ОС Windows XP

Операционная система Microsoft Windows XP, создана на основе технологии NT и является прямой наследницей системы Windows 2000. Вместе с тем, все лучшие нововведения, включенные в Windows Me, можно обнаружить и в Windows XP. При сохранении высоких показателей надежности, безопасности и быстродействия, система стала более простой в освоении, в ней появилось множество средств, предназначенных для индивидуальных домашних пользователей.

Система поставляется в нескольких вариантах, ориентированных на разные особенности применения. Версия Microsoft Windows XP Home Edition предназначена для индивидуальных пользователей, чаще всего работающих на домашнем компьютере. В этой версии особый упор сделан на работу с рисунками, аудио и видео. Версия Microsoft Windows XP Professional предназначена, как ясно из названия, для профессионалов. Эта версия наиболее часто используется в организациях. Версия Microsoft Windows XP Server предназначена для установки на сервере - мощном компьютере, обеспечивающем работу множества пользователей в компьютерной сети.

Следует отметить, что для эффективной работы с операционной системой Windows XP требуется достаточно мощный современный компьютер. Прежде всего, в компьютере должно быть установлено не менее 128 мегабайт памяти. Лучше установить 256 мегабайт, чтобы система работала быстрее. Процессор может использоваться любой, но не слишком старый. Если тактовая частота процессора не менее 300 мегагерц, то он подойдет. Хотя лучше, конечно, использовать процессор с частотой более одного гигагерца. Жесткий диск должен вмещать не только файлы операционной системы и временные файлы, но и иметь достаточно свободного места, например, для создания образа компакт-диска перед его записью. Реально требуется диск размером не менее двух-трех гигабайт. А если учесть, что на диске надо установить другие программы и оставить место для разных документов, то диск объемом 10 гигабайт нельзя назвать слишком большим.

В версии Windows XP сильно изменился внешний вид системы. Кнопки, значки, панели теперь выглядят немного иначе. Даже главное меню Windows изменилось. Изменения интерфейса самые значительные после перехода с Windows 3.1 на Windows 95. Вместе с тем имеется возможность использовать и старый интерфейс, если вы к нему привыкли. Особо следует отметить работу программ в режиме совместимости с предыдущими версиями Windows. Вы можете работать с программой, которая написана для Windows 95, и не работает в Windows 2000. Все версии Windows XP имеют множество нововведений. Поддерживается значительно больше разнообразных устройств. Система позволяет легко и удобно обрабатывать видеофильмы, фотографии, рисунки, музыку и песни. Теперь с помощью Windows XP любой сможет построить домашнюю сеть на основе двух-трех компьютеров, обеспечив совместное использование файлов, папок, принтера, факса и доступа в Интернет.

При работе с Windows XP для записи информации на записываемые и перезаписываемые компакт-диски вам не потребуется устанавливать дополнительные программы. Записать компакт-диск можно прямо из проводника Windows. Кстати, проводник сильно изменился. Кроме поддержки сжатых папок, особых папок для хранения рисунков, музыки и видео, добавлена панель с командами, состав которых меняется в зависимости от выполняемых вами действий.

Полезным компонентом системы является редактор видеофильмов. Теперь вы сможете выполнить профессиональный нелинейный монтаж своих любительских фильмов. Существенно легче стало работать с цифровыми фотокамерами и сканерами. Вам не потребуется никакой дополнительной программы, чтобы ввести фотографию в компьютер, незначительно преобразовать ее и распечатать на принтере. Универсальный проигрыватель аудио и видео теперь поддерживает больше форматов и позволяет сменить свой внешний вид. Вы можете сами создавать звуковые файлы в популярном формате МРЗ. Универсальный проигрыватель поддерживает также воспроизведение цифровых видеодисков (DVD-дисков), что позволит вам насладиться высочайшим качеством изображения и звука при просмотре современных фильмов. Для развлечений в Windows XP включено несколько новых игр, часть из которых позволяют вам играть в Интернете.

Существенно улучшена и защита системы. Теперь при случайном удалении важных системных файлов, они будут автоматически восстановлены. Имеется возможность восстановления системы к более раннему состоянию, после установки новых программ и оборудования. Улучшенная поддержка технологии Plug & Play позволяет подключить к компьютеру многие современные бытовые приборы.

Дальнейшее развитие получили и средства для работы с Интернетом. Существенно переработана справочная система, улучшена система безопасности. Многочисленные изменения коснулись средств администрирования и управления работой множества пользователей в локальной вычислительной сети.

В системе имеется и множество других нововведений, о которых вы узнаете по мере прочтения книги и знакомства с Windows XP. Однако перед началом работы с системой мы рекомендуем вам познакомиться с основными понятиями, используемыми в Windows XP. Если вы знакомы с предыдущими версиями Windows, большинство понятий для вас окажутся знакомыми.

19. Управление процессами. Семафор. Правила работы в своём критическом участке.

Управление процессами. Процесс — это программный модуль, выполняемый в центральном процессоре (CPU). Операционная система контролирует следующую деятельность, связанную с процессами: создание и удаление процессов; планирование процессов; синхронизация процессов; коммуникация процессов; разрешение тупиковых ситуаций.

Различают следующие состояния процесса: новый, выполняемый, ожидающий, готовый, завершенный. Переход из одного состояния в другое не может выполняться произвольным образом.

Семафор – это механизм реализации взаимоисключения процесса.

20. Операционные системы Windows NT/2000/XP

Операционная система Windows NT или New Technology -была создана группой разработчиков под руководством Дэйва Катлера, ранее работавшего в DEC над проектом VMS (кстати, довольно час­то используемая аббревиатура WNT получается из VMS сдвигом букв V, М, S по алфавиту на одну: V->W, М -> N', S -> Т). Дэйв Катлер пришел в Microsoft в 1988 году специально для работы над проектом NT. NT, в отличие от остальных ОС Microsoft, в некото­ром смысле проект одного человека, она наиболее законченная ОС из всего того, что они выпустили.

Windows NT является 32-разрядной операционной системой с приоритетной многозадачностью. В качестве фундаментальных ком­понент в состав операционной системы входят средства обеспече­ния безопасности и развитый сетевой сервис. Windows NT также обеспечивает совместимость со многими другими операционными и файловыми системами, а также с сетями. Windows NT способна функционировать как на компьютерах, оснащенных CISC — про­цессорами со сложной системой команд (complex instruction set computing), так и на компьютерах с RISC — процессорами, имею­щими сокращенный набор инструкций (reduced instruction set com­puting). Операционная система Windows NT также поддерживает высокопроизводительные системы с мультипроцессорной конфигу­рацией.

Знакомым в Windows NT является только внешний облик. За графическим пользовательским интерфейсом скрываются новые мощные возможности.

Планирование работы процессора. Приоритет процесса. Бесконечное откладывание процесса.

Основные задачи управления процессором сводятся к решению двух взаимосвязанных проблем:

Ø Создание условий, при которых каждый процесс и приложение получат достаточную часть рабочего времени процессора, чтобы обеспечивалось их нормальное функционирование

Ø Использование стольких циклов процессора, сколько возможно для нормальной работы.
Основной единицей программного обеспечения, с которой операционная система работает при планировании работы процессора, является либо процесс, либо поток, в зависимости от операционной системы.

Было бы заманчиво рассматривать процесс как приложение, однако такой подход дает неполную картину того, какая устанавливается взаимосвязь процессов с операционной системой и аппаратными средствами. Видимое пользователем приложение (текстовый редактор, электронная таблица или игра) действительно является процессом, однако это приложение может инициировать запуск некоторых других процессов для решения таких задач, как связь с другими устройствами или компьютерами.

Имеется также большое число процессов, которые протекают, не проявляя себя. Например, в Windows XP и UNIX могут быть десятки фоновых процессов, предназначенных для управления сетью, памятью и дисками, проверки на наличие вирусов и т.д.

Таким образом, процесс – это программа, выполняющая определенное действие, и которой можно управлять – силами пользователя, с помощью других приложений или с помощью операционной системы.

Операционная система осуществляет контроль и планирует выполнение центральным процессором процессов, а не приложений. В однозадачной системе планирование выполнения простое.

Операционная система разрешает приложению запуститься, временно приостанавливая его выполнение на достаточно длительное время лишь в случае необходимости обслуживания прерываний и пользовательского ввода данных.
Прерывания – специальные сигналы, отправляемые на центральный процессор аппаратными средствами или программами. Это похоже на то, как если бы во время оживленного собрания какая-то часть компьютера вдруг подняла руку, требуя к себе внимания центрального процессора. Иногда операционная система устанавливает приоритеты процессов таким образом, что прерывания маскируются, то есть операционная система игнорирует прерывания от некоторых источников, чтобы определенная операция была завершена как можно скорее. Существуют некоторые прерывания (например, вызванные состоянием ошибки или проблемами с памятью), которые настолько важны, что их нельзя игнорировать. Эти немаскируемые прерывания (non-maskable interrupts, NMIs) требуют немедленного решения проблемы, несмотря на то, что должны выполняться другие задачи.

Учитывая, что прерывания создают определенные сложности при выполнении процессов даже в однозадачной системе, функционирование операционной системы становится намного более сложным в многозадачной системе. В последнем случае операционная система должна организовать выполнение приложений таким образом, чтобы создавалось впечатление, что определенные события происходят одновременно. Это сложно осуществить, поскольку центральный процессор в каждый момент времени может делать только одну операцию. Современные многоядерные процессоры и многопроцессорные компьютеры могут выполнять по нескольку операций одновременно, однако каждое ядро процессора, как и прежде, в каждый момент времени может делать только одну операцию.

Чтобы создавалось впечатление, что множество событий происходит одновременно, операционная система должна осуществлять переключение между разными процессами тысячи раз в секунду. Это делается следующим образом:

· Процесс занимает определенную часть оперативной памяти. Кроме того, он использует регистры, стеки и очереди в центральном процессоре, а также в пространстве памяти операционной системы.

· Допустим, имеется два многозадачных процесса. Операционная система выделяет на каждую программу по определенному количеству исполнительных циклов.

· После прохождения этого количества циклов операционная система делает копии всех регистров, стеков и очередей, использовавшихся в процессах, и отмечает место, на котором наступила пауза выполнения процесса.

· Затем производится загрузка всех регистров, стеков и очередей, используемых вторым процессом, и этому процессу разрешается прохождение определенного количества циклов центрального компьютера.

· По завершении этих циклов делаются копии всех регистров, стеков и очередей, использовавшихся второй программой, и производится загрузка первой программы.

Изменение приоритета процесса – это изменение значения приоритета в блоке управление процессом.

В системе, где процессам приходится ждать, пока системы не выделит процессу требуемый ресурс, может возникнуть ситуация, что будут происходить процессы более высоким приоритетным требованиям, тот же самый ресурс – ситуация бесконечного откладывания процесса.

В некоторых ОС данная ситуация предотвращается благодаря увеличению приоритета, чтобы ему был предоставлен требуемый ресурс, после чего происходит понижение приоритета до прежнего уровня.

22. Интерфейс Windows 95/98

Интерфейс Windows 95. Интерфейс — самая важная часть операционной системы, предопределяющая эффективность решения поставленных задач и способы работы в программе. В понятие «интерфейс» входят следующие компоненты: внешний вид; набор команд, используемый программой; способ подачи команд и реакция программ на них.

Экран Windows 95. Сразу после установки Windows 95 вы видите экран, на котором находится несколько графических объектов. Основные элементы нового интерфейса: Рабочий стол и Линейка задач.

Работа с окнами. Основным элементом Windows является окно. Все программы, запущенные из-под Windows, работают в окне. Окна разделяются на рабочие и диалоговые.

Работа с файлами. В Windows 95 для просмотра «содержимого» компьютера используются совершенно новые механизмы. Например, существует иконка Мой Компьютер, которая запускает приложение для работы с файлами, ориентированное на неопытных пользователей. Правда, простота работы с этой программой совсем не означает, что ее возможности ограничены.

Проводник. Новинкой в Windows 95 является возможность переименования файлов «на месте» простым щелчком мыши на имени файла с последующим введением нового имени. При этом скрытые расширения остаются неизменными. Файлы могут переименовываться в обычных диалоговых окнах приложений, таких, как Открыть файл или Сохранить файл.

Столь же просто и удобно производит работа с сетевыми ресурсами — папками и принтерами, расположенными на других ПК. Для этого можно использовать приложение Проводник или Сетевое окружение.

Окна свойств. С любым объектом пользовательского интерфейса ассоциируется контекстно-зависимый набор свойств, который может быть просмотрен и изменен с помощью меню Файл/Свойства или же с помощью контекстного меню, которое появляется при нажатии правой кнопки мыши. Легкодоступные окна свойств с логично подобранными параметрами получили очень много одобрительных откликов среди опытных пользователей.

Windows 98 содержит все обновления предыдущих промежуточных выпусков Windows 95 (Service Pack 1 и OSR 2) в сочетании с поддержкой шины Universal Serial Bus (USB), интерфейсом Internet Explirer 4 и рядом новых функций. В систему добавлены новые свойства и новые приложения, интерфейс системы улучшен, найденные за три года ошибки по возможности исправлены, но по-прежнему базовым кодом для Windows 98, служит код Windows 95. Это 32-разрядная операционная система, поддерживающая работу с аппаратурой по стандарту Plug and Play, совместимая с Windows 95, но более высокопроизводительная и устойчивая. По сравнению |с Windows 95 операционная система Windows 98 включает более совершенную подсистему управления электропитанием, работает с несколькими мониторами, более эффективно работает с памятью, а также поддерживает новые типы оборудования и множество новых моделей устройств, - например, более новых моделей принтеров. Система оптимизирована для нового интерфейса ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) компьютеров, с системой BIOS, поддерживающей быструю загрузку. Поддержка спецификации OnNow позволяет переводить компьютер в режим низкого энергопотребления.
Специально для поддержки новых больших (с объемом более 2 Gb) жестких дисков в Windows 98 реализована новая файловая система FAT32, которая впервые появилась в выпуске Windows 95 OSR2. FAT32 развивает прежнюю систему на основе 16-разрядной таблицы размещения файлов FAT (в одном контексте с FAT32 ее теперь чаще называют FAT16). FAT32 работает с жесткими дисками объемом до 2 Тb, при этом размер кластеров на разделах FAT32 сравнительно мал, что существенно экономит дисковое пространство.
Кроме того, Windows 98 включает поддержку новой модели драйверов WDM (Win32 Driver Model), которая позволяет драйверам устройств работать как под Windows 98, так и с будущими версиями Windows NT.
Программа установки Windows 98 проще, чем Windows 95. В комплект поставки включены новые средства сетевой и пакетной установки операционной системы - Microsoft Batch 98, INF Installer и Dbset.exe. Программа установки самостоятельно определяет оборудование и автоматически перезагружает компьютер. Windows 98 имеет развитые средства работы с Интернетом, включая новый обозреватель Interriet Explorer 4, реализующий концепцию Web-вещания (Webcasting) - автоматической доставки пользователю информации, на которую он "подписан", через Интернет и корпоративную интрасеть. Web-вещание реализовано через активный рабочий стол (Active Desktop) и активные каналы (Active Channels).