Пример конфигурации PC. Развитие операционных систем

Лекция 7. Пример конфигурации PC. Развитие операционных систем.

Структура и загрузка операционной системы DOS. Команды DOS и Norton Commander

Пример конфигурации PC

При продаже компьютера его характеристики записываются, как правило, следующим образом:

Intel Pentium D – 3,0 GHz /2048 Mb/ Samsung500Gb/ GF9600GT 512Mb/DVD-+RW/

17" Samsung 710V (LCD, 1280x1024) /ATX450W/k&m

т. е. в порядке:

тип процессора;
частота процессора;
ёмкость оперативной памяти в гигабайтах;
тип и ёмкость жесткого диска (HDD) в гигабайтах;
тип видеоадаптера (GeForce) с указанием ёмкости видеопамяти в мегабайтах;
тип дисковода компакт-дисков (DVD), пишущий (RW);
диагональ монитора в дюймах, тип и разрешение монитора;
форм-фактор корпуса системного блока и мощность источника питания;
клавиатура + манипулятор "мышь" и т. п.

Могут быть указаны некоторые дополнительные параметры, в частности, программное обеспечение. Например, в характеристиках ноутбуков указывается версия установленной операционной системы (Windows 2000 или Windows XP и т. п.).

Развитие операционных систем

Операционная система (ОС) – это комплекс системных и обязательных служебных программных средств. Она опирается, с одной стороны, на базовое программное обеспечение (ПО) компьютера, входящее в систему (BIOS – базовая система ввода-вывода), с другой стороны, сама является опорой для ПО более высоких уровней – большинства служебных приложений и прикладных программ.

Основная функция ОС в обеспечении нескольких видов интерфейса: пользовательского, аппаратно-программного и программного.

По реализации интерфейса пользователя разделяют неграфические (MS DOS) и графические (Windows) операционные системы.

Для аппаратной платформы персональных компьютеров IBM PC фирмы IBM (International Business Machine) создано несколько операционных систем.

В 1981 г. фирмой Microsoft специально для первых персональных компьютеров IBM PC, была создана удачная базовая операционная система MS DOS (Disc Operation System). (Дисковая означает то, что она может запускаться мобильных носителей информации, в частности с дискет).

Она способна обеспечивать как пакетный, так и диалоговый режим работы с пользователем. В пакетном режиме система автоматически исполняет заданную последовательность команд. В диалоговом режиме ОС находится в ожидании очередной команды пользователя. Получив ее и исполнив, ОС выдает отклик и ждет следующей команды. Диалоговый режим основан на использовании прерываний процессора и прерываний BIOS.

Переходной к графическому интерфейсу была надстройка (оболочка MS DOS) Norton Commander, изобретенная Питером Нортоном. Она обеспечивала визуализацию на экране двух панелей синего цвета, что значительно упрощало работу пользователя.

Однако оболочка Norton Commander всё же не была достаточно удобной графической системой, так как не обеспечивала одновременной работы в ряде окон (windows).

Первым опытом создания идеологии Windows был многооконный пользовательский интерфейс Windows 3 (последняя версия - Windows 3.1), который, как и Norton Commander, также являлся ещё оболочкой MS DOS.

Первая операционная система (ОС), названная Windows, появилась, начиная с Windows 95 (1996 г.), и позволила обеспечить многооконность и многозадачность работы компьютера.

ОС Windows 95 представляла собой интегрированную 32-разрядную многозадачную операционную систему общего назначения. Она позволила:

создать информационную среду с удобным, ориентированным на Рабочий стол, пользовательским интерфейсом;
использовать средства мультимедиа;
использовать CD-ROM, обеспечивающие качественное воспроизведение цифровой записи;
применять средства компьютерной связи, упрощающие подключение к Интернету.

Следующая версия ОС Windows 98 обеспечивала, по сравнению с Windows 95:

ускоренную загрузку программ;
интеграцию в систему браузера Интернета (Internet Explorer);
активный Рабочий стол;
возможность работы служебных программ по расписанию;
подключение до 127 внешних устройств и т. п.

ОС Windows Millenium – это последняя версия линейки Windows 9х, продолжающая развитие Windows 98 в направлении более красочного и комфортабельного оформления интерфейса пользователя.

Все ОС семейства Windows 9х используют системы организации (адресации) файлов (file allocation table) FAT 16 (16-разрядную) или FAT 32 (32-разрядную).

Параллельно с разработкой линейки Windows 9х корпорация Microsoft создавала семейство операционных систем Windows NT (New Technology), которые сначала планировались только как профессиональные, т. к. их требования к аппаратным ресурсам компьютеров были гораздо выше.

При этом следует отметить, что графический интерфейс операционных систем Windows NT был развит крайне недостаточно и был не удобен для работы массового пользователя.

32-разрядные операционные системы семейства NT отличает, по сравнению с технологией Windows 9х:

особо высокая надежность работы;
более высокая производительность
значительно более высокая защищенность информации (благодаря файловой системе NTFS).

Файловая система NTFS (New Technology File system), созданная для семейства Windows NT, обладает достоинствами предыдущей файловой системы FAT 32, а также обеспечивает:

высокую степень защиты данных;
большую надёжность и скорость выполнения операций;
возможность восстановления данных.

В процессе проектирования ОС Windows 2000 Professional, а затем и Windows XP Professional (XP - eXtreme Programming), преследовались следующие цели:

сохранить традиционные достоинства Windows NT;
упростить работу с системой;
перенести в систему лучшие качества Windows 98;
обеспечить приемлемые требования к ресурсам вычислительной системы;
создать легко конфигурируемую настольную систему, позволяющую снизить общую стоимость эксплуатации.

Хронология выпусков версий Windows

Оболочки MS DOS (замена Norton Commander):

Windows 3.0 (1990 г.), Windows 3.1 (1992 г.).

Операционные системы линейки Windows 9х:

Windows 95 (1995 г.),Windows 98 (1998 г.), Windows Millennium (2000 г.).

Операционные системы линейки Windows NTхх:

Windows NT 3.1 (1993 г.), Windows NT 3.5 (1994 г.), Windows NT 4.0 (1996 г.);

Windows 2000 (5.0) (2000 г.); Windows XP (5.1) (2001 - 2003 г.); Windows 2003 (5.2) (2003 г.);

Windows Vista (6.0) (2007 г.); Windows 7 (2010 г.) и Windows 8 (план - октябрь 2012 г.)

В части сохранения традиционных достоинств Windows NT в ОС Windows XP обеспечивается:

высокая защищённость информации;
устойчивость и надёжность работы, в которой значительно уменьшена необходимость перезагрузки компьютера при инсталляции программ и установки нового оборудования;
повышенная надёжность драйверов широко используемых устройств;
ускоренный доступ к информации на жестких дисках и в сети.

В направлении упрощения работы ОС в Windows XP:

используется, в дополнение к классическому, более простой пользовательский интерфейс, в котором удалены лишние элементы, а стандартные стали интуитивно понятными;
упрощён механизм поиска информации, ставший более эффективным;
обеспечивается поддержка многих иностранных языков;
упрощена настройка системы благодаря использованию программ-мастеров (инсталляция программ, установка оборудования, создание сетевых соединений);
система ориентирована на работу с мобильными PC;
имеются эффективные инструменты для поиска информации и работы в Интернете.

В Windows XP добавлены лучшие качества Windows 98:

обеспечивается работа не только с 32-разрядными приложениями, но также и с 16-разрядными Windows- и DOS- приложениями;
имеется значительно расширенный список совместимых аппаратных устройств;
поддерживаются устройства нового поколения: PC с возможностью управления питанием, шины USB, AGP, DVD-диски, кабельные модемы и т. п.;
имеется встроенная сетевая поддержка для подключения к операционным системам Windows NT Server, Unix и т. п.

В части снижения затрат на эксплуатацию в Windows XP включены:

централизованное администрирование корпоративной сети;
управление инсталляцией, обновлением, восстановлением и удалением программ;
удалённая инсталляция ОС с сервера, что упрощает подключение компьютеров;
поддержка рабочей конфигурации мобильных пользователей.

В ОС Windows XP возникли новые возможности:

автоматическое обновление ОС из Интернета;
новый пользовательский интерфейс, ориентированный на работу в Интернете;
браузер Internet Explorer 8.0;
встроенная система записи данных на CD;
поддержка USB, позволяющая без глубоких технических знаний подключать разнообразные устройства со скоростью передачи до 12 Мбит/с;
поддержка AGP – нового стандарта трёхмерной графики, повышающего производительность массовых PC;
поддержка факсимильных сообщений;
восстановление ОС после её сбоя;
встроенная поддержка сканеров, цифровых фотоаппаратов и видеокамер;
удаленный рабочий стол и подключение к удаленному рабочему столу;
версия NTFS, позволяющая расширять дисковые тома без перезагрузки системы и т. п.

Новая версия ОС Windows - Windows 7, распространённая настоящее время, представляет собой операционную систему нового поколения, которая обладает гораздо более широким спектром возможностей.

Достоинства Windows 7 по сравнению с Windows XP:

более высокая производительность;
- быстрота загрузки;
- ускоренный переход в спящий режим и корректное восстановление работы;
- сокращенное потребление оперативной памяти;
- более быстрое обнаружение USB-устройств;
- совершенный пользовательский интерфейс;
- более тесная интеграция с Интернетом и т. п.

Совершенствование пользовательского интерфейса Windows 7:

вид представления информации - эскизы окон, удобные в использовании значки и большие возможности для настройки;
панель задач обладает удобными интерактивными миниатюрами открытых окон и адаптирована к сенсорному управлению элементами (инструмент Aero Peek);
быстрое сворачивание всех неактивных окон путём установки курсора на заголовке окна и его быстрого смещения влево-вправо (инструмент Aero Shake);
эффективная система организации окон на рабочем столе, позволяющая выстраивать окна так, как нужно пользователю; если потянуть заголовок окна в сторону за пределы экрана, и оно займёт половину экрана, если потянуть вверх, окно распространится на весь экран, а двойной щелчок на нижней границе окна развернет его в вертикальной плоскости (инструмент Aero Snap);
списки переходов, обеспечивающие быстрый доступ к избранным изображениям, музыке, веб-сайтам и документам и возможность их закрепления (при щелчке правой кнопкой на значке);
библиотеки, которые представляют собой виртуальные папки - коллекции связанных между собой каталогов;
значительно более эффективный поиск практически любых объектов на компьютере, причём с результатами поиска можно работать как с обычными файлами;
стеклянный интерфейс окон (технология Windows Aero), реализуемый по пути: "Персонализация" – "Цвет окна – "Включить прозрачность";
сменяемый фоновый рисунок Рабочего стола (режим Slideshow);
распознавание рукописного текста, в том числе реализация математической панели;
работа с сенсорным экраном (технология Multi-touch);
использование гаджетов;
и многое другое.

Поступление в продажу следующей версии Windows 8 было запланировано на 26 октября 2012 г. В ней присутствует:

совместимость с продуктами и сервисами компаний Apple и Google;
усиленная защита – встроенный антивирус Windows Defender,
Internet Explorer 10;
функция "сброса системы" (восстановления);
поддержка распознавания голоса и жестов и т. п.

Кроме операционных систем MS Windows получили распространение следующие операционные системы:

OS/2, в которой используется высокопроизводительная файловая система HPFS (High Performance File System). Операционная система OS/2 используется в работе серверов баз данных;
UNIX, использующая файловые системы NFS, Unix System V и Unix BSD. Эта профессиональная операционная система, обладая высокой степенью защищённости и надёжности, применяется в ответственных комплексах и корпоративных системах, в частности в банковской деятельности;
GNU/Linux (для краткости – Linux) –свободная UNIX-подобная операционная система, являющаяся серьёзной альтернативой MS Windows и получившая большую популярность.

Структура и загрузка операционной системы MS DOS

Для сетевого администрирования и работы с устаревшими программами в операционных системах MS Windows используется стандартная программа, эмулирующая MS DOS, и вызываемая по пути:

Пуск – Все программы – Стандартные – Командная строка

Кроме того, загрузка ОC (Windows 95, Windows 98 и Windows Me) начинается с загрузки MS DOS. Для переустановки ОС семейства Windows 9х сначала загружают MS DOS (например, с CD или дискеты), чтобы подготовить компьютер к работе. После этого устанавливается ОС более высокого уровня, т. е. MS Windows 9х.

Для грамотного пользователя необходимо уметь использовать основные команды MS DOS, в частности, для успешной работы в её оболочке - двухоконном графическом пользовательском интерфейсе - Norton Commander, а затем и к работе непосредственно в ОС MS Windows 9х.

Блок-схема операционной системы MS DOS

Системный уровень

Зная только указанные команды, можно легко перейти из MS DOS в программу-оболочку Norton Commander, работать в ней с любыми приложениями MS DOS или вновь перейти в ОС Windows.

Драйверы устройств загружаются в ОС MS DOS как резидентные программы, напрямую работающие с процессором и другими устройствами материнской платы.

Участие ОС сводится лишь к тому, чтобы только предоставить пользователю возможность настройки загрузки драйверов.

Далее драйверы работают автоматически, перехватывая прерывания, используемые для обращения к устройству, и управляют их взаимодействием с вызывающими программами.

В процессе загрузки операционной системы MS DOS из корневого каталога считывается файл конфигурации системы CONFIG.SYS. В соответствии с указаниями, содержащимися в нем, устанавливаются параметры конфигурации MS DOS, загружаются драйверы устройств компьютера, в первую очередь драйверы мыши, дисковода CD-ROM, звуковой карты и т. п. Если файл CONFIG.SYS отсутствует, то все установки производятся по умолчанию (в соответствии с программой BIOS компьютера).

После этого из корневого каталога системного диска C считывается файл командного процессора COMMAND.СОМ, и управление передается ему.

Командный процессор выполняет загрузочный файл AUTOEXEC.BAT, в котором указываются резидентные программы пользовательского интерфейса, например, раскладка клавиатуры, текущие дата и время и т. п.

После проигрывания файла AUTOEXEC.BAT в командной строке высвечивается приглашение: С:\>, означающее то, что ОС готова к работе (выполнению дальнейших команд).

Если в конце файла записывается команда запуска NC, то запускается оболочка Norton Commander. Если же записана команда WIN, то запускается операционная система Windows 9х.

Программа Norton Commander является наиболее популярной из программ-оболочек для работы с операционной системой MS DOS. Она, в отличие от MS DOS, имеет двухпанельный интерфейс, обеспечивая, таким образом, наглядность действий, и позволяет производить копирование, переименование, удаление, поиск и редактирование файлов, создание каталогов, осуществлять запуск программ и т. п. Norton Commander является программой, совместимой с MS DOS, поэтому "понимает" только имена длиной не более 8 знакомест. Аналогичной Norton Commander, несколько более упрощенной оболочкой является Volkov Commander.

Как оболочка Norton Commander, так и Volkov Commander использовались для того, чтобы на отформатированном жестком диске после загрузки на него MS DOS можно было легко перейти к установке какой-либо версии линейки Windows 9х. Кроме того, эти программы используются для обеспечения работы приложений MS DOS. Каталог Norton Commander (в частности, последняя версия – NC5) или Volkov Commander (VC) размещают, как правило, в корневом каталоге диска C.

Основные команды DOS и Norton Commander

Наиболее важные команды MS DOS:

- dir – вывод оглавления текущего каталога на экран;

- cd - переход в другую директорию или на диск (например, c:\windows cd c:\);

- exit - выход из MS DOS.

Рассмотрим переход в программу-оболочку Norton Commander с использованием командной строки в окне ОС MS DOS.

Для перехода в каталог NC5 (VC) следует использовать команду смены каталога cd:

C:\>cd NC5

Для вызова из каталога NC5 файла исполняемой программы nc.exe следует набирать:

C:\>NC5 \nc.exe

Если применяется Volkov Commander, то соответственно необходимо выполнить переход с диска С в каталог VC (C:\>cd VC) и затем перейти к программе vc.exe (C:\> VC\vc.com).

В случае, если нужно уточнить содержание диска C, в частности для того, чтобы уточнить наличие в нём программы-оболочки и имя её каталога, то выбирается команда:

C:\ >dir

После появления двухпанельного интерфейса Norton Commander или Volkov Commander, следует вызвать на одной из панелей оглавление компакт-диска (CDROM). Переход осуществляется с помощью нажатия кнопок ALT + F1 (для левой панели) и ALT + F2 (для правой панели). При этом визуализируются все имеющиеся диски, как физические, так и виртуальные. В панели следует произвести выбор компакт-диска, на котором записан установочный пакет Windows.

В оглавлении CD-ROM необходимо выбрать файл установки программы (setup.exe) и нажать для запуска установки операционной системы клавишу Enter.

После этого нужно следовать указаниям, которые рекомендует программа установки Windows.

Наиболее важные функции клавиш F1…F10 и команды при работе в оболочках
Norton Commander или Volkov Commander:

Tab - переход с одной панели на другую;
F1 - справка;
F2 - вызов команд, заданных пользователем (меню пользователя);
F3 - просмотр содержимого текущего текстового файла;
F4 - редактирование содержимого текущего текстового файла;
F5 - копирование файлов и каталогов в каталог другого окна;
F6 - переименование файла или каталога;
F7 - создание подкаталога;
F8 - удаление файла или каталога;
F9 - вход в управляющее меню программы Norton Commander;
F10 - выход из меню какого-либо режима или из Norton Commander;
Alt + F1 - сменить диск на левой панели;
Alt + F2 - сменить диск на правой панели;
Alt + F7 – поиск файла;
Ctrl + F1 - убрать (вывести) левую панель;
Ctrl + F2 - убрать (вывести) правую панель;
Ctrl + F3 - сортировка файлов по имени;
Ctrl + F4 - сортировка файлов по расширению;
Ctrl + F5 - сортировка файлов по времени создания;
Ctrl + F6 - сортировка файлов по размеру;
F9+Left-Full - вывод списка файлов с характеристиками на левой панели;
F9+Right-Full - вывод списка файлов с характеристиками на правой панели
Shift+F9 – сохранение конфигурации Norton Commander.

(Более детально операционные возможности Norton Commander или Volkow Commander можно изучить самостоятельно по книге В. Э. Фигурнова "IBM PC для пользователя").

Двухпанельный интерфейс, обеспечивающий эффективную работу в Windows, имеют такие оболочки, как Total Commander, Windows Commander и FAR.

При работе в этих программах можно использовать манипулятор "мышь", функциональные клавиши и горячие комбинации клавиш.

PAGE 8

Профессиональные версии ОС Windows (корпоративное или офисное предназначение)

NT - технология

ользовательские версии

ОС Windows

Линейка Windows 9x

Windows NT 3xx

Windows NT 4.0

Server

Windows NT 4.0

Workstation

Windows 2000

Server

Windows 2000

Professional

Windows 2003

Server

Windows XP

Professional

Windows 95

Windows 98

Windows

Millennium

Windows XP

Home

Windows Vista

2008 Server

Windows Vista

Ultimate

Windows Vista

Home Premium

Windows 7

Server R2

Windows 7

Professional

Windows 7

Home Premium

Windows 8

Server

Windows 8

Pro

Windows 8

Home

Пример конфигурации PC. Развитие операционных систем