7.1. Le caratteristiche principali della sala operatoria Sistemi Windows
Il sistema operativo Windows è un sistema operativo grafico per computer sulla piattaforma PC IBM. I suoi controlli principali sono il mouse e la tastiera. Il sistema operativo Windows è progettato per gestire un computer autonomo, ma contiene anche tutto il necessario per creare un piccolo locale rete di computer. Parte sistema operativo strumenti inclusi per lavorare su Internet.
Il sistema operativo Windows implementa un approccio orientato ai documenti. Ciò significa che l'utente si concentra sui suoi documenti e non sulle applicazioni (programmi) con cui questi documenti vengono elaborati.
Un documento Windows è qualsiasi file elaborato dalle applicazioni. Il documento può contenere testo, grafica, informazioni audio e video. Una caratteristica di Windows è che quando si apre un documento, viene avviata automaticamente un'applicazione che funziona con il file di questo documento. Ad esempio, se devi lavorare con un'immagine, dovresti aprire il file che la contiene e l'editor grafico verrà caricato automaticamente.
Il sistema operativo Windows contiene una serie di standard programmi applicativi. I principali sono i seguenti:
Programma per blocco note. Questo è il più semplice editor di testo che può essere utilizzato per visualizzare file di testo. È usato raramente per creare documenti di testo.
Editore grafico colore.
Utilizzato per imparare a lavorare con oggetti grafici prima di apprendere editor grafici professionali.
Elaboratore di testi WordPad.
Serve per creare, modificare e visualizzare documenti di testo. È una versione semplificata dell'elaboratore di testi Word.
Calcolatrice.
Il sistema operativo Windows include una serie di utilità che consentono di mantenere e configurare il computer.
L'applicazione deve passare attraverso un'operazione di installazione per funzionare correttamente. La necessità di installazione è dovuta al fatto che gli sviluppatori Software non può conoscere in anticipo le caratteristiche della configurazione hardware e software sistema informatico su cui verrà eseguita l'applicazione. Disco di installazione contiene un prodotto semilavorato, da cui si forma un'applicazione completa durante l'installazione su un computer. Allo stesso tempo, è collegato all'hardware e ambiente software e ambientazione. L'installazione è controllata dal sistema operativo.
Poiché Windows impone la condivisione delle risorse, la disinstallazione di un'applicazione non dovrebbe consentire di rimuovere le risorse utilizzate da altre applicazioni. Pertanto, la rimozione delle applicazioni avviene sotto il controllo del sistema operativo.
Gli appunti vengono utilizzati per scambiare dati tra diverse applicazioni. Gli appunti sono un'area di memoria a cui tutte le applicazioni possono accedere e da cui possono leggere o scrivere.
La capacità di utilizzare oggetti di diversa natura in un documento si basa sul concetto di incorporare e collegare oggetti. Incorporare un oggetto significa includerlo in un documento creato da un'altra applicazione. Quando salvi un documento, tutti gli oggetti in esso incorporati vengono salvati in un unico file. Tuttavia, la dimensione dell'originale documento di testo aumenta della dimensione dell'oggetto incorporato.
Il collegamento differisce dall'incorporamento in quanto l'oggetto stesso non viene inserito nel documento, ma viene invece inserito un puntatore alla sua posizione. Quando il lettore raggiunge questo puntatore durante la visualizzazione del documento, l'elaboratore di testi andrà all'indirizzo nel puntatore e visualizzerà l'oggetto nel corpo del documento.
Funzionalità del sistema operativo Windows.
Standardizzazione dell'interfaccia utente (tecniche e modalità di gestione hardware e software) GUI l'interfaccia utente in Windows si basa sull'idea di un'interfaccia a finestra, adottata anche in numerosi altri sistemi operativi moderni (ad esempio UNIX). Ogni programma ha la sua finestra, in cui i messaggi vengono scambiati con l'utente. Per chiarezza, Windows utilizza ampiamente icone (pittogrammi) raffiguranti singoli programmi;
gestione ottimale della RAM di grande capacità;
la possibilità di collegare facilmente nuovi dispositivi esterni(plug and play) Il sistema operativo può determinare a livello di codice lo scopo di tale dispositivo, scoprire quali opzioni sono possibili per le sue impostazioni e scegliere quella più adatta;
integrazione delle funzioni del programma (la possibilità di utilizzare oggetti creati mediante un altro programma in un determinato programma). È possibile scambiare dati tra applicazioni, il che consente, ad esempio, di trasferire le informazioni create in un foglio di calcolo a un documento di testo tramite gli appunti. tecnologia OLE;
multitasking (la capacità di eseguire contemporaneamente più applicazioni e passare facilmente da un programma all'altro). La modalità multitasking consente di eseguire più applicazioni contemporaneamente, ad esempio un elaboratore di testi, un database, un gioco e passare da una all'altra;
architettura micronucleare.
La tendenza attuale nello sviluppo del sistema operativo è quella di spostare gran parte del codice di sistema al livello dell'utente riducendo al minimo il kernel. Riguarda sull'approccio alla costruzione di un kernel, chiamato architettura microkernel (architettura microkernel) del sistema operativo, quando la maggior parte dei suoi componenti sono programmi indipendenti. In questo caso, l'interazione tra di loro è fornita da uno speciale modulo del kernel chiamato microkernel. Il microkernel viene eseguito in modalità privilegiata e gestisce la comunicazione tra programmi, la pianificazione dell'utilizzo della CPU, la gestione degli interrupt primari, le operazioni di I/O e la gestione della memoria di base.
Riso. 1.4 Architettura del sistema operativo microkernel
I restanti componenti del sistema comunicano tra loro passando messaggi attraverso il microkernel.
Il principale vantaggio dell'architettura microkernel è l'elevato grado di modularità del kernel del sistema operativo. Ciò semplifica enormemente l'aggiunta di nuovi componenti. In un sistema operativo microkernel, puoi caricare e scaricare nuovi driver, file system, ecc. senza interromperne il funzionamento.Il processo di debug dei componenti del kernel è notevolmente semplificato, poiché una nuova versione i driver possono essere caricati senza riavviare l'intero sistema operativo. I componenti del kernel del sistema operativo non sono fondamentalmente diversi dai programmi utente, quindi puoi utilizzare i soliti strumenti per eseguirne il debug. Allo stesso tempo, l'architettura del microkernel del sistema operativo introduce un sovraccarico aggiuntivo associato al passaggio dei messaggi, che influisce in modo significativo sulle prestazioni. Affinché un sistema operativo a microkernel sia veloce quanto i sistemi operativi a kernel monolitico, è necessario progettare attentamente il partizionamento del sistema in componenti, cercando di ridurre al minimo l'interazione tra di essi. Pertanto, la principale difficoltà nella creazione di sistemi operativi microkernel è la necessità di una progettazione molto attenta.
Approccio orientato agli oggetti
Sebbene la tecnologia del micronucleo abbia gettato le basi sistemi modulari in grado di svilupparsi in modo regolare, non è stato in grado di garantire pienamente l'espansione dei sistemi. Attualmente, questo obiettivo è più coerente con un approccio orientato agli oggetti, in cui ogni componente software è funzionalmente isolato dagli altri.
Il concetto principale di questo approccio è "oggetto". Un oggettoè un'unità di programmi e dati che interagisce con altri oggetti ricevendo e trasmettendo messaggi. Un oggetto può essere una rappresentazione di alcune cose concrete - un programma applicativo o un documento, così come alcune astrazioni - un processo, un evento.
I programmi (funzioni) di un oggetto determinano l'elenco delle azioni che possono essere eseguite sui dati di questo oggetto. Un oggetto client può accedere a un altro oggetto inviando un messaggio che richiede alcune funzioni dell'oggetto server.
Gli oggetti possono descrivere le entità che rappresentano in vari gradi di dettaglio. Per garantire continuità nel passaggio a una descrizione più dettagliata, agli sviluppatori viene offerto un meccanismo per ereditare le proprietà degli oggetti esistenti, ovvero un meccanismo che consente di generare oggetti più specifici da quelli più generali. Ad esempio, dato un oggetto "documento di testo", uno sviluppatore può facilmente creare un oggetto "documento di testo". Formato parola 6.0" aggiungendo la proprietà appropriata all'oggetto di base. Il meccanismo di ereditarietà consente di creare una gerarchia di oggetti, in cui ogni oggetto di livello inferiore acquisisce tutte le proprietà del suo antenato.
La struttura dati interna di un oggetto è nascosta alla vista. Non è possibile modificare arbitrariamente i dati di un oggetto. Per ottenere dati da un oggetto o inserire dati in un oggetto, è necessario chiamare le funzioni oggetto corrispondenti. Questo isola l'oggetto dal codice che lo utilizza. Lo sviluppatore può accedere alle funzioni di altri oggetti, o costruire nuovi oggetti ereditando le proprietà di altri oggetti, senza sapere nulla su come sono costruiti. Questa proprietà è chiamata incapsulamento.
Pertanto, l'oggetto appare al mondo esterno come una "scatola nera" con un'interfaccia ben definita. Dal punto di vista dello sviluppatore che utilizza l'oggetto, fintanto che la risposta esterna dell'oggetto rimane invariata, nessun cambiamento nell'implementazione interna ha importanza. Ciò consente di sostituire facilmente un'implementazione di un oggetto con un'altra, ad esempio, in caso di modifica dell'hardware; tuttavia, il complesso ambiente software in cui gli oggetti vengono sostituiti non richiederà alcuna modifica.
D'altra parte, la capacità degli oggetti di apparire come una "scatola nera" consente alle applicazioni esistenti di essere impacchettate in essi e rappresentate come oggetti senza cambiare nulla in esse.
L'utilizzo di un approccio orientato agli oggetti è particolarmente efficace quando si crea software in fase di sviluppo attivo, ad esempio quando si sviluppano applicazioni progettate per essere eseguite su diverse piattaforme hardware.
I sistemi operativi completamente orientati agli oggetti sono molto attraenti per i programmatori di sistema perché, utilizzando oggetti a livello di sistema, i programmatori possono approfondire i sistemi operativi per adattarli alle proprie esigenze senza violare l'integrità del sistema.
Ma questo approccio ha prospettive particolarmente grandi nell'implementazione di ambienti di elaborazione distribuiti. Mentre attualmente i diversi pacchetti attualmente in esecuzione sulla rete sono insiemi di programmi collegati staticamente, in futuro, utilizzando un approccio orientato agli oggetti, possono trasformarsi in un unico insieme di oggetti collegati dinamicamente, in cui ogni oggetto imposta e interrompe rapidamente la comunicazione con altri oggetti per eseguire attività rilevanti al momento. Le applicazioni create per un tale ambiente di rete basato su oggetti possono essere eseguite accedendo a più oggetti in modo dinamico, indipendentemente dalla loro posizione sulla rete e dal loro ambiente operativo.
Poiché qualsiasi applicazione orientata agli oggetti è un insieme di oggetti, è auspicabile che uno sviluppatore disponga di strumenti standard per la gestione degli oggetti e l'organizzazione della loro interazione. Quando si utilizzano e si sviluppano applicazioni orientate agli oggetti in ambienti distribuiti eterogenei, sono necessari anche strumenti che semplifichino l'accesso agli oggetti di rete. Quando viene effettuata una richiesta a qualsiasi oggetto in un ambiente distribuito, indipendentemente dal fatto che l'oggetto richiesto si trovi sullo stesso computer o su uno di quelli remoti, l'oggetto deve essere cercato in modo trasparente, gli viene inviato un messaggio e una risposta viene restituito. Per garantire un rilevamento trasparente degli oggetti, tutti devono essere dotati di collegamenti archiviati nelle directory. Questo porta al problema molto difficile di organizzare un servizio di directory che consenta ai programmatori di nominare e cercare oggetti in una rete che, in generale, può essere sparsa in tutto il mondo.
Tuttavia, nonostante le difficoltà ei problemi menzionati, l'approccio orientato agli oggetti è una delle tendenze più promettenti nella progettazione del software.
Strumenti O.L.E
Per gli utenti Windows, un approccio orientato agli oggetti si manifesta quando si lavora con programmi che utilizzano la tecnologia OLE di Microsoft. Nella prima versione di OLE, che ha debuttato in Windows 3.1, gli utenti potevano inserire oggetti nei documenti client. Tali oggetti stabilivano un collegamento ai dati (nel caso dell'associazione) o contenevano dati (nel caso dell'incorporamento) in un formato riconosciuto dal programma server. Per avviare il programma server, gli utenti hanno fatto doppio clic su un oggetto, per cui hanno passato i dati al server per la modifica. OLE 2.0, attualmente disponibile come estensione di Windows 3.1, ridefinisce il documento client come contenitore. Quando l'utente fa doppio clic su un oggetto OLE 2.0 inserito in un documento contenitore, viene attivato nello stesso punto. Immaginiamo, ad esempio, che il contenitore sia un documento Microsoft Word 6.0 e l'oggetto inserito è un insieme di celle in formato excel 5.0. Quando fai doppio clic su un oggetto del foglio di calcolo, i menu e i controlli di Word cambiano magicamente in menu di Excel. Di conseguenza, fintanto che l'oggetto del foglio di calcolo è attivo, l'elaboratore di testi diventa un foglio di calcolo.
L'infrastruttura richiesta per supportare tali complesse interazioni tra oggetti è così estesa che Microsoft definisce OLE 2.0 "1/3 del sistema operativo". L'object storage, ad esempio, utilizza un docfile, che in realtà è un file system in miniatura contenuto all'interno di un normale file MS-DOS. Docfile ha i propri meccanismi interni per la semantica di sottodirectory, blocco e transazione (ovvero commit-revert).
Il difetto più notevole di OLE è la mancanza di supporto di rete e questo sarà della massima priorità nello sviluppo delle versioni future di OLE. La prossima grande iterazione di OLE apparirà in una versione a oggetti distribuita di Windows chiamata Cairo, prevista per il 1995.
Principi di organizzazione del sistema operativo.
Il concetto del sistema operativo Windows.
Sistema operativo (SO)è il programma principale del PC. Ti consente di eseguire programmi, organizza il loro lavoro, alloca la memoria tra di loro, organizza l'accesso al disco, ci consente di lavorare con stampante, tastiera, mouse ...
I sistemi operativi dei PC personali sono suddivisi in multitasking ( Windows, OS/2, Mac OS, Unix, ecc. ) e single-tasking (MS-DOS, DR-DOS, ecc.).
Il single-tasking è ieri informatica. Possono eseguire esattamente un programma alla volta.
Il multitasking, invece, ti consente di lavorare con più programmi in parallelo: il numero di questi programmi dipende solo dalla potenza del sistema, finché c'è memoria sufficiente, puoi eseguire programmi ancora e ancora ...
Sistema operativo multitasking più comune Microsoft Windows. Altri sistemi operativi per PC includono il sempre più popolare sistema operativo Linux (Linux) della famiglia Unix, nonché i sistemi BeOS (Bios) e OS / 2 di IBM. Su un PC Macintosh: utilizzare il sistema MacOS.
Di solito il sistema operativo è memorizzato sul disco rigido. Disco di sistema - Questo è un disco in cui sono archiviati i moduli principali del sistema operativo e i programmi di servizio che ne espandono le capacità. Quando il computer è acceso, il sistema operativo carica automaticamente i suoi programmi da disco di sistema v RAM e dà loro il controllo.
Microsoft Windowsè un sistema operativo di rete multitasking a 32 bit con un'interfaccia grafica e funzionalità di sistema avanzate. Sono state sviluppate due famiglie di sistemi operativi Windows.
Windows 95/98/Meè un potente sistema operativo desktop ottimizzato per applicazioni multimediali.
WindowsNT/2000è un potente sistema operativo di rete universale per l'informatica aziendale. Esiste in due versioni principali:
Tutti i sistemi operativi famiglie Microsoft Windows hanno le seguenti proprietà generali:
Inoltre, Windows NT/2000 dispone di funzionalità aggiuntive:
2.1.1 Windows esegue le seguenti funzioni principali:
Comodo, visivo GUI utente.
· Multitasking, ad es. eseguire più programmi contemporaneamente.
· Unificazione dell'uso delle risorse hardware del computer.
2.1.2 Caratteristiche di Windows 7:
Componenti interfaccia utente Windows 7 sono finestre con controlli, la barra delle applicazioni e il menu contestuale, e i principali dispositivi di input sono il mouse, la tastiera, il joystick (se il computer utilizza un touch screen, allora l'input è il display, che converte la pressione o il tocco dello schermo in un comando).
Windows 7 è completamente introdotto per la prima volta tecnologia multisensore.
Quando avvii Windows 7, il desktop appare sullo schermo. Scrivaniaè la finestra principale ambiente grafico utente (interfaccia utente grafica). Per impostazione predefinita, nella configurazione di Windows 7, viene visualizzato il desktop immagine di sfondo e solo un'icona (Cestino).
Se necessario, icone e scorciatoie di programmi, cartelle e file, nonché gadget (mini-applicazioni distribuite gratuitamente, ad esempio gadget WindowsMedia Center o per le previsioni del tempo), in Windows 7, i gadget possono essere posizionati ovunque sul desktop.
Durante il funzionamento, viene visualizzato il desktop programmi in esecuzione E cartelle aperte, che rivestono l'immagine di sfondo del tavolo con icone e gadget.
Per modificare l'interfaccia del desktop, vengono utilizzati i temi, che includono lo sfondo del desktop, il colore della finestra, i suoni e lo screensaver. Il sistema operativo Windows 7 offre i seguenti temi: base (semplificato e classico), contrasto e Aero.
Per abilitare un tema, fare clic su clic destro topi sul desktop menù contestuale selezionare Personalizza. Quindi Windows 7 ha la possibilità di personalizzare il tuo desktop con nuovi temi, presentazioni e gadget.
Su Windows 7, puoi farlo ricerca rapida(Windows Search) più documenti, video, immagini e musica. Quando inserisci la query richiesta nella casella di ricerca "Cerca programmi e file" nel menu Start, verrà immediatamente visualizzato un elenco di documenti corrispondenti trovati sul tuo computer.
Uno degli scopi principali della barra delle applicazioni è passare da un'applicazione aperta all'altra. La barra delle applicazioni è costituita dai seguenti componenti: il pulsante Start, l'area dell'icona dell'applicazione, combinata con il pannello avvio rapido, area di notifica, un pulsante di riduzione a icona di tutte le finestre utilizzato sia per ridurre a icona le finestre sia per visualizzare in anteprima il desktop utilizzando l'effetto AeroPeek.
Figura 12 Barra delle applicazioni del sistema operativo Windows 7
Funzionalità AeroPeek in Windows 7 come i raggi X, che ti permettono di trasparire il contenuto di tutti finestre aperte sul desktop. La funzione AeroPeek consente di visualizzare temporaneamente il desktop (visualizzare l'immagine di sfondo, le icone e i gadget sul desktop) sotto tutte le finestre delle applicazioni aperte quando si passa con il mouse sopra il pulsante Riduci a icona tutte le finestre situato sul lato destro della barra delle applicazioni.
Facendo clic sul pulsante con il pulsante sinistro del mouse, le finestre vengono ridotte a icona. Quando fai di nuovo clic, le finestre si espandono. Per abilitare AeroPeek, nella finestra di dialogo Proprietà barra delle applicazioni e menu Start, selezionare la casella di controllo Usa AeroPeek per visualizzare in anteprima il desktop.
App di blocco sulla barra delle applicazioni. Le icone delle applicazioni vengono visualizzate sulla barra delle applicazioni per impostazione predefinita Internet Explorer, Windows Media Player ed Esplora file. Quando avvii altre applicazioni, vengono visualizzate anche le icone corrispondenti sulla barra delle applicazioni e quando le chiudi, le icone scompaiono. Per avviare rapidamente le applicazioni, puoi aggiungerle alla barra delle applicazioni. Per fare ciò, fare clic con il pulsante destro del mouse sull'icona dell'applicazione dal desktop alla barra delle applicazioni.
Visualizza le miniature delle finestre delle applicazioni aperte. Quando si seleziona la modalità "Raggruppa sempre, nascondi etichette" nella finestra di dialogo Proprietà la barra delle applicazioni e il menu di avvio sulla barra delle applicazioni raggrupperanno le finestre aperte. Se si posiziona il puntatore del mouse sull'icona di un programma ridotto a icona mentre il tema Aero è abilitato, verrà visualizzato un gruppo di finestre in miniatura (miniature) di anteprima delle finestre dell'applicazione.
Liste di salto- Questo nuova caratteristica in Windows 7. Facendo clic con il pulsante destro del mouse sull'icona nella barra delle applicazioni si aprirà l'elenco di salto. Ogni applicazione ha la propria lista di salto. Questa funzione consente di passare rapidamente ai documenti utilizzati di frequente o ai file recenti.
area di notifica. L'area di notifica predefinita mostra le icone: Mostra icone nascoste, Rete, Altoparlanti, Centro operativo, Alimentazione (solo laptop) e orologio.
Per lavorare con Windows in Windows 7, ci sono funzioni chiamate AeroShake E AeroSnap.
Funzione aeroshake. La funzione AeroShake consente di ridurre a icona tutte le finestre aperte, ad eccezione della finestra che viene scossa dal mouse. Per fare ciò, è necessario posizionare il puntatore del mouse sulla barra del titolo della finestra dell'applicazione e, tenendo premuto pulsante di sinistra mouse, sposta rapidamente il mouse verso sinistra - destra o su - giù, ad es. scuoterla. Quando scuoti nuovamente il mouse, tutte le finestre ridotte a icona tornano alla loro posizione originale.
Funzione AeroSnap. La funzione Snap consente di ridimensionare rapidamente le finestre aperte trascinandole sui bordi dello schermo. Se posizioni il puntatore del mouse sulla barra del titolo della finestra dell'applicazione e, tenendo premuto il pulsante sinistro del mouse, trascini la finestra sul bordo sinistro o destro dello schermo, occuperà esattamente metà del desktop dell'utente. Per massimizzare una finestra, devi trascinarla con il mouse dalla barra del titolo sullo schermo, quando il cursore del mouse raggiunge la parte superiore dello schermo, la finestra si espanderà.
2.2 Programmi e servizi integrati in Windows XP/7:
Tabella 35 Programmi e servizi integrati in Windows XP/7
Principi di organizzazione del sistema operativo.
Il concetto del sistema operativo Windows.
Sistema operativo (SO)è il programma principale del PC. Ti consente di eseguire programmi, organizza il loro lavoro, alloca la memoria tra di loro, organizza l'accesso al disco, ci consente di lavorare con stampante, tastiera, mouse ...
I sistemi operativi dei PC personali sono suddivisi in multitasking ( Windows, OS/2, Mac OS, Unix, ecc. ) e single-tasking (MS-DOS, DR-DOS, ecc.).
Il single-tasking è il giorno della tecnologia informatica di ieri. Possono eseguire esattamente un programma alla volta.
Il multitasking, invece, ti consente di lavorare con più programmi in parallelo: il numero di questi programmi dipende solo dalla potenza del sistema, finché c'è memoria sufficiente, puoi eseguire programmi ancora e ancora ...
Il sistema operativo multitasking più comune è Microsoft Windows. Altri sistemi operativi per PC includono il sempre più popolare sistema operativo Linux (Linux) della famiglia Unix, nonché i sistemi BeOS (Bios) e OS / 2 di IBM. Su un PC Macintosh: utilizzare il sistema MacOS.
Di solito il sistema operativo è memorizzato sul disco rigido. Disco di sistema - Questo è un disco in cui sono archiviati i moduli principali del sistema operativo e i programmi di servizio che ne espandono le capacità. Quando accendi il computer, il sistema operativo carica automaticamente i suoi programmi dal disco di sistema nella RAM e trasferisce loro il controllo.
Microsoft Windowsè un sistema operativo di rete multitasking a 32 bit con un'interfaccia grafica e funzionalità di sistema avanzate. Sono state sviluppate due famiglie di sistemi operativi Windows.
Windows 95/98/Meè un potente sistema operativo desktop ottimizzato per applicazioni multimediali.
WindowsNT/2000è un potente sistema operativo di rete universale per l'informatica aziendale. Esiste in due versioni principali:
Tutti i sistemi operativi famiglie Microsoft Windows hanno le seguenti proprietà generali:
Inoltre, Windows NT/2000 dispone di funzionalità aggiuntive:
