Операционные системы

Общая характеристика операционных систем современных ПВЭМ

 

Здесь я хочу представить наиболее распространенные операционные системы,

которыми мы пользуемся в повседневной работе: Dos, Windows 3.+, Windows 95.

 

Дисковая Операционная Система (DOS)

Операционная система DOS состоит из следующих частей:

Базовая система ввода-вывода (BIOS), находящаяся в постоянной памяти (постоянном

запоминающем устройстве, ПЗУ) компьютера. Эта часть операционной системы

является “встроенной” в компьютер. Ее назначение состоит в выполнении наиболее

простых и универсальных услуг операционной системы, связанных с осуществлением

ввода-вывода. Базовая система ввода-вывода содержит также тест функционирования

компьютера, проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его

электропитания. Кроме того, базовая система ввода-вывода содержит программу

вызова загрузчика операционной системы.

Загрузчик операционной системы — это очень короткая программа, находящаяся в

первом секторе каждой дискеты с операционной системой DOS. Функция этой

программы заключается в считывании в память еще двух модулей операционной

системы, которые и завершают процесс загрузки DOS.

Па жестком диске (винчестере) загрузчик операционной системы состоит из двух

частей. Это связано с тем, что жесткий диск может быть разбит на несколько

разделов (логических дисков). Первая часть загрузчика находится в первом секторе

жесткого диска, она выбирает с какого из разделов жесткого диска следует

продолжить загрузи Вторая часть загрузчика находится в первом секторе этого

раздел она считывает в память модули DOS и передает им управление.

Дисковые файлы I0.SYS и MSDOS.SYS (они могут называться по-другому, например

IВМВ.СОМ и IBMDOS.COM для PC DO; URBIOS.SYS и DRDOS.SYS для DR DOS, — названия

меняются в зависимости от версии операционной системы). Они загружаются в пaмять

загрузчиком операционной системы и остаются в памяти компьютера постоянно. Файл

I0.SYS представляет собой дополнение к базoвой системе ввода-вывода в ПЗУ. Файл

MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги DOS.

Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный

процессор находится в дисковом файл! COMMAND.СОМ на диске, с которого

загружается операционная система. Некоторые команды пользователя, например Type,

Dir или Сор) командный процессор выполняет сам. Такие команды называются

внутренними. Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный

процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и если находит ее,

то загружает в память и передает eй управление. По окончании работы программы

командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности

к выполнению команд (приглашение DOS).

Внешние команды DOS — это программы, поставляемые вместе с операционной системой

в виде отдельных файлов. Эти программы выполняют действия обслуживающего

характера, например форматирование дискет, проверку дисков и т.д.

Драйверы устройств — это специальные программы, которые дополняют систему

ввода-вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное

использование имеющихся устройств. Например, с помощью драйверов возможна работа

с “электронным диском” т.е. частью памяти компьютера, с которой можно работать

так же, как с диском. Драйверы загружаются в память компьютера при загрузке

операционной системы, их имена указываются в специальном файл CONFIG.SYS. Такая

схема облегчает добавление новых устройств позволяет делать это, не затрагивая

системные файлы DOS.

Версии DOS

Первая версия операционной системы для компьютера IBM PC — MS DOS 1.0 была

создана фирмой Microsoft в 1981 г. В дальнейшем по мере совершенствования

компьютеров IBM PC выпускались и новые версии DOS, учитывающие новые возможности

компьютеров и предоставляющие дополнительные удобства пользователю.

В 1987 г. фирма Microsoft разработала версию 3.3 (3.30) операционной системы MS

DOS. которая стала фактическим стандартом на последующие 3-4 года. Эта версия

весьма компактна и обладает достаточным набором возможностей, так что на

“стандартной IBM PC AT” и теперь ее эксплуатация вполне целесообразна. Но на

более мощных компьютерах с несколькими мегабайтами оперативной памяти желательно

использовать версии 5.0 или 6.0 операционной системы MS DOS. Эти версии имеют

средства для эффективного использования оперативной памяти сверх 640 Кбайт,

позволяют работать с логическими дисками, большими 32 Мбайт, переносить DOS и

драйверы устройств в расширенную память, освобождая место в обычной памяти для

прикладных программ, и т.д. Версия 6.0 MS DOS включает средства сжатия

информации на дисках (DoubleSpace), программы создания резервных копий,

антивирусную программу и другие мелкие усовершенствования. Однако в этой версии

программы сжатия информации не всегда работали корректно, что приводило к

потерям данных у некоторых пользователей. Для устранения этих проблем и других

ошибок фирма Microsoft выпустила версию MS DOS 6.20. Эта версия работает

устойчивее, надежнее и быстрее, чем MS DOS 6.0 и включает ряд небольших

усовершенствований. Однако судебное решение по поводу нарушения в MS DOS

патентов фирмы Stack Electronics вынудило Microsoft выпустить сначала версию MS

DOS 6.21. в которой была изъята нарушившая патент программа динамического сжатия

дисков DoubleSpace, а затем MS DOS 6.22 с “подправленной” версией DoubleSpace,

не нарушающей патент. По моему мнению, из этих версий лучшая — 6.20.

Windows 3.1

Операционная оболочка Windows 3.1 — это разработанная фирмой Microsoft

надстройка над операционной системой DOS, обеспечивающая большое количество

возможностей и удобств для пользователей и программистов. Широчайшее

распространение Windows сделало 661 фактическим стандартом для IBM

PC-совместимых компьютеров: подавляющее большинство пользователей таких

компьютеров работают в ""Windows, поэтому в последнее время практически все

новые программы разрабатываются именно для их эксплуатации в среде Windows. "В

отличие от оболочек типа Norton Commander, Windows не только обеспечивает

удобный и наглядный интерфейс для операции с файлами, дисками и т.д., но и

предоставляет новые возможности для запускаемых в среде Windows программ.

Разумеется, для использования этих возможностей программы должны быть

спроектированы по требованиям Windows. Такие программы не могут выполняться вне

среды Windows. Впрочем, Windows может выполнять и обычные программы,

разработанные для DOS. по при этом такие программы не используют никаких

преимуществ Windows и работают медленнее, чем при непосредственном вызове из

DOS.

Оболочка Windows 3.1 включает в себя множество компонентов и обеспечивает

пользователям различной квалификации комфортные условия работы.

Версия 3.0 оболочки Windows (и появившаяся следом 3.1) исповедует совершенно

другие принципы в части интерфейса пользователя с ЭВМ. (Можно считать эти

принципы новыми, но машины фирмы Apple строятся на этих принципах уже в течение

нескольких лет.) Основная идея, заложенная в основу оболочки Windows, —

естественность представления информации. Информация должна представляться в той

форме, которая обеспечивает наиболее эффективное усвоение этой информации

человеком. Несмотря на простоту (и даже тривиальность) этого принципа, его

реализация в интерфейсах прикладных программ персональных ЭВМ по разным причинам

оставляла желать лучшего. Да и реализация его в рамках Windows 3.1 тоже не

лишена недостатков. Но эта оболочка представляет собой существенный шаг вперед

по сравнению с предыдущими интерфейсами пользователя с ЭВМ. Наиболее важными

отличительными чертами ее являются следующие:

Windows представляет собой замкнутую рабочую среду. Практически любые операции,

доступные на уровне операционной системы, могут быть выполнены без выхода из

Windows. Запуск прикладной программы, форматирование дискет, печать текстов —

все это можно вызвать из Windows и вернуться в Windows по завершении операции.

Опыт работы в DOS пригодится и здесь; многие основополагающие принципы и понятия

среды Windows не отличаются от соответствующих принципов и понятий среды DOS.

Основными понятиями пользовательского интерфейса в среде Windows являются окно и

пиктограмма. Все, что происходит в рамках оболочки Windows, в определенном

смысле представляет собой либо операцию с пиктограммой, либо операцию с окном

(или в окне). Стандартизована в среде Windows и структура окон и расположение

элементов управления ими. Стандартизованы наборы операций и структура меню для

сервисных программ. Стандартны операции, выполняемые с помощью мыши для всех

сервисных и прикладных программ.

Windows представляет собой графическую оболочку. Oт пользователя не требуется

ввод директив с клавиатуры в виде текстовых строк. Необходимо только внимательно

смотреть на экран и выбирать из предлагаемого набора требуемую операцию с

помощью манипулятора мышь. Курсор мыши следует позиционировать па поле требуемой

директивы меню, или на интересующую пиктограмму, или на поле переключателя

систем рассчитаны на выполнение в данный момент только одной программы. В рамках

Windows пользователь может запустить несколько программ для параллельного

(независимого) выполнения. Каждая из выполняемых программ имеет свое собственное

окно. Переключение между выполняемыми программами производится с помощью мыши

фиксацией курсора в окне требуемой программы (кнопки).

На выбранном объекте необходимо называемые Связанные (или Смешанные) документы.

Эта разновидность документов позволяет согласовывать процессы внесения изменений

в одни и те же объекты разными программами, а также автоматически распространять

изменения из одного документа на все связанные с ним.

Сравнение Windows 3.1 с Windows 3.0

При наличии опыта работы с Windows 3.0 освоение следующей версии 3.1 — не

потребует больших усилий, так как внешний вид и способы управления практически

не отличаются. Большинство нововведений сводится к упрощению сервиса и

устранению неудобств управления. Речь идет в первую очередь об увеличении

скорости работы, упрощении процедуры

инсталляции, усовершенствовании форматов диалоговых окон и повышении

эффективности и интеллектуальности Менеджера Печати (Print Manager).

На некоторых из нововведений (давно ожидаемых) хотелось бы остановиться особо.

В среде Windows 3.1 можно составлять документы из частей, которые готовятся в

различных приложениях, но при этом сложность работы с таким документом не выше,

чем если бы он готовился в рамках одного приложения. Так, работая в новой версии

Windows, при вставке в текст, подготовленный в Write, рисунка, созданного в

Paintbrush, рисунок рассматривается как объект. Он может сохраняться,

загружаться и печататься совместно с документом. Главной особенностью такого

связывания рисунка и текста является простота внесения изменений. Например,

работая с текстом в редакторе Write, достаточно выполнить двойную фиксацию

курсора на рисунке, чтобы вызвать графический редактор Paintbrush. Рисунок

загрузится в него автоматически. Все внесенные после этого в рисунок изменения

автоматически отобразятся и во вставке в текстовой документ. Создается

впечатление, что текстовой редактор Write снабжен дополнительными возможностями

редактирования рисунков (в полном объеме Paintbrush).

Работа с объектами предусматривает также и операции с пиктограммами, Пиктограммы

можно использовать внутри документов для выполнения функций, подобных тем,

которые эти пиктограммы выполняют в среде Windows.

Оболочка Windows 3.1 делает новую технологию работы с компьютером, основанную на

графическом интерфейсе, более естественной и ясной. Еще большую роль, чем в

прошлых версиях, здесь играет мышь как основной инструмент управления машиной. В

целом ряде случаев для вызова некоторых (довольно сложных) операций достаточно

просто "перетащить и положить" (Drag and Drop) пиктограмму или другой объект с

помощью мыши. Например, для распечатки некоторого документа достаточно с помощью

мыши "вытащить" из окна Менеджера Файлов (File Manager) пиктограмму

соответствующего файла и "положить" ее поверх пиктограммы Менеджера Печати.

Перетаскивание пиктограммы файла документа в открытое окно редактора Write или

окно редактора Notepad загружает соответствующий документ в окно.

Существенно упростилась работа с документами вообще. Можно говорить о

документоориентированной организации работ. При этом можно расположить

пиктограмму часто используемого документа в окне Менеджера Программ (Program

Manager) и в дальнейшем вызывать процесс обработки этого элемента (например,

редактирование) просто двойной фиксацией данной пиктограммы. Той же цели служит

и возможность автоматического запуска Менеджера Файлов после загрузки оболочки —

перед пользователем сразу же открывается поле выбора файлов документов.

Значительной переработке подвергся и Менеджер Файлов (File Manager). Работа с

ним существенно упростилась. Одновременно с этим возросла производительность и

эффективность использования экранной площади (есть возможность одновременно

наблюдать большее число устройств и директорий).

В отличие от предыдущих версий Windows 3.1 уже не может работать в так

называемом реальном режиме (Real Mode). Этот режим обеспечивал совместимость

версии 3.0 с более ранними версиями 1 ,Х и 2.Х (так что приложения,

разработанные для этих ранних версий оболочки, могли выполняться в среде Windows