некоторого фиксированного размера, а описание контуров символов, позволяющие строить символы любого нужного размера. Поскольку изображения символов на экране и на печати формируется из одних и тех же контуров, содержащихся в шрифтовом файле, они, естественно, полностью соответствуют друг другу, что обеспечивает выполнение принципа WYSIWYG - что на экране, то и на печати.
Поддержка мультимедиа. Одним из усовершенствований Windows явилась поддержка мультимедиа. При подключении соответствующих устройств Windows может воспринимать звуки от микрофона, компакт-диска или
MIDI - синтезатора, изображения от цифровой видеокамеры или с компакт-диска, выводить звуки и движущиеся изображения.
Это открывает большие возможности для обучающих, игровых и других программ, позволяя
делать общение с компьютером более лёгким и приятным даже для непрофессионалов.
Многозадачность. Windows обеспечивает возможность одновременного выполнения нескольких программ и переключения с одной программы на другую.
Средства обмена данными. Для организации обмена данными между различными программами Windows предлагает следующие способы:
· Буфер обмена данными (clipboard): одна программа может поместить данные в этот буфер, а другая использовать данные из буфера (например, вставив их в документ);
· Динамический обмен данными(Dynamic Data Exchange, DDE) - одна программа может использовать данные, созданные другой программой (например, редактор документов может использовать часть таблицы, созданной табличным процессором), причем копия данных в использующей программе сохраняет «привязку» к исходным (оригинальным) данным. Поэтому программа, использующая DDE-данные, может в любой момент их «обновить», т.е. восстановить соответствие используемой копии данных оригиналу;
· Механизм связи и внедрения объектов (Object Linking and Imbibing,OLE), появившийся в версии Windows3.1, является усовершенствованием средств DDE. Здесь программа использующая «внедренные» данные, может редактировать эти данные, для чего автоматически запускается программа, с помощью которой эти данные были созданы. Например, в документ, обрабатываемый редактором Microsoft Word, можно вставить в качестве «объекта» картинку, созданную в графическом редакторе Corel Draw, и тогда при двойном щелчке мышью над изображением данной картинки в документе Microsoft Word автоматически вызовется Corel Draw для редактирования этой картинки.
Средства обмена данными между Windows-программами существенно помогают работе пользователей и облегчают им решение сложных задач, требующих использование более чем одной программы.
Совместимость с DOS-программами. Работа в среде Windows не вынуждает отказываться от использования DOS программ. Более того, для
запуска DOS программ, как правило, нет необходимости выходить из Windows. Однако следует заметить, что DOS программы под управлением Windows выполняются медленнее.
Возможности для разработчиков. Все перечисленные ниже особенности Windows удобны и для разработчиков программ. Например, имеющиеся в Windows стандартные средства для создания пользовательского интерфейса делает ненужным изобретения собственных средств.
Поддержка устройств (принтеров, мониторов и т.д.) в Windows снимает его заботу с разработчиков программ. Однако два преимущества программирования для Windows следует отметить особо:
· доступность всей оперативной памяти - в отличие от DOS, средства управления оперативной памятью Windows обеспечивают доступность для программ всей оперативной памяти компьютера (а не 640 Кбайт), что облегчает создание больших программ;
· динамическое подключение библиотек - Windows обеспечивает автоматическое подключение библиотек подпрограмм во время выполнения программы. Формат библиотек (.DLL - файлов) и порядок вызова библиотечных подпрограмм стандартизованы, поэтому эти библиотеки могут быть созданы с помощью различных программных средств и даже написаны на разных языках программирования.
Недостатки Windows
Как известно, любая медаль имеет две стороны, поэтому у Windows есть не только преимущества, но и недостатки, которые мы и опишем в этом разделе.
Главный недостаток Windows для пользователей состоит в том, что описанные преимущества Windows достигаются за счет значительного увеличения нагрузки на аппаратные средства компьютера. Графический интерфейс, поддержка масштабируемых шрифтов, поддержка многозадачности и т. д. требуют большой мощности процессора, значительной оперативной памяти и дискового пространства. Хотя для работы с Windows достаточно лишь процессора 80386 с 2-4 мегабайтами оперативной памяти и свободных 45 мегабайт на винчестере, такая конфигурация не позволяет использовать Windows ни для каких практических задач, разве лишь для раскладывания пасьянсов. Комфортная же работа обеспечивается лишь при наличии 8-16 мегабайт и не менее 150-300 мегабайт на диске для Windows и Windows-приложений. При этом часто программы с приблизительно одинаковыми возможностями для DOS и для Windows отличаются по требованиям к компьютерным ресурсам в несколько раз. Так, Microsoft Word для DOS может работать на компьютере без жёсткого диска и требует всего 512 килобайт ОЗУ.
А редактор Microsoft Word for Windows (правда, здесь следует заметить, что он обладает несколько большими возможностями) требует 4 мегабайта оперативной памяти (а лучше 8 мегабайт), и около 20 мегабайт на диске, работая при этом в несколько раз медленнее. Чтобы компенсировать это замедление и обеспечить приемлемую скорость работы, пользователи вынуждены покупать достаточно мощные компьютеры. На западе мода на Windows очень быстро привела к отказу не только от компьютеров на основе Intel-286, но и на основе Intel-386.
Всё вышесказанное никоим образом не умаляет достоинств Windows, а лишь указывает на то, что Windows не является универсальным решением, пригодным для всех пользователей и на все случаи жизни. Конечно, для большинства пользователей (если они согласны платить за достаточно мощный компьютер) Windows и Windows-программы позволяют работать на компьютере самым удобным и эффективным способом. Использование Windows нецелесообразно в следующих случаях:
Для приложений, в которых графический интерфейс и многозадачные возможности Windows не нужны: например, на рабочих местах операторов в банках, торговых работников и т.д.
Для приложений, в которых необходимо обеспечить особо высокое быстродействие обработки.
Для задач, удовлетворительное решение которых обеспечивается имеющимися программами, работающими в среде DOS, UNIX и т.д.
Имеет свои негативные стороны и программирование под Windows. Дело в том, что Windows в принудительном порядке заставляет программистов
использовать средства программного интерфейса Windows (API) - это более 600 функций. Кроме того, программист должен для этого свободно владеть весьма сложными концептуальными понятиями объектно-ориентированного программирования, оперировать с объектами, сообщениями, разделяемыми ресурсами и т.д., поэтому обучение программированию под Windows весьма непростое дело.
7.1. Основные особенности операционной системы Windows
Операционная система Windows является графической операционной системой для компьютеров платформы IBM PC. Её основные средства управления – мышь и клавиатура. Операционная система Windows предназначена для управления автономным компьютером, но также содержит все необходимое для создания небольшой локальной компьютерной сети. В состав операционной системы включены средства для работы в Интернет.
В операционной системе Windows реализован документно-ориентированный подход. Это означает, что пользователь концентрирует своё внимание на своих документах, а не на приложениях (программах), с помощью которых эти документы обрабатываются.
Документ Windows – это любой файл, обрабатываемый с помощью приложений. Документ может содержать текстовую, графическую, звуковую и видеоинформацию. Особенностью Windows является то, что когда открывается документ, то автоматически запускается приложение, работающее с файлом этого документа. Например, если необходимо работать с рисунком, то следует открыть файл, в котором он содержится, а графический редактор будет загружен автоматически.
Операционная система Windows содержит набор стандартных прикладных программ. Основные из них следующие:
Программа Блокнот. Это простейший текстовый редактор, который можно использовать для просмотра текстовых файлов. Для создания текстовых документов используется редко.
Графический редактор Paint.
Используется для обучения работе с графическими объектами перед изучением профессиональных графических редакторов.
Текстовый процессор WordPad.
Служит для создания, редактирования и просмотра текстовых документов. Является упрощенным вариантом текстового процессора Word.
Калькулятор.
В состав операционной системы Windows входит набор служебных программ, предназначенных для обслуживания и настройки компьютера.
Для правильной работы приложение должно пройти операцию установки. Необходимость в установке связана с тем, что разработчики программного обеспечения не могут знать заранее особенности аппаратной и программной конфигурации вычислительной системы, на которой будет работать приложение. Установочный диск содержит полуфабрикат, из которого в процессе установки на компьютере формируется полноценное приложение. При этом осуществляется его привязка к аппаратной и программной среде и настройка. Управление установкой осуществляет операционная система.
Поскольку Windows обеспечивает совместное использование ресурсов, нельзя допустить, чтобы при удалении приложения были удалены ресурсы, используемые другими приложениями. Поэтому удаление приложений происходит под управлением операционной системы.
Для обмена данными между различными приложениями используется буфер обмена. Буфер обмена представляет собой область памяти, к которой имеют доступ все приложения и в которую они могут записывать данные или их считывать.
Возможность использования в одном документе объектов различной природы основана на концепции внедрения и связывания объектов. Под внедрением объекта понимается включение его в документ, созданный другим приложением. При сохранении документа происходит сохранение всех внедренных в него объектов в одном файле. При этом размер исходного текстового документа увеличивается на величину внедренного объекта.
Связывание отличается от внедрения тем, что сам объект не вставляется в документ, а вместо него вставляется указатель на его местоположение. Когда при просмотре документа читатель дойдет до этого указателя, текстовый процессор обратится по адресу в указателе и отобразит объект в тексте документа.
