Курс лекций информатика

Рис. 40

Например, для поиска одного файла среди 1000, например, FAT придется осуществить в среднем 500 сравнений (наиболее вероятно, что файл будет найден на середине поиска), а системе на основе дерева - всего около 10-ти.

Начиная с ОС Windows 2000 включена поддержка новой версии файловой системы - NTFS 5.0. В ней были введены дополнительные атрибуты файлов; наряду с правом доступа введено понятие запрета доступа, позволяющее, например, при наследовании пользователем прав группы на какой-нибудь файл, запретить ему возможность изменять его содержимое. Новая система также позволяет:

вводить ограничения (квоты) на размер дискового пространства, предоставленного пользователям;

проецировать любой каталог (как на локальном, так и на удаленном компьютере) в подкаталог на локальном диске.

CDFS (CD File System) применяется при хранении информации на

компакт-дисках. Это наиболее простой формат, но он имеет ряд существенных ограничений, например, длина имени файла не должна превышать 128 символов, нельзя использовать глубоко вложенные каталоги (более 8) и т.д., поэтому сейчас внедряется более прогрессивный формат UDF (Universal Disk Format), который является надмножеством формата CDFS.

UDF (Universal Disk Format) - современный стандарт файловой системы дисков, поддерживаемый «Ассоциацией технологий оптической долговременной памяти» (OSTA). По некоторым своим характеристикам он больше напоминает форматы файловых систем, используемых в жестких дисках. Поддерживаемый размер имени файла увеличен до 256 символов, добавлена возможность загрузки ОС. В состав Windows 2000 включена поддержка UDF v1.5, в то время как Windows98 ограничивается UDF v1.02, причем драйвер UDF позволяет производить только операции чтения.

212

7.6.Имена устройств

Правила именования устройств практически не изменились со времени появления первых ОС. В компьютере может быть два накопителя на гибких магнитных дисках, обозначаемых A: и B:, и несколько накопителей на жестком магнитном диске, CD-ROM, ZIP-Drive и др. Они обозначаются начиная с С: и до Z:. Чтобы ОС могла отличить имя устройства от имени файла, в конце имени устройства ставится двоеточие. Например, «С» - файл, а «С:» - устройство. Использовать двоеточие в именах файлов запрещено.

Помимо накопителей на магнитных дисках в ОС используются следующие имена устройств:

COM1: - COM4: - устройства, присоединяемые к последовательным коммуникационным портам (например, мышь, модем и т.п.);

LPT1: - LPT2: - устройства, присоединяемые к параллельным портам (обычно это принтеры, сканеры).

Некоторые устройства имеют альтернативные имена, которые задаются без двоеточия в конце:

aux - устройство, присоединяемое к коммуникационному порту

COM1:

prn - принтер, подключенный к LPT1:;

con - при вводе - клавиатура, при выводе - экран;

nul - "пустое" устройство; все операции ввода - вывода для этого устройства игнорируются, но сообщения об ошибке не выдается.

Эти имена нельзя использовать в качестве имен файлов. Даже если добавить к ним какое-либо расширение, все равно MS DOS будет воспринимать это как обращение к устройству. Однако расширения имени файлов .CON, .AUX, .PRN и .NUL вполне допустимы.

7.7.История развития и краткая характеристика ОС

MS DOS и аналоги. MS-DOS (Microsoft Disc Operating System)

появившаяся в 1981 г. и долгое время оставалась наиболее

213

распространенной операционной системой для персональных компьютеров на аппаратной платформе Intel (хотя и не являлась самой первой — первой была CP/M и некоторые другие операционные системы, практически уже забытые). Несмотря на то, что эта операционная система обладала далеко не самым дружественным интерфейсом (командной строки), она стала самой массовой операционной системой 80-х годов.

Нельзя сказать, что DOS и аналогичные операционные системы полностью забыты. В ряде отраслей (например, в банковском деле) можно встретить решения, клиентские части которых выполняются под управлением MS DOS, DR DOS и тому подобных. Обычно такие решения удобны в том случае, когда в обязанности пользователей входит работа с одним-единственным корпоративным приложением, а иные виды деятельности на их рабочем месте при этом исключены.

Говоря о DOS-подобных системах, нельзя не отметить наличие хороших отечественных разработок в этой области, таких, например, как операционная система PTS-DOS компании «Физтех-софт», существующая в нескольких модификациях и обладающая, в соответствии с потребностями того периода средствами поддержки локальных сетей, файловым менеджером, архиватором, средствами защиты от Boot-вирусов, почтовым и FTP-клиентами.

Операционные системы с графическим пользовательским интерфейсом. Интерфейс командной строки очень не удобен. Пользователю хочется чего-нибудь более очевидного: значков, окон, возможности указывать на них или перемещать их по экрану с помощью какого-нибудь подходящего для этой цели устройства, то есть того, что называется графическим пользовательским интерфейсом (GUI, Graphic User Interface). Первыми перспективность графического пользовательского интерфейса осознали основатели компании Apple Стивен Джобс и Стивен Возняк. Их первый компьютер, Apple Lisa, выпущенный в 1983 году, обладал графическим пользовательским интерфейсом, а годом позже появился первый Macintosh с операционной системой Mac OS.

214

Компания Microsoft начала работу над операционной системой с графическим пользовательским интерфейсом в 1981 году. Прообразом послужила OS/2 v1.0, имеющая графический интерфейс. Первая версия Windows, выпущенная в ноябре 1985 года, обладала гораздо меньшими возможностями, чем Mac OS, и вплоть до выпуска в 1990-м Windows 3.0 эта операционная система практически никем всерьез не воспринималась.

В дальнейшем обе компании развивали и совершенствовали свои операционные системы, однако, несмотря на наличие аппаратной платформы и операционной системы, превосходящей конкурирующие продукты, компании Apple было довольно сложно соперничать с альянсом Microsoft, Intel, IBM, Compaq. В данный момент на долю Apple приходится менее одной десятой доли рынка персональных компьютеров, тогда как Microsoft превратилась в одну из самых крупных корпораций, расширив при этом семейство своих операционных систем — теперь для разных категорий пользователей существуют разные версии Windows. Имеется некоторое количество пользователей IBM OS/2, весьма неплохой операционной системы, но проигравшей Windows конкурентную борьбу на рынке операционных систем для конечных пользователей в середине 90-х годов. В последнее время заметно увеличилась доля пользователей Linux, привлеченных нестандартным подходом к созданию и приобретению программного обеспечения.

Windows. Сейчас более чем на 90% персональных компьютеров установлена одна из версий операционной системы Windows. Несмотря на столь головокружительный успех на корпоративном рынке и на рынке операционных систем для домашних компьютеров, Windows нередко подвергается критике, как со стороны пользователей, так и системных администраторов. Ранние версии Windows обладали совместимостью на уровне программ MS DOS, и даже работали поверх DOS (вначале загружалась MS DOS, а затем запускалась Windows). В условиях доминирования DOS в начале 90-х годов, возможность выполнять популярные у пользователей приложения в ожидании появления их Win-

215

dows-версий была единственным средством выживания новой операционной системы, даже в ущерб ее надежности. Кроме того, успеху Windows способствовала политика массового предоставления лицензий на нее производителям компьютеров — требования, которым должна была удовлетворять их продукция для получения этой лицензии, были достаточно скромными. Как следствие, производители компьютеров и иного оборудования пытались сделать свою продукцию Windowsсовместимой, что в конечном счете обернулось появлением огромного количества совместимых с Windows устройств.

С появлением Windows 95 (первой 32-разрядной версии Windows) часть перечисленных технических проблем либо была устранена, либо потеряла былую остроту. Хотя Windows по-прежнему базировалась на DOS, количество используемых ею DOS-приложений было уже не столь велико. Следующей была вышедшая в 1998 г. версия операционной системы Windows 98.

Основные характеристики ОС Windows 95,98:

законченная многозадачная операционная система с графическим интерфейсом, а не графическая оболочка под MS-DOS, коей были до сих пор версии Windows 3.х. После установки Windows 9х она берет на себя все функции управления ПК и имеет множество полезных и совершенных драйверов, программных утилит и приложений;

использует кооперативную многозадачность;

Windows 9х поддерживает 32-разрядные приложения, т.е. задействует в работу весь набор команд 32-разрядных микропроцессоров серий 386/486/Pentium - разумеется, если такие команды встречаются в приложениях. Это весьма заметно повышает скорость выполнения таких приложений. В то же время в Windows 9х частично использованы и 16разрядные команды в целях совместимости с прежними версиями

Windows;

216

при достаточном объеме ОЗУ система обеспечивает повышение скорости выполнения приложений примерно на 25-30%. Заметно ускоряется работа с дисками. Скорость печати повышена почти вдвое;

заметно улучшен пользовательский интерфейс графической оболочки системы. Введена оперативная работа не только с левой, но и правой кнопкой мышки и оперативный контроль за работающими в среде Windows приложениями;

реализован режим Plug and Play (включи и работай) - система автоматически распознает новые периферийные устройства и автоматически устанавливает нужные драйверы. Так что после установки Windows 9х ПК имеющий много мультимедийных устройств готов к работе;

заметно переработаны и дополнены средства мультимедиа. Введен ряд новых программ (драйверов, реализаций специальных протоколов и т.д.) для улучшения работы с устройствами мультимедиа. Это позволяет работать с самыми разнообразными мультимедийными аудиовизуальными приложениями - от воспроизведения звуковых файлов до работы с видеофильмами;

расширены средства связи. Оснащенные Windows 9х ПК удобно объединять в локальные сети;

наряду с FAT16 поддерживает новую файловую систему FAT32, позволяющую присваивать файлам длинные имена (до 255 символов);

Microsoft ввела в употребление ряд прикладных программных интерфейсов (таких как Direct X, API), использовавших драйверы устройств для взаимодействия между приложениями и оборудованием. Используя эти интерфейсы, разработчики могли создавать приложения, совместимые с широким спектром устройств и конфигураций компьютеров.

Windows Millennium Edition (Windows Mе) представляет собой операционную систему, ориентированную на домашнего пользователя. В ней появились упрощенные средства настройки сетевого в Интернет,

217

возможность играть в современные компьютерные игры, поддержка мультимедиа (например, редактирование видеофрагментов, прослушивание MP3-файлов и т.д.). Однако эта операционная система попрежнему базируется на ядре 9x, использовавшемся в Windows 95 и Windows 98. Windows Mе — последняя из версий Windows, основанных на этом ядре, поскольку поддержка старых DOS-приложений сегодня уже неактуальна.

Наиболее заметными особенностями Windows Me по сравнению с ее предшественниками стали утилита System Restore, возвращающая операционную систему в первоначальное состояние после неудачной переконфигурации или установки программного обеспечения. System File Protection — средство защиты от удаления более 800 системных файлов, средства автоматического обновления операционной системы через Интернет, а также некоторые улучшения пользовательского интерфейса, такие как разворачивающиеся меню, более удобный интерфейс диалоговых окон, автоматическое распознавание популярных форматов сжатых файлов.

Windows NT 4.0 появилась осенью 1996 года. Целью компании Microsoft было завоевание не только рынка операционных систем для конечных пользователей, но и части рынка серверных операционных систем, на котором доминировали Novell, Sun и производители коммерческих версий UNIX. Windows NT, первая полностью 32-разрядная операционная система семейства Windows, стала первым шагом в этом направлении. Она существовала в редакциях Server и Workstation.

Широкую популярность она завоевала при построении корпоративных систем, для которых требовалась высокая надежность и средства защиты данных. Это означало, что в случае использования традиционного для корпоративных пользователей набора деловых приложений (офисные приложения, корпоративная информационная система и др.) в условиях, когда обновление аппаратной части и

218

подключение новых устройств производится редко, Windows NT Workstation была наилучшим выбором.

В процессе работы эта версия ОС использует приоритетную многозадачность, поддерживает файловые системы FAT16 и NTFS.

Windows 2000 стала очередным шагом в эволюции Windows NT. Эта операционная система, существующая в виде четырех различных версий

(Professional, Server, Advanced Server, Datacenter Server), сочетала в себе надежность Windows NT с некоторой гибкостью, присущей операционным системам семейства Windows 9x, и позиционировалась как операционная система для корпоративных пользователей.

Обладающая меньшей поддержкой «развлекательных» и «бытовых» средств, нежели Windows Mе, эта операционная система оказалась наилучшим выбором для многих компаний и домашних пользователей благодаря своей надежности, высокой производительности (достигнутой за счет изменений в системе управления памятью), средствам защиты файлов от удаления, удобным средствам настройки сетевого доступа. Великолепная поддержка ноутбуков, ставших к тому времени весьма популярным типом компьютеров для корпоративных пользователей, в частности поддержку контроля питания и электроснабжения для устройств, поддерживающих интерфейс ACPI (Advanced Configuration and

Power Interface).

Следует, однако, сказать, что системные требования для этой операционной системы довольно высоки — Windows 2000 Professional требуется как минимум процессора Pentium 133 и 64 Мбайт оперативной памяти, жесткий диск объемом 2 Гбайт и 1 Гбайт дополнительного свободного пространства. Кроме того, аппаратное обеспечение компьютера должно быть совместимо с этой операционной системой.

Так же как и Windows NT эта версия ОС использует приоритетную многозадачность, поддерживает файловые системы FAT16, FAT32 и NTFS.

Windows XP. После успеха Windows 2000 на корпоративном рынке и выпуска Windows Mе для рынка домашних пользователей довольно

219

быстрый выход новой операционной системы для тех же самых сегментов рынка оказался несколько неожиданным. Система Windows XP, существующая в двух редакциях (Home Edition для домашних пользователей и Professional для корпоративных пользователей), — это достаточно универсальный продукт, сочетающий достоинства обеих ее предшественниц: надежность Windows 2000 и гибкость Windows Me.

Общим для обеих редакций данной операционной системы является поддержка мультимедиа, игр и иных развлекательных возможностей, в то время как Windows XP Professional обладает рядом дополнительных средств, необходимых корпоративным пользователям (в частности, связанных с безопасностью данных). Отметим, что эта операционная система поддерживает не все приложения, созданные для Windows 95/98, хотя в ее составе есть средства эмуляции прежних версий Windows.

Помимо особенностей, которые были характерны еще для Windows Mе, в Windows XP появились и некоторые новшества, такие как возможность вернуться к предыдущей версии драйвера устройства без перезагрузки, инструмент Last Good Configuration, позволяющий вернуться к прежней конфигурации компьютера после неудачной установки нового устройства или программного обеспечения, средства автоматического восстановления после ошибок пользователя при конфигурации операционной системы, средства Remote Assistance, позволяющие удаленно управлять операционной системой и тем самым существенно упрощающие техническую поддержку удаленных пользователей, которую осуществляют разработчики приложений и системные интеграторы.

Эта версия ОС использует приоритетную многозадачность, поддерживает файловые системы FAT16, FAT32 и NTFS.

Следует также иметь в виду высокую скорость загрузки ОС по сравнению с предшествующими версиями, полную изоляцию приложений друг от друга, встроенные средства записи CD, поддержку воспроизведения DVD с помощью MediaPlayer, средства оцифровки звука, поддержку игр и соответствующего оборудования, ряд улучшений в

220

пользовательском интерфейсе, средства поддержки нескольких пользователей (вплоть до одновременной работы приложений, запущенных разными пользователями).

OS/2 Warp – является разработкой корпорации IBM. Она появилась в середине 90-х годов, чуть раньше Windows 95. Изначально она рассматривалась многими пользователями и аналитиками как серьезный конкурент ожидаемой 32-разрядной версии Windows, однако, несмотря на свои великолепные потребительские качества, OS/2 практически проиграла конкурентную борьбу на рынке операционных систем для конечных пользователей. В результате усилия IBM были сконцентрированы на развитии OS/2 как серверной платформы. Тем не менее, компания IBM по-прежнему поставляет на рынок не только серверную редакцию OS/2 Warp 4 Server for e-business, но и клиентскую операционную систему с графическим пользовательским интерфейсом OS/2 Warp Client. К числу особенностей последней относятся поддержка Java-приложений, а также приложений для DOS, Windows 3x, многозадачность и многопоточность, средства защиты от сбоев. Данная операционная система включает развитые средства поддержки локальных сетей и Интернета. Однако количество офисных программ для этой ОС невелико и поддержка ее многими фирмами-производителями программного обеспечения сокращается.

Mac OS изначально создавалась как операционная система с графическим пользовательским интерфейсом для компьютеров Macintosh. В отличие от Windows она не нуждалась в совместимости с прежними операционными системами типа DOS, поэтому ее версии никогда не основывались на компромиссе между требованиями надежности и необходимостью совместимости с другой платформой.

Уровень поддержки графики и мультимедиа даже в ранних версиях Mac OS был выше чем в ранних версиях Windows. Именно это и определило сферу применения компьютеров Macintosh в издательском деле, при решении задач, связанных с дизайном и редактированием

221