Что такое интерфейс и каким он бывает? Графический интерфейс ос: картинки операционные системы Какие типы интерфейсов обеспечивает операционная система

Интерфейсом операционной системы называется комплекс средств, предназначенных для передачи операционной системе управляющих команд. Интерфейс включает две подсистемы: интерактивный интерфейс пользователя и программный интерфейс для выполнения запросов к операционной системе, переданных работающими программами. В интерактивном режиме команды набираются в текстовом виде или визуальными средствами (например, мышью). Программный интерфейс реализуется библиотекой стандартных утилит ОС. Вызов соответствующей утилиты программисты вставляют в свои программы.

Система MS Windows имеет удобный, естественный, простой и прозрачный графический пользовательский интерфейс, ориентированный на пользователя-непрофессионала. Пользователю достаточно с помощью мыши выбрать нужный элемент на экране и щелчком мыши на нем осуществить нужное действие. Наиболее важная отличительная особенность Windows, из-за которой она и получила свое название, – это взаимнооднозначная связь программ, работающих в текущий момент в операционной системе, и специальных графических объектов на экране монитора, называемых окнами. Для перехода к нужной программе достаточно щелкнуть на соответствующем окне.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Введение. Информационные технологии в современной экономике

Глава принципы алгоритмизации вычислений.. алгоритм.. принципы фон неймана двоичная система счисления..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Алгоритм
Алгоритмом называется свод правил и действий, которые в совокупности позволяют решить поставленную задачу. Алгоритм характеризуется разной степенью формализации. Строго формальный алгоритм задает о

Принципы Фон-Неймана
Первый компьютер MARK-1 был построен в США в 1943г. Однако оказалось, что не всякий алгоритм можно реализовать на этом компьютере. Группа ученых, приглашенная для помощи, после тщательного анализа

Двоичная система счисления
Мы привыкли для записи чисел использовать десятичную систему счисления. На самом деле эта система счисления не единственная. В общем случае позиционной системой счисления называется способ представ

История компьютерной индустрии
Первый компьютер Mark I был построен в 1943г. в Гарвардском Университете. Машина была длиною 15 метров, весила 5 тонн и состояла из 750 тысяч частей. В 1945г. была создана машина ENIAC весом 30 тон

История Интернета
Еще одна революция в информационных технологиях связана с возможностью соединения компьютеров в сети. Первый модем был разработан фирмой АТ в 1960г. А в 1969г. впервые были связаны два компьютера в

Представление данных в памяти компьютера
Прежде, чем рассматривать конкретные особенности устройства компьютера, мы хотим предупредить, что в основном все сказанное будет относиться к персональным компьютерам, серверам, рабочим станциям –

Центральный процессор
Центральный процессор - основное устройство компьютера, которое управляет всеми другими устройствами компьютера. Функционально процессор состоит из двух компонент: операционной части и интерфейсной

Оперативная память
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) предназначено для хранения той информации, которая может потребоваться процессору для выполнения программы. Иногда ее называют памятью прямого доступа (анг

Системная шина
Системная шина представляет собой совокупность линий передачи сигналов, объединённых по их назначению. Основной функцией системной шины является обмен информацией между процессором и остальными эле

Монитор и управление изображением
Монитор (дисплей) компьютера предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. С программной точки зрения экран монитора представляет собой прямоугольную таблицу из светящихся то

Устройства ввода информации
Устройства ввода информации в компьютер очень разнообразны. К ним относятся клавиатура, мышь, трекбол, джойстик, сканер, диджитайзер, устройство распознавания речи и т.д. Кроме того, существуют спе

Внешние запоминающие устройства
Данные, хранящиеся в оперативной памяти компьютера, не сохраняются при выключении электропитания. Уже в самых первых компьютерах возникла необходимость постоянного хранения данных. Для этого исполь

Устройства вывода информации
Устройства вывода информации предназначены для представления результатов работы компьютера в «человеческом» виде. Кроме видеомонитора, о котором шла речь выше, это принтер, предназначенный для бума

Некоторые другие устройства
Наряду с устройствами, которые выполняют понятные и видимые функции, существует ряд вспомогательных микросхем, которые играют незаметную, но существенную роль в работе компьютера. Перечислим наибол

Функции операционной системы
Операционной системой (ОС) называется комплекс программных средств, обеспечивающих функционирование отдельных устройств компьютера и их взаимодействие, а также взаимодействие устройств компьютера и

В постоянной памяти компьютера (ПЗУ) содержится программа начальной загрузки компьютера. Эта программа независима от операционной системы. Она автоматически запускается при включении питания компью

Программы и подпрограммы
Ни одна программа сейчас не состоит из цельного куска, как это было в самых первых компьютерах. На самом деле, все современные программы составляют сложную структуру, элементами которой являются бо

Управление выполнением программ и управление памятью
Функции управления выполнением программ и управления памятью в операционной системе тесно переплетены. Современные операционные системы ориентированы на мультизадачный режим выполнения программ. В

Управление файловой системой
Для организации доступа программ к данным, размещенным на внешних носителях, ОС организует данные в структуру, называемую файловой системой. Файловая система представляет собой иерархическую структ

Управление вводом-выводом
Утилиты ввода-вывода содержат стандартные программы, предназначенные для чтения и записи информации для различных внешних устройств. К ним относятся и программы BIOS, хранящиеся в ПЗУ, и драйверы р

Мультизадачный и многопользовательский режим
Мультизадачный режим работы операционной системы предполагает параллельное выполнение на одном компьютере нескольких задач (на самом деле псевдопараллельное, так как процессор в компьютере обычно о

Операционная система Windows
Система MS Windows является наиболее распространенной ОС для персональных компьютеров. Она позволяет переходить от программы к программе путем выбора окна на экране монитора, запускать подпрограммы

Языки программирования
Работой компьютера в любой момент времени руководит программа. Программировать работу компьютера - значит создать эту программу. Для этого надо точно описать то, что программа должна делать. Выходо

Среда программирования
Изложим схему профессионального программирования на языке высокого уровня. Оно состоит из нескольких этапов. Сначала нужно хорошо сформулировать задачу и придумать алгоритм решения задачи. Затем ну

Назначение и преимущества сетей
На основе локальных (реже расширенных) компьютерных сетей строятся информационные системы, предназначенные для управления предприятием. Преимущество использования сетей заключается в следующем.

Топология локальной сети
Топологией локальной сети называется способ соединения ее узлов. Базовыми топологиями считаются топология в форме звезды, кольцевая топология и шинная топология. В реальной структуре сети эти конфи

Модель OSI взаимодействия открытых систем
Проблема стандартизации, характерная для современного развития общества в целом, в сфере распространения информации особенно важна. Представьте себе, что вы заходите на какой-то сайт и хотите налад

Методы доступа в ЛВС
Методом доступа в локальной сети называется алгоритм, согласно которому узлы сети получают разрешение на передачу данных, а также регламентируют поведение при различных конфликтных ситуациях, возни

Управление локальной сетью
Основное назначение сетевой части операционной системы – обеспечение служебных функций обеспечения передачи данных канального и сетевого уровня в локальных сетях. Сетевые операционные системы объед

Основные принципы Интернет
Интернет – всемирная компьютерная сеть, составленная из разнообразных локальных и глобальных (типа NSFNET) компьютерных сетей, объединенных стандартными соглашениями о способах обмена информацией и

Типы сервисов Интернет
Принято делить сервисы Интернета на сервисы интерактивные, прямые и отложенного чтения. В сервисах отложенного чтения запрос и получение информации разделены по времени. Сюда относится, например, э

Адресация в Интернет
Во всемирной сети Интернет каждый компьютер (на самом деле, каждый сетевой адаптер компьютера) получает уникальный идентификатор, однозначно его определяющий. Этот идентификатор, называемый IP-адре

Поиск информации в Интернете
Пожалуй, самой полезной чертой Интернета является наличие в нем поисковых серверов. Это выделенные узлы, которые автоматически просматривают все доступные ресурсы Интернета и индексируют их содержа

Интранет - информационное обслуживание на основе Интернет
В последнее время все чаще стали говорить об Интранете. При этом обычно понимают использование информационных технологий Интернета для создания информационных систем внутри организации. Ядром такой

Проблемы Интернета
У Интернета есть, конечно же, свои трудности. Одна из них – анонимность пользователей. Это приводит к возникновению проблем с доступом к информации, например, для детей. Другой ряд проблем

Теория баз данных
Базой данных называют конкретный экземпляр организованной системы данных в совокупности со специфическими методами ее хранения и обработки. В современном представлении задачей базы данных является

Модели данных
В основе конкретной базы данных лежит определенная модель данных. Разные модели данных задают ограничения разного вида на объекты и связи предметной области. Существующие модели данных можно отнест

Реляционная модель данных
Реляционная модель данных представляет собой логическую модель данных, описывающую: ¨ структуры данных в виде наборов таблиц; ¨ теоретико-множественные операции над таблиц

Составляющие реляционной модели
Модель реляционных баз данных использует следующие основные понятия: ¨ тип данных; ¨ показатель; ¨ таблица; ¨ поле; ¨ запись;

Манипулирование данными
Для изменения содержимого таблиц разрешены следующие операции: ¨ создать новую таблицу; ¨ добавить в существующую таблицу новую запись или несколько записей; ¨

Оптимизация схемы данных
Одну и ту же предметную область в рамках решения одной и той же задачи можно отобразить с помощью нескольких баз данных с разными схемами данных. Они будут обладать разной эффективностью. Улучшение

Языковые средства СУБД
Функциональные возможности поддерживаемой средствами СУБД модели данных становятся доступными пользователю благодаря ее языковым средствам. Языковые средства СУБД используются для выполнения двух о

Технология клиент-сервер
Наиболее распространенным вариантом архитектуры СУБД еще с начала 90-х годов стала архитектура «клиент-сервер». При этом предусматривается выделение одного из функциональных компон

Администрирование базы данных
Администрирование системой базы данных предусматривает выполнение функций, направленных на обеспечение надежного и эффективного функционирования системы, адекватности содержания базы данных информа

Перспективы развития технологий баз данных
Укажем наиболее успешно развивающиеся новые направления технологий баз данных. Широко практикуется создание систем баз данных с телекоммуникационным доступом в среде Web. Число таких систе

Операционная система Windows ХР.

Windows ХР (eXPerience - опыт) - это последняя операционная система корпорации Microsoft для пользователей, которая вышла еще 25 октября 2001 г. (русифицированная версия появилась в ноябре того же года). Многие компании воздержались от быстрого приобретения новой операционной системы и продолжали работать на Windows 2000. Этому есть разумное объяснение - сначала Windows ХР должна была пройти всесторонние исследования. Однако уже в 2002 г. произошел массовый прорыв Windows ХР.

В основе новой операционной системы лежит ядро, используемое в Windows 2000 и Windows NT и имеющие ряд преимуществ:

· эффективная и гибкая технология операционной системы, включающая преимущества многозадачности, отказоустойчивости и защиты системной памяти, благодаря которым предотвращаются и устраняются возникающие в процессе работы неполадки и поддерживается устойчивость системы;

· возможность восстановления проделанной пользователем работы во многих случаях, когда сбой программы произошел до того; как было выполнено сохранение соответствующего документа;

· защита системной памяти, позволяющая предотвратить воздействие написанных с ошибками программ на устойчивость работы компьютера;

· во время установки нового программного обеспечения в большинстве случаев не потребуется перезапускать Windows ХР, как это было необходимо в более ранних версиях Windows.

Операционная система была разработана в трех вариантах, отвечающих практически любым запросам пользователей персональных компьютеров, применяемых на работе или в домашних условиях.

Windows ХР Ноте Edition является лучшей платформой для работы с цифровыми мультимедийными материалами и наиболее удачным выбором для пользователей домашних компьютеров и любителей компьютерных игр.

Предназначенная для корпоративных пользователей операционная система Windows ХР Professional обладает практически всеми преимуществами Windows ХР Home Edition. Кроме того, в нее включены дополнительные возможности удаленного доступа, обеспечения безопасности, быстродействия и управления, а также многоязычной поддержки, что делает ее прекрасной операционной системой для организаций с неоднородной языковой средой, а также для пользователей, стремящихся максимально эффективно использовать свой компьютер.

Кроме того, выпущена версия Windows ХР 64-bit Edition для специализированных технических рабочих станций, пользователям которых требуется высочайший уровень быстродействия и масштабируемости. Для продуктивной работы подобных станций требуется больший объем памяти и более высокое быстродействие, например, при выполнении вычислений, использующих переменные с плавающей точкой, необходимых в таких областях, как создание спецэффектов для кинофильмов и трехмерной анимации, а также разработка технических и научных приложений.

Процедура установки операционной системы значительно усложнена. Дело в том, что впервые применена технология Windows Product Activation, то есть активация в момент установки по телефону или сети Интернет. При активации считываются параметры компонентов компьютера, которые вместе с серийным номером составляют уникальный регистрируемый идентификационный номер.

В операционной системе Windows ХР упрощены процессы установки и использования новых устройств благодаря поддержке новейших технологических стандартов современного оборудования: IrDA, USB и Firewire.

Выводя на рынок операционную систему Windows ХР, ком-пания Microsoft изменила планы выпуска следующей операционной системы. Ранее планировался выход в 2002 г. системы под кодовым названием Blackcomb, которую Б. Гейтс называл самым кардинальным изменением интерфейса пользователя на основе реализации стратегии NET, обещавшей включение в систему информационного агента, осуществляющего автоматическое рас-познавание наиболее часто встречающихся фраз. Теперь же про-должать линейку продуктов будет следующая за Windows ХР операционная система под кодовым названием Longhorn.

В отличие от предыдущих версий (Windows 2000 и Windows ХР), основанных на разных версиях одного ядра и имевших практически идентичную драйверную модель, Longhorn сулит нам существенные перемены не только в интерфейсной части, но и в самом сердце системы (в ядре, архитектуре памяти и менеджмента ресурсов). Новая операционная система будет поддерживать две драйверные модели (два типа драйверов): одну, оставленную для совместимости со старыми драйверами (модель 2000/ХР), и вторую - новые драйверы, специально разработанные для Longhorn и последующих версий. Все принципиально новые графические возможности будут реализовываться с помощью новых драйверов, а построенные по старой модели драйверы смогут обеспечить только базовый (уже доступный в ХР) уровень аппаратной графической поддержки.

Интерфейс операционной системы Windows

Операционная система должна обеспечивать пользователям удобный интерфейс общения с устройствами компьютера. Интерфейс - это широкий Набор всевозможных средств взаимодействия пользователя с ПК. Операционные системы семейства Windows включают шесть основных элементов интерфейса: рабочий стол, панель задач, окна, меню, панели инструментов и пиктограммы.

После загрузки компьютера на экране появляется рабочий стол (desktop). Это своего рода титульный лист ОС, на котором могут располагаться любые другие элементы интерфейса: панель задач с главным меню системы, различные окна, панели инструментов и различные значки.

Важнейшим элементом интерфейса является петель задач (task panel) которая отображает список выполняемых в данный момент приложений и облегчает переключение между ними. Загрузка практически любой программы (кроме некоторых системных, например индикатора клавиатуры) приводит к ее появлению на панели задач в виде соответствующей кнопки, нажав на которую можно активизировать эту программу. По завершении работы приложения оно исчезает с панели задач.

Обычно панель задач серого цвета и располагается в нижней части рабочего стола (при стандартных настройках ОС). Однако легко можно изменить ее местоположение, нажав левую кнопку мыши на свободной области панели и потянув ее в левую, верхнюю или правую часть рабочего стола. Предварительно в настройках панели задач необходимо отключить опцию Закрепить панель задач.

Она практически всегда видима на экране, что позволило существенно упростить контроль за активными в настоящий момент программами и облегчить переключение между ними. Однако при необходимости можно спрятать панель задач, для чего необходимо включить опцию Автоматически скрывать панель задач. Тогда для ее отображения на экране необходимо подвести мышь к той стороне рабочего стола, за которой она спрятана.

Кроме панели задач, на рабочем столе может быть одно или несколько окон, которые можно расположить в определенном порядке (мозаикой) либо «набросать» друг на друга (каскадом). Окно (window) - это основной элемент интерфейса, представляющий собой специальным образом оформленную и обрамленную прямоугольную область на экране, которая предназначена для размещения объектов и выполнения операций над ними. Окна можно открывать, закрывать, сворачивать, распахивать, перемещать и масштабировать.

Операционная система Windows поддерживает окна трех типов:

· окна приложений (программ), которые содержат четыре стандартных элемента: заголовок, меню программы, одну или несколько панелей инструментов и строку состояния. Windows позволяет одновременно запускать несколько приложений и попеременно работать с ними, переключаясь от одной программы к другой. Активное окно всегда находится поверх остальных окон, именно оно воспринимает команды пользователя;

· окна документов (объектов обработки программ) обязательно содержат заголовок;

· диалоговые окна (инструментов обработки) имеют названия, которые обычно совпадают с названиями открывших их команд.

Некоторые окна содержат дополнительные элементы интер-фейса: линейки, полосы прокрутки, строки состояния, командные кнопки или списки.

Многие приложения Windows, например текстовый редактор Microsoft Word, являются многооконными, то есть могут содер-жать несколько вложенных окон.

Обычно окна приложений и документов имеют три варианта представления:

· полноэкранный (окно занимает весь экран);

· обычный (окно занимает часть экрана);

· свернутый (окно свернуто в кнопку на панели задач).

Верхняя часть окна содержит заголовок, в котором обычно

присутствует имя программы и открытого в ней документа. Нажав левую кнопку мыши в области заголовка и потянув ее, можно перемещать окно по рабочему столу.

В правом углу заголовка имеются три управляющие кнопки. Левая кнопка (Свернуть) сворачивает окно в панель задач. Средняя кнопка служит для разворачивания окна до полного размера экрана (Развернуть) и для восстановления первоначального размера (Восстановить). В зависимости от состояния окна ее внешний вид меняется. Правая кнопка (Закрыть) закрывает активное окно.

Диалоговые окна обычно имеют только одну управляющую кнопку (Закрыть).

Рамка окна приложения Windows позволяет изменять размеры окна.

Под заголовком окна обычно расположено меню. Меню (menu)-это важный элемент интерфейса, который обычно имеет несколько уровней и может содержать объекты, недоступные для выбора в данный момент.

В ОС Windows используется четыре вида меню:

· главное меню системы, доступное при нажатии левой кнопкой мыши кнопки Пуск па панели задач или специальной клавиши WL (клавиша с логотипом Windows, расположенная между левыми клавишами Ctrl и Alt). Обычно оно содержит семь пунктов (при стандартных настройках ОС):

Программы, Документы, Настройка, Поиск (Найти), Справка, Выполнить, Завершение работы (Выключить компьютер). Главное меню позволяет, соответственно, запустить программу, открыть документ, изменить настройки системы, найти нужный объект, получить справочные сведения и завершить работу Windows;

· меню программ расположены в каждом выполняемом приложении. Обычно такое меню занимает вторую строку окна программы ниже его заголовка. Часто некоторые пункты меню программ также имеют свои подчиненные меню, раскрываемые при их выборе. В каждом приложении, работающем с документами, есть меню Файл (обычно крайнее слева). Многие приложения, работающие сданными, имеют меню Правка (Редактирование). Доступ к справочной системе осуществляется посредством меню Справка, которое всегда последнее. Многие команды меню можно вызывать клавишами, например, любую программу можно завершить комбинацией клавиш Alt+F4\

· контекстные меню объектов доступны при нажатии правой кнопки мыши практически во всех приложениях Windows. Такие меню содержат лишь те команды, которые могут быть применены к активному объекту;

· управляющие меню окоп приложений и документов (системные меню) доступны при нажатии левой кнопки мыши по значку в левом верхнем углу окна или комбинации клавиш Alt+Пробел. Эти меню позволяют управлять окнами и дублируют управляющие кнопки окон (свернуть, развернуть/восстановить, закрыть). Двойной щелчок мыши по значку системного меню закрывает активное окно.

Окна приложений могут содержать одну или несколько пане-лей инструментов (instrument panel), каждая из которых имеет набор кнопок, соответствующих некоторым функциям программы. Например, панель инструментов Обычная программы «Проводник» содержит кнопки для выполнения стандартных операций перехода по папкам, копирования и перемещения, поиска и удаления объектов. В прикладных программах панель инструментов Стандартная предназначена для выполнения команд общего характера: создать, открыть, сохранить, распечатать документ и т. п.

В графической операционной системе все объекты имеют свои иконки (значки, пиктограммы), которые представляют собой квадратные картинки стандартного размера (обычно 32x32 пикселя). По значку часто можно определить тип объекта: папка, программа, документ, ярлык и т. д.

Папка (аналог каталога в MS DOS) - это логическая емкость, в которой можно располагать любые элементы: другие папки, файлы и ярлыки. Существуют пользовательские папки и системные папки, которые создаются и обслуживаются самой операционной системой.

На рабочем столе обязательно присутствуют (при стандартной настройке ОС) четыре системные папки:

· Мой компьютер содержит все устройства персонального компьютера и с помощью соответствующей универсальной программы «Проводник» обеспечивает быстрый доступ ко всем его ресурсам;

· Мои документы содержит все хранящиеся на компьютере документы при условии, что пользователь не хранит их в каком-либо ином (скрытом) месте;

· Сетевое окружение содержит значки всех доступных сетевых ресурсов: серверов, рабочих станций, принтеров и другого оборудования в сети;

· Корзина - это ограниченная область (минимум 1 %) памяти на жестком диске, которая хранит удаленные объекты и позволяет их восстанавливать. Для этого система запоминает имя, тип, размер, исходное местоположение и дату удаления файлов и папок. При переполнении корзины самые старые файлы безвозвратно удаляются.

Ярлык (link) - это специальный файл, содержащий указатель на некоторый объект: папку, программу, документ или устройство. Сам объект может быть далеко от пользователя, поэтому ярлык обеспечивает удобный доступ к нему. Наличие ярлыка не изменяет местоположение объекта, а лишь упрощает доступ к нему.

Особенности операционных систем Windows

Прежде всего, Windows - это графическая операционная система, в основе которой лежит оконный интерфейс (от английского windows-окна). Каждой выполняемой программе отводится окно, которое может занимать весь экран или его часть.

В отличие от устаревшей операционной системы MS DOS, в которой все управление работой компьютера осуществлялось с клавиатуры, в Windows для выполнения операций над объектами преимущественно используется мышь. Несмотря на удобство управления ресурсами ПК с помощью мыши, основным обязательным устройством ввода информации в компьютер остается клавиатура.

В операционной системе Windows впервые был применен принцип WYSIWYG (What You See Is What You Get - что вы видите, то вы и получаете), позволивший установить полное соответствие изображения на экране последующему изображению на бумаге.

Начиная с первых выпусков операционных систем Windows, был стандартизирован их интерфейс. Это позволило создавать в дальнейшем новое программное обеспечение с однотипными меню и панелями инструментов.

Операционная система Windows обеспечивает совместную работу нескольких программ при подготовке одного документа и позволяет создавать комплексные документы, содержащие различные типы данных путем переноса и копирования объектов между приложениями. Для этого система располагает специальными средствами интеграции.

Наиболее часто используется буфер обмена (clipboard) - специальная область памяти, которая необходима для пересылки данных между приложениями и документами. Можно выделить какой-либо объект, поместить его для хранения в буфер обмена, а затем вставить его в другое место того же документа или в другой документ как того же, так и совсем иного приложения.

Технология OLE позволяет объединить в одном документе объекты абсолютно разного происхождения, например текст, фотографии и музыку. Такие объекты можно внедрять через буфер обмена или командой меню Вставка Объект.

Немаловажное значение в работе имеет заложенная возможность операционной системы осуществлять динамический обмен данными (Dynamic Data Exchange - DDE), который позволяет оперативно обмениваться информацией между различными программами, функционирующими в среде Windows согласно разработанному набору специальных соглашений (протоколов).

Также операционная система позволяет конвертировать файлы, то есть изменять формат документов. Для этого многие

приложения содержат специальные фильтры импорта/экспорта, пересылающие по определенным соглашениям данные из одного документа в другой. Например, текстовый файл преобразуется в документ Word - и наоборот.

В отличие от устаревшей операционной системы MS DOS, в которой полное имя файла не превышало 11 символов (8+3), в Windows можно использовать длинные имена файлов и каталогов (до 255 символов). Кроме того, в именах можно использовать русские буквы, пробелы и спецсимволы. Несмотря на это, полностью сохранилась совместимость с 16-битными приложениями (для MS DOS), которые воспринимают такие имена усеченными до 8 символов с соответствующим расширением (до 3 символов).

Все операционные системы семейства Windows являются многопотоковыми с вытесняющей многозадачностью. А сетевые ОС, конечно же, многопользовательские. Хотя последние разработки обычных систем (Windows ME, Windows ХР) также являются многопользовательскими.

При создании Windows изначально было задумано разделить операционную систему на две части: основную (ядро) и дополнительную. При этом само ядро Windows состоит из трех модулей:

· Kernel-низкоуровневая часть, управляющая процессами, распределением памяти, файловым вводом-выводом и др.;

· User - пользовательская часть, управляющая работой с клавиатурой, мышью, таймером и портами;

· GDI (Graphic Devices Interface) - графический интерфейс устройств, управляющий работой с дисплеем и принтером.

Остальные компоненты (дополнительная часть) подгружаются по мере необходимости из специальной динамически загружаемой библиотеки (Dynamic Link Library - DLL).

В области информационных технологий имеется несколько фундаментальных понятий. Одно из них – " интерфейс ". Отметим, что оно может трактоваться с различных точек зрения. В предыдущей главе описано понятие " Интерфейс системных вызовов". Если искать такой термин в "Словарях" Yandex, то будет получено более десятка определений термина, большая часть которых дана в сочетаниях с другими терминами, например: " Интерфейс передачи данных", "Программный интерфейс ", "Прикладной интерфейс ". В словаре "Естественные науки" на ГЛОССАРИЙ .RU дается следующее определение фундаментальному понятию.

Интерфейс в широком смысле – определенная стандартами граница между взаимодействующими независимыми объектами. Интерфейс задает параметры, процедуры и характеристики взаимодействия объектов.

В "Издательском словаре-справочнике" есть такое определение основному термину " интерфейс ". Это:

Система связей и взаимодействия устройств компьютера.
Средства взаимодействия пользователей с операционной системой компьютера, или пользовательской программой. Различают графический интерфейс пользователя (взаимодействие с компьютером организуется с помощью пиктограмм, меню, диалоговых окон и пр.) и интеллектуальный интерфейс (средства взаимодействия пользователя с компьютером на естественном языке пользователя).

Как видим, здесь этот термин имеет два значения. Но мы кратко остановимся на втором – " интерфейс пользователя". На уже упомянутом нами источнике ГЛОССАРИЙ .RU он определяется так: " Интерфейс пользователя – это элементы и компоненты программы, которые способны оказывать влияние на взаимодействие пользователя с программным обеспечением, в том числе:

средства отображения информации, отображаемая информация, форматы и коды;
командные режимы, язык пользователь-интерфейс;
устройства и технологии ввода данных;
диалоги, взаимодействие и транзакции между пользователем и компьютером;
обратная связь с пользователем;
поддержка принятия решений в конкретной предметной области;
порядок использования программы и документация на нее".

По мере развития вычислительной техники методы и средства взаимодействия пользователя с операционной системой менялись. Широкое распространение цифровых вычислительных машин привело к режиму общения между человеком и ЭВМ на специальном языке. Сначала, в период пакетной обработки заданий, это реализовалось с применением специальных носителей информации (например, перфокарт, на которые наносились задания для компьютера). Но в дальнейшем, с широким распространением терминалов и клавиатуры, основным стал командный режим работы пользователя, при котором взаимодействие строилось на основе системы встроенных команд. В свободной энциклопедии "Википедия" он определен так.

Интерфейс командной строки (англ. Command line interface , CLI ) – разновидность текстового интерфейса ( CUI ) между человеком и компьютером, в котором инструкции компьютеру даются в основном путем ввода с клавиатуры текстовых строк (команд), в UNIX -системах возможно применение мыши. Также известен под названием " консоль ".

Приведем приблизительный фрагмент экрана, который появляется в режиме командной строки (рис. 4.1).

Рис. 4.1.

Слева в строке появляется приглашение ( ), после него можно набрать команду, результаты которой выводятся далее. Приведем пример выполнения команды date в системе Linux (рис. 4.2).

Рис. 4.2.

Первые операционные системы фирмы Microsoft для персональных компьютеров IBM PC (они назывались MS DOS ) также поддерживали командный режим , схожий с другими системами. Строка, в которой набирались команды, была схожей с приведенными выше. Сегодня командный режим операционных систем обеспечивается эмуляторами cmd.exe (для 32-х разрядного режима) или command . com (для 16-х разрядного режима). В графическом режиме семейства UNIX /Linux командная строка эмулируется программой Терминал ( xterm ).

Отметим, что для компьютеров с операционной системой MS DOS удачным дополнением реализации такого интерфейса пользователя стала легендарная программа Norton Commander . Она минимизировала действия по набору текста в командной строке, позволяя оперировать, прежде всего, выбором подходящей команды из меню . В этой программе также активно используются функциональные клавиши компьютера. Википедия эту систему описывает следующим образом:

" Norton Commander (NC) – популярный файловый менеджер для DOS , первоначально разработанный американским программистом John Socha (некоторые дополнительные компоненты были полностью или частично написаны другими людьми: Linda Dudinyak – Commander Mail , вьюеры; Peter Bradeen – Commander Mail ; Keith Ermel, Brian Yoder – вьюеры). Программа была выпущена компанией Peter Norton Computing (глава – Питер Нортон), которая позже была приобретена корпорацией Symantec".

Приведем пример снимка экрана этого файлового менеджера (рис. 4.3).

Рис. 4.3.

Популярность программы была настолько велика, что появились многочисленные клоны, которые более или менее точно копировали нортоновский

По типу пользовательского интерфейса различают текстовые (линейные), графические и речевые операционные системы.

Пользовательским интерфейсом называется набор приемов взаимодействия пользователя с приложением. Пользовательский интерфейс включает общение пользователя с приложением и язык общения.

Текстовые ОС

Линейные операционные системы реализуют интерфейс командной строки. Основным устройством управления в них является клавиатура. Команда набирается на клавиатуре и отображается на экране дисплея. Окончанием ввода команды служит нажатие клавиши Enter. Для работы с операционными системами, имеющими текстовый интерфейс, необходимо овладеть командным языком данной среды, т.е. совокупностью команд, структура которых определяется синтаксисом этого языка.

Первые настоящие операционные системы имели текстовый интерфейс. В настоящее время он также используется на серверах и компьютерах пользователей.

Графические ОС

Такие операционные системы реализуют интерфейс, основанный на взаимодействии активных и пассивных графических экранных элементов управления. Устройствами управления в данном случае являются клавиатура и мышь. Активным элементом управления является указатель мыши - графический объект, перемещение которого на экране синхронизировано с перемещением мыши. Пассивные элементы управления - это графические элементы управления приложений (экранные кнопки, значки, переключатели, флажки, раскрывающиеся списки, строки меню и т.д.).

Примером исключительно графических ОС являются операционные системы семейства Windows. Стартовый экран подобных ОС представляет собой системный объект, называемый рабочим столом. Рабочий стол - это графическая среда, на которой отображаются объекты (файлы и каталоги) и элементы управления.

В графических операционных системах большинство операций можно выполнять многими различными способами, например через строку меню, через панель инструментов, через систему окон и др. Поскольку операции выполняются над объектом, предварительно он должен быть выбран (выделен).

Основу графического интерфейса пользователя составляет организованная система окон и других графических объектов, при создании которой разработчики стремятся к максимальной стандартизации всех элементов и приемов работы.

Окно - это обрамленная прямоугольная область на экране монитора, в которой отображаются приложения, документ, сообщение. Окно является активным, если с ним в данный момент работает пользователь. Все операции, выполняемые в графических ОС, происходят либо на Рабочем столе, либо в каком-либо окне.

Речевые ОС

В случае SILK-интерфейса (от англ. speech – речь, image – образ, language – язык, knowledge – знание) – на экране по речевой команде происходит перемещение от одних поисковых образов к другим.

Предполагается, что при использовании общественного интерфейса не нужно будет разбираться в меню. Экранные образы однозначно укажут дальнейший путь перемещения от одних поисковых образов к другим по смысловым семантическим связям.

Интерфейс операционной системы

Операционная система персонального компьютера должна иметь дружественный интерфейс (удобный как средство общения), быть устойчивой к ошибкам пользователя и удобной для его работы за компьютером.

Интерфейс командной строки применялся до 1990-х гг. в операционной системе персональных компьютеров MS-DOS (англ. Microsoft Disk Operation System – дисковая операционная система). Взаимодействие с системой осуществлялось подачей команд с клавиатуры в виде алфавитно-цифровой последовательности в строку на экране. Операционная система преобразовывала такие команды в операции, выполняемые компьютером. Команды и имена файлов надо было помнить и точно вписывать. Персональный компьютер, хотя и стоял на столе, еще не мог использоваться непрограммистами.

В конце 1970-х гг. исследования компании Xerox показали, что удобной формой ввода и представления информации является наглядный и понятный язык картинок. Объекты (файлы, устройства, команды, программы) целесообразно представлять в виде легко угадываемых графических образов, манипуляции с которыми должны быть похожи на совершаемые людьми с аналогичными материальными объектами, опираться на естественность усвоения графической информации человеком. Впервые графический интерфейс применила компания Apple в операционной системе Macintosh. Затем компания Microsoft использовала его в операционных системах Windows.

Графический интерфейс пользователя (Graphical User Interface, GUI) – графическая среда, организующая взаимодействие пользователя с вычислительной системой через визуальные элементы управления па экране: окна, списки, кнопки, гиперссылки, значки и др.

Команды в такой среде подаются не вводом слов с клавиатуры, а с помощью элементов графического интерфейса:

прямоугольные перемещаемые области на экране (окна) стали своеобразным "устройством" ввода или вывода информации в открытую программу и сообщения;
меню и панели кнопок дают выбор подачи команд;
значки (рисунки-миниатюры) представляют файлы, папки, устройства;
указатель на экране (курсор) – символ (стрелка, вертикальная палочка и др.) перемещается по экрану, чтобы выделять объекты и давать команды;

В настоящее время все операционные системы персональных компьютеров обеспечивают взаимодействие с пользователем с помощью графического интерфейса. Графический интерфейс применяется и в большинстве прикладных программ, что помогает даже начинающему пользователю освоить работу в среде операционной системы с файлами, запускать программы и т.д.

Дальнейшее изложение ориентировано на операционную систему Windows.

Файлы и файловая система

Файл – поименованная совокупность записей данных, хранящихся во внешней памяти компьютера (например, на диске) и рассматриваемых как единое целое. Операционная система и прикладные программы обработки рассматривают файл как единый информационный объект, вызываемый в оперативную память компьютера для обработки или исполнения. Файлы можно разделить на исполняемые (программы) и неисполняемые (файлы данных и документов). Исполняемые файлы могут загружаться операционной системой на выполнение, а неисполняемые файлы могут только изменять свое содержимое под воздействием программы.

Файл программы (или ее части) при открытии помещается в оперативную память, и начинается выполнение описанных в нем команд, в том числе вызывание других программ, открытие или создание файлов документов. Имена файлов программ, установленных при инсталляции, не следует изменять, так как с ними могут взаимодействовать другие программы.

Файл данных создает или открывает программа, выполняющая с ним какие-нибудь действия: чтение, редактирование, представление на экране, распечатывание на принтере, озвучивание; превращение в данные для другой программы.

Имя файла – это название файла, которое вместе расширением и путем доступа к файлу однозначно его идентифицирует. Пользователь, создавая в прикладных программах файл, сам задает ему имя.

В современных операционных системах разрешены длинные имена файлов – до 256 символов. Но в имени файла запрещены знаки < >: | “ ? * / , которые используются в записи команд. Компьютер при работе с файлами и папками не различает в имени прописные и строчные буквы.

Русские буквы неправильно читаются некоторыми зарубежными программами, поэтому их не рекомендуется применять в названиях файлов документов, пересылаемых на веб-сайты Интернета и по электронной почте.

Имя файла, как правило, имеет расширение, или тип. Расширение имени файла – последовательность символов для идентификации типа файла . Расширение отделяется точкой от имени файла и обычно состоит из трех-четырех символов (английских букв). Так, в имени файла академия.txt расширением является txt, после расширения точка не ставится. Допустима запись имени и расширения прописными и строчными буквами. Широко применяемыми расширениями имен файлов являются следующие:

doc (англ, document) – документы с форматированием текста, в частности созданные программой Word;

txt – файлы простого текста, в которых шрифт и абзацы имеют одинаковый вид, не форматируются, нет рисунков; в частности, это файлы, созданные стандартной программой Блокнот;

ехе – файл программы (англ, executable – исполняемый). Операционная система при попытке удаления файла с расширением ехе предупреждает, что файл является программой и без него не все будет работать; mp3, wav – звуковые файлы; avi – аудио- и видеофайлы; htm, html – файлы веб-страниц Интернета; gif, jpg, bmp, tiff – графические файлы с рисунками; dll – "динамическая библиотека", файл с частью программы, загружаемый в память, когда появляется необходимость в этой части;

tmp – временный (англ, temporal) файл, создаваемый операционной системой или программой на период обработки документа или работы программы, по окончании работы удаляется, но иногда остается из-за неправильного завершения или сбоя программы.

По расширению имени операционная система устанавливает ассоциацию файла с прикладной программой, работающей на компьютере с таким типом файлов, запускает необходимую программу и загружает предложенный файл.

Операционная система хранит ассоциации расширений файлов в списке, который пополняется после установки новой программы, работающей с файлами конкретного типа. Например, но расширению doc может обозначаться ассоциация – открывать файл с помощью программы Word или, если программа Word не установлена, с помощью программы WordPad.

В принципе можно написать в имени файла любое расширение, переименовать вообще без расширения: данные не повредятся, однако неправильное расширение помешает операционной системе и программе, работавшей с файлом, узнать и открыть его.

Есть файлы, имеющие одинаковое имя, но отличающиеся расширением: например, winrar.exe – программа архивации (сжатия) файлов, winrar.hlp – файл справки к программе, winrar.cnt – файл содержания справки.

Шаблон имен файлов задает условие на имя и расширение файла и применяется в командах для описания группы файлов с похожими именами, удовлетворяющими задаваемому условию.

Когда имя файла неизвестно точно или необходимо подобрать группу файлов с похожими, но не полностью совпадающими именами, применяют шаблон имени с подстановочными знаками. Знак "звездочка" – "*" – в шаблонах имен заменяет любое оставшееся до конца имени количество символов или их отсутствие. Знак вопроса – "?" – обозначает один символ.

Примеры шаблонов имен файлов:

*.* – обозначает все файлы;
*.txt – шаблон для файлов, имеющих одинаковое расширение имени txt;
Протокол*.doc – шаблон, которому соответствуют файлы с одинаковым началом имени "протокол" и расширением doc. Например: протокол.doc, протокол2.бос, Протокол допроca.doc, Протокол заседания.doc и Протокол разногласий.doc;
дело??.doc – шаблон для файлов, имя которых имеет одинаковое начало "дело", потом два любых символа и расширение doc. Например: дело3l.doc, дело_8.dос, но не подходят файлы дело.doc, дело 306.doc и дело_235.dос.

Каталог (папка) – поименованный список группы файлов (с их именами и свойствами) и вложенных папок, доступный пользователю посредством команд операционной системы. В операционной системе MS DOS использовался термин "каталог", в операционной системе Windows чаще используется термин "папка". В дальнейшем изложении используются оба термина.

В операционных системах Windows для имени папки справедливы те же правила, что и для файлов (не более 256 букв или цифр). Панка не имеет расширения имени, все же иногда в ее имени используют точку для наглядности.

Каталог занимает строго определенное место в иерархической организации файловой системы, причем помимо списка файлов может дополнительно содержать указание на каталог более низкого уровня (подкаталоги).

Дерево файлов (дерево каталогов) – структура каталогов, подкаталогов и файлов на диске, указывающая расположение файлов в каталогах и подкаталогах, подкаталогов в каталогах. Логическая подчиненность графически изображается деревом с одной вершиной, называемой корневым каталогом, или папкой диска, и ветвлением (рис. 4.3, а). В каждую точку ветвления входит только одна ветвь от "родительской" папки (каталога), а выходить могут несколько в нижестоящие папки ("дочерние", подчиненные каталоги). Из папки можно выходить на уровень вверх – в вышестоящую папку. У общей группы файлов и папок есть только один вышестоящий (родительский) каталог, в котором они записаны. При переходе к подчиненным папкам вниз ветви только расходятся и никогда не пересекаются.

ОС с графическим интерфейсом, такая как Windows, показывает папку в дереве каталогов значком в виде канцелярской папки (рис. 4.3,6), а открывает как окно со значками и именами вложенных файлов и других папок.

Путь к файлу – указание диска и последовательности папок (каталогов) до доступа к файлу. Путь начинается от имени диска (верхний уровень), открывающего корневую пап-

Рис. 4.3.

а – дерево каталогов (без файлов); б – Проводник Windows (папки с вложенными подпапками распахиваются значком)

ку диска и обозначаемого одной английской буквой с двоеточием (например, диск D:, а корневая папка D:), и идет вниз по дереву каталогов с перечислением имен вложенных папок через косую черту – (обратный слеш). Жесткие диски имеют имена С:, D: (если их два), имя компакт-диска задается следующей латинской буквой – Е:. Буквы А и В выделены флоппи-дисководам (А: и В:).

Полное имя файла (в Windows) – запись имени файла и расширения с предшествующим путем к файлу в виде последовательности имен каталогов, разделенных косой чертой. Например, имя D:ПисьмаМоскваМэрияЗаявление.dос означает, что от папки диска D:, пройдя папки Письма, Москва, Мэрия (см. рис. 4.3, б) можно увидеть и открыть файл Заявление.doc. Файл должен иметь уникальное название в своей папке, хотя бы одним символом отличающееся от имен других файлов папки.

Иерархичность широко используется в структурировании информации, хранении в базах данных, справочных системах, сайтах. Иерархично организованы не только каталоги, по и меню команд в окнах программ.

Файловая система – часть операционной системы, обеспечивающая запись и чтение файлов на дисковых носителях. Она определяет логическую структуру при сохранении данных в файлах на диске, именование (идентификацию) и сопутствующие данные файла (управление доступом к файлам). В операционных системах Microsoft применяются файловые системы FAT и NTFS (New Technology File System).

Файловая система FAT получила название от метода, применяемого для организации файлов, – таблица размещения файлов (File Allocation Table, FAT). Таблица размещения файлов создается при форматировании диска и находится на нем в строго определенном месте. По строению ЕАТ аналогична оглавлению книги, операционная система использует ее для поиска файлов и определения их местоположения на магнитном диске.

Улучшенная файловая система NTFS обеспечивает высокий уровень быстродействия и безопасности данных, а также недоступные версиям файловой системы FAT возможности: ограничение на доступ к файлам и каталогам (описание непосредственно в таблице прав пользователя по работе с данным объектом), шифрование, сжатие. В случае сбоя целостность файловой системы восстанавливается с помощью контрольных данных.

Свойства файла. Каждый файл состоит из содержимого, а описывается свойствами (атрибутами, особенностями, признаками), выделяющими файл из множества других файлов.

Атрибуты файла – записанные свойства файла: имя файла и тип содержимого; дата и время создания; размер файла; имя владельца файла; права и метод доступа к файлу. Метод доступа описывают атрибуты: только чтение, архивный, скрытый, системный. Эти четыре атрибута имеют буквенные обозначения.

А – архивный файл (archive). Признак того, что файл подлежит внесению в резервный архив, т.е. создан или изменялся и программа резервирования должна поместить его на носитель (ленту стримера или сетевой диск).

R – только чтение (read only). Файл не подлежит редактированию. Некоторые текстовые редакторы снимают атрибут R и правят файл без предупреждения.

Н – скрытый файл (hidden) – не включаемый в стандартные операции файловой системы. Временные и служебные файлы операционной системы не показываются в окне папки, чтобы их случайно не удалить. Как защита от обнаружения скрываемых документов атрибут бесполезен.

S – системный файл (system) – принадлежит операционной системе, удалять и изменять этот атрибут не рекомендуется, а в современных операционных системах – это не просто.

При попытках изменения и удаления файлов с атрибутами R, Н, S система предупреждает пользователя о важном свойстве файла. Отобразить, установить и снять атрибуты файла можно в программе управления файлами, например файловом менеджере Total Commander.

Свойства файла в папке операционной системы Windows выводит соответствующая команда (см. пример отображения свойств файла на рис. 4.4).

Чтобы сохранять и открывать файл, операционная система должна записать его данные на диск и зарегистрировать в папке имя, свойства и размещение файла. Принято говорить, что "файл находится в папке", па самом деле она хранит список файлов, их свойств и показывает значки файлов в окне. Сами данные из файлов данной папки физически могут храниться в разных местах диска, в панке записаны только имена, свойства и адреса.

Работа с файлами и папками заключается в их создании, просмотре и редактировании содержимого, переименовании, копировании, перемещении, удалении, а также измене-

Рис. 4.4.

нии атрибутов файла. Операции выполняются командами операционной системы с помощью мыши и выбора в меню.

Создание папки и файла возможно в любой папке, начиная с папки диска. Создание файла производится в определенной программе. При сохранении файла его данные записываются по возможности в соседние кластеры (области диска из нескольких примыкающих секторов). В таблице размещения файлов диска эти кластеры помечаются как занятые. В папке записываются свойства файла (имя, размер, дата, время, атрибут и др.) и адрес первого кластера файла. После каждого нового редактирования файла его данные перезаписываются на новом месте диска, а в той же папке меняется запись адреса.

При копировании папки ее имя заносится в соответствующее место таблицы диска, при копировании файла прежние записи остаются на месте, а на свободном месте диска или другом диске появляются копии данных и, как при создании файла, записи в указанной папке.

Перемещение папки производит изменение соответствующих записей о папке диска.

Перемещение файла в папку того же диска оставляет данные на том же месте, а в папке поступления файла появляется новая регистрационная запись имени и свойств файла. Перемещение файла на другой диск приводит к записи данных заново, а на прежнем диске в таблице размещения файлов кластеры файла помечаются как свободные.

Переименование файла и каталога (папки) изменяет запись имени.

Удаление файла. В таблице размещения файлов на диске ("оглавлении") кластеры, которые занимал удаляемый файл, помечаются как свободные. Сами данные файлов не затираются, пока не произойдет запись нового файла на освободившееся место.

Просмотр содержимого файла. Открыть файл для просмотра можно, как правило, с помощью той программы, в которой он создан. Но программы-просмотрщики показывают содержимое файла, хотя и не позволяют редактировать, изменять. Некоторые файлы можно открывать и другими программами. Например, текстовые файлы, созданные в простых редакторах WordPad, Блокнот, можно открывать в редакторе Word. Веб-документы Интернета открываются в программах- обозревателях, которые их не создавали.

Кроме операций с файлами средствами внутренних команд операционной системы, к файлам применяют операции архивирования, дефрагментации и конвертации посредством специальных внешних программ.

Архивация файла – сжатие записей данных, хранящихся в файле, в архивный файл меньшего размера. Выполняется программами-архиваторами. Операционные системы работают с архивными файлами так же, как с обычными файлами.

Фрагментация файла – распределение записей файла па диске в несмежных, несоседних кластерах, если на диске недостаточно сплошного свободного места. Фрагментация увеличивает время доступа к данным, поскольку при чтении и записи приходится перешагивать через кластеры жесткого диска, занятые другими файлами. Для устранения фрагментации проводят дефрагментацию в непрерывные последовательности кластеров с помощью служебных программ.

Конвертация файлов – преобразование, видоизменение данных программами, чтобы представить их в ином виде при незначительном изменении самой информации для условий последующей обработки. Программы могут открывать файлы с информацией различного формата: текстовой, табличной, графической или другой и сохранять в файлах различного типа.

Термин "расширение" η информатике используется в смысле увеличения, дополнения возможности, и не только имени файла, но и устройств, объектов, сервисов поиска и др.