Информационные технологии для врача.Глава 4. Операционные системы. Часть1.

История операционных систем
Между набором схем, представляющим собой компьютер, и человеком находится несколько классов программного обеспечения, которые делают такое взаимодействие возможным. За десятки лет принципы такого взаимодействия в целом остались прежними, но изменилась концепция
Самый низший класс программ, которые позволяют получить более или менее осмысленный отклик от оборудования, — это базовая система ввода-вывода (BIOS). Это простейший набор команд, который раз и навсегда записан в постоянное запоминающее устройство компьютера (ПЗУ). Необходимо отметить, что современные микросхемы BIOS поддерживают изменение кода программным путем. В некоторых операционных системах BIOS управляет практически всеми ресурсами компьютера.
Более высоким классом программ, которые позволяют человеку общаться с компьютером, являются операционные системы (ОС). В процессе работы компьютера ежеминутно возникает масса однотипных процессов, действий и задач, которые используются в каждом приложении. Например, вы работаете с текстовым процессором. Вы набираете текст, сохраняете его на жесткий или гибкий диск, печатаете его. Подобные действия применяются во многих программах и чтобы избежать выполнения этих задач каждым из приложений непосредственно, разрабатываются операционные системы, которые являются своего рода организаторами работы всего ПК и решающие конкретные задачи под управлением прикладных программ
Эволюция операционных систем связана с эволюцией компьютерных технологий. Когда вычислительная мощность компьютеров была мала, основой работы всех программ, в том числе операционных систем, был программный код. Действия над данными совершались с помощью набора команд, которые могли объединяться в процедуры или модули. Набор команд обрабатывался специальной программой, постоянно находящейся в оперативной памяти — командным интерпретатором. Одновременно могла обрабатываться только одна программа или задача.

Например, для того, чтобы напечатать текстовый файл letter.txt в операционной системе DOS, пользователь должен был задать компьютеру примерно такую команду:
с:\>сору letter.txt lpt1
Командный интерпретатор (в случае DOS —это command.com) "переводил" эту команду на понятный машине язык и запускал последовательность команд, которые открывали файл, считывай в него данные, посылали их на порт принтера, закрывали файл. Специальные программы обрабатывали данные, получаемые от устройств, которые выполняли эту работу, и сообщали о том, успешно ли была, выполнена команда или нет. Для плодотворной работы на таких компьютерах от пользователя требовались хорошие знания команд операционной системы и глубокое понимание работы компьютера.
С увеличением вычислительной мощности компьютеров был реализован метод объектно-ориентированного программирования, который лежит в основе всех современных операционных систем. Суть этого метода заключается в том, что работа пользователя в такой операционной системе сводится к манипулированию виртуальными объектами свойства которых схожи с реальными. Центральным объектом операционной системы становится документ. Его можно открыть, редактировать, удалить, переместить, скопировать, отправить по почте — совсем как в реальном мире. Пользователю совершенно не нужно знать, какие команды выполняет операционная система, когда он отправляет письмо на печать.
С появлением объектно-ориентированного метода в программировании изменился интерфейс "пользователь-компъютер" Если раньше это была унылая строка-"приглашение" DOS на черном экране или синяя панель Norton Commander, то теперь стало возможным внедрение графического интерфейса, который сделал работу с компьютером интуитивно понятной
Следует остановиться еще на двух методах, являющихся неотъемлемой частью современных операционных систем. Это методы OLE и Drag-and-Drop.
Метод OLE (Object Linking and Embedding — внедрение и связь объектов). Каждому объекту (документу, рисунку, таблице) соответствует приложение, обрабатывающее этот объект. Например, текстовый документ обрабатывается программой MS Word, а электронная таблица — MS Excel. Когда пользователь, работая с документом в MS Word, пытается редактировать встроенную в документ таблицу, запускается приложение MS Excel, но пользователь этого не замечет. Таким образом, с помощью этого метода реализована преемственность и взаимосовместимость многих документов и файлов.

Суть метода Drag-and-Drop (буквально — 'перетащи и положи") состоит в том, что практически любой объект можно "перетаскивать" с помощью мыши, выполняя таким образом копирование, перенос, удаление.

Графический интерфейс, объектно-ориентированный подход и методы OLE и Drag-and-Drop при разработке операционных систем впервые были реализованы в середине 80-х годов XX века программистами компании Apple Computers в операционной системе MacOS. Их операционная система была одной из первых, в которой реализован принцип многозадачности. Это означает, что на одном компьютере выполняется множество задач, например, можно работать с документами, слушать музыку, форматировать дискету, набирать почту через Internet — и все это одновременно.
Существует несколько видов многозадачности — кооперативная и вытесняющая. Кооперативная многозадачность была реализована в более ранних версиях операционных систем, в том числе в Windows 3.x. При ней все запущенные приложения образовывали очередь и "опрашивали" систему на предмет выделения ресурсов. Если какое-либо приложение "опрашивало" систему чаще, чем другие, то выполнялось только оно, а остальные попросту занимали оперативную память, отнимая тем самым ресурсы у системы и замедляя работу в целом.
В более новых системах (Windows 95 и далее) реализована вытесняющая многозадачность. Это означает, что система сама передает управление тому или иному приложению. Заканчивающие работу приложения плавно вытесняются и их ресурсы передаются активным приложениям. В такой ситуации ресурсы системы эффективно распределены между приложением, с которым пользователь работает непосредственно (например — редактирование текста или чтение почты), и теми приложениями, которые работают в фоновом режиме (это может быть прослушивание музыки, копирование файлов или еще что-либо).
В многозадачных операционных системах выполняемые программы образуют поток данных. От того, как система умеет обрабатывать потоки данных, зависит ее эффективность и скорость работы.

Операционные системы Windows

Windows 95/98 не являются в абсолютном понимании операционными системами, т. к. их работа требует установленной DOS. При выходе Windows 95 было объявлено, что это совершенно новая операционная система, не нуждающаяся в DOS. Тем не менее, в состав Windows 95/98 входит DOS и загрузка системы начинается именно с загрузки DOS.
Предшественником наиболее распространенных сейчас Windows 98 и более новой — Windows ME является Windows 3.0. Тогда еще никто не называл Windows операционной системой, поскольку она была лишь графической надстройкой над DOS и в некотором роде облегчала работу пользователя. Для пользователей именно графический интерфейс оказался критерием новизны.

Следующим этапом в развитии Windows стала Windows 3.1. Разработчики называли ее уже операционной системой, хотя в действительности она таковой не являлась. Было введено несколько весьма существенных решений, которые позволили сделать работу в этой версии системы более удобной и быстрой. Система работала в расширенном режиме, был применен 32-битный доступ к диску, который уменьшил количество обращений к коду DOS и обеспечил выполнение дисковых операций чтения/записи в многозадачном защищенном режиме, не используя принципиально однозадачный код, хранящийся в ПЗУ компьютера. Для операций файлового ввода/вывода, однако, по-прежнему использовался программный код DOS, выполнявшийся под жестким контролем Windows.
Следующим шагом в эволюции Windows был выход в свет Windows 3.11. Ее компонентом являлся 32-битный доступ к файлам. Отключенный по умолчанию и работавший только с жесткими и сетевыми дисками, этот доступ, будучи включенным, увеличивал производительность системы на 30— 100 процентов в зависимости от выполнявшихся задач. Прирост производительности был реализован за счет внедрения специальных программ (драйверов виртуальных устройств), которые дали возможность отказаться от использования однозадачного кода DOS.
В 1995 году вышла официальная версия новой "операционной" системы — Windows 95. Еще свежи в памяти те времена, когда "продвинутые" пользователи с большим недоверием относились к "очередному монстру Microsoft". Заметно большая стабильность, по сравнению с Windows 3.x, повысившаяся производительность, новый существенно более легкий в применении интерфейс, использование длинных имен файлов, а главное — соответствующая маркетинговая политика компании Microsoft — этих и других новшеств оказалось более чем достаточно для того, чтобы Windows 95 заняла доминирующее положение среди операционных систем для компьютеров.
Windows 98 также не является чей-то принципиально новым. Можно подумать, что это та же Windows 95 но с установленным Internet Explorer 4. Внешне версии этих операционных систем достаточно отличаются, но из "внутренних" различий следует отметить улучшенный механизм управления оперативной памятью, частично заимствованный из Windows NT, улучшенные средства управления Windows и восстановления после сбоев и многое другое.
Windows ME — последний на сегодняшний день этап в развитии семейства Windows 3.х/9х/МЕ. Но эта по-прежнему ОС из семейства Windows 3.х/9х/МЕ, в основе которой лежит ядро, разработанное в 1988—1989 годах для проекта Windows /386 3.0 (вошедшего в Windows 3.0).
Несколько слов о Windows NT/2000 (рис. II.1), которые стоят вне линейки Windows 3.х/95/98/МЕ. Эти системы являются истинными операционными системами, поскольку имеют собственное ядро загрузки. Они были разработаны для управления компьютерными сетями, являются более сложными в настройках и поддерживают собственную файловую систему — NTFS, несовместимую с FAT16/32, которую используют Windows 3.х/95/98/МЕ, отличаются высокой стабильностью работы и более высокими требованиями к аппаратному обеспечению. Однако обыкновенный пользователь, работая с программами под управлением Windows NT/2000, может и не заметить ощутимой разницы, т. к. интерфейс у этих, в общем-то различающихся систем, практически одинаков.

Другие операционные системы

Следует остановиться на операционных системах других разработчиков (не Microsoft).
Как уже упоминалось, концепция графического интерфейса для Windows была заимствована из операционной системы MacOS компании Apple Computers. Компания Apple Computers была первой компанией, разработавшей полноценную многозадачную операционную систему для настольных компьютеров Единственный недостаток этой системы заключается в том, что она работает на Apple-компьютерах, хотя на момент написания этой книги уже вышла в свет очередная версия MacOS с возможностью установки на компьютеры х86.
Также существуют так называемые платформо-независимые операционные системы, т. е. те, которые работают на компьютере с процессором любой архитектуры, и частично платформо-независимые операционные системы, которые работают не везде и не всегда.
Операционная система OS/2 компании IBM. Еще до выхода в свет операционной системы Windows 95 эта система была 32-разрядной, использовала вытесняющую многозадачность и собственную файловую систему HPFS. Единственным недостатком этой системы является малая доступность и дороговизна прикладного программного обеспечения, что ограничивает ее широкое применение. Система одинаково хороша и надежна как для простых пользователей, так и создания сетевых серверов. Компания IBM не проводила такой маркетинговой политики для своей операционной системы, как это делала Microsoft, поэтому об OS/2 (полуось, как называют ее многие пользователи) известно мало.
Операционные системы семейства UNIX . Почти сразу после рождения Unix раскололся на две ветви. Ветвь как бы "прародительская", которой владеет "официальный" хозяин торговой марки Unix — Unix System Laboratory — фактически ветвь коммерческая. И проект Исследовательского института Беркли — ветвь в основном свободных — бесплатных Unix.
Linux, Solaris, SunOS, AIX, HP-UX, Dynix, SVR4/88, Bestix, Ultrix, OSF/1, Free BSD, IRIX, QNX RtP — далеко не полный список операционных систем-клонов UNIX.
Эти системы гибко настраиваемы, изменяемы и ориентированы на сетевые решения и обеспечение работы серверов.
BeOS компании Be — операционная система, разработанная в 1996 году для компьютеров ВеВох. Данные компьютеры не снискали большой популярности, поэтому операционную систему было решено портировать и на PC, и на Mac, на которых она пользовалась большей популярностью.
Теперь это единственная полноценная мультизадачная ОС, требующая для установки наличия другой операционной системы. Она легко уживается с другими операционными системами, поэтому ее можно установить на один компьютер вместе с Windows 95/98 и Windows NT. Эта система особенно хороша для тех, чья работа связана с созданием мультимедиа.
Борьба за пользователя между производителями операционных систем еще не окончена. Но уже сейчас можно судить о том, с какой ОС нам придется работать в будущем. Эта операционная система установлена сейчас на вашем компьютере. Это Windows. Вряд ли что-то уже поменяется. Причин несколько.
Windows получила уже сейчас повсеместное распространение.
Создано громадное количество ПО для платформы Windows.
Легкая в установке, несложная в понимании.
Обеспечена широкая совместимость со всевозможным аппаратным обеспечением.
Наличие русскоязычной версии.
Беспроблемная работа с русским языком.
Распространенные мнения о нестабильной работе Windows 95/98 можно объяснить тем, что на хорошо сконфигурированной системе, собранной из качественных комплектующих известным производителем, самопроизвольные сбои не случаются. Использование непрофессионально написанного программного обеспечения может вызвать сбои в работе любой ОС, так же, как и использование некачественного компьютерного оборудования.
В любом случае выбор ОС остается за пользователем. Используйте все объективные факты для построения вашей компьютерной системы, которая поможет вам реализоваться в своей профессиональной деятельности.

Работа в операционной системе Windows

Любая операционная система это философия, которую вложили в ее создатели. Понять ее, значит научиться осознанно и производительно использовать компьютерную технику для решения своих задач, не отвлекаясь на сам процесс. В данной главе вы не найдете азы работы с Windows. Это материал для больших многотомных книг, которых существует великое множество. Если, прочитав этот раздел, вы поймете ПРИНЦИП, то значит, вы поймете Windows.

Общие понятия

В операционной системе Windows вся работа строится на объектно-ориентированном подходе, где центральным объектом является документ (любой неисполняемый файл) и вся работа основана на единых принципах.
Большая часть манипуляций с объектами в графической оболочке системы Windows производится с помощью мыши. Обратим ваше внимание на некоторые из них
Важнейшая функция мыши — реализация метода Drag-and-Drop. Поместив курсор мыши на какой-либо объект (значок, ярлык или папку) и нажав левую или правую кнопку, можно, не отпуская ее, перетащить объект в нужное место, например, другое окно, в другую папку, в корзину "для мусора" и т. д. Теперь, стоит отпустить кнопку и объект попадет в указанное ему место.
Точно так же, поместив курсор мыши на какой-либо объект (значок, ярлык или папку) и нажав на правую кнопку мыши, можно открыть меню со списком действий, совершаемых над объектом (рис. II.6).

Видно, что объект можно открыть, т. е. запустить программу, если это программа или приложение, которое обрабатывает этот файл, или попросту открыть документ. Объект можно печатать, если у вас есть принтер, отправить по электронной почте, на дискету, его можно удалить, переместить, скопировать, переименовать и получить доступ к его свойствам.
Поместив курсор мыши на какой-либо объект (значок, ярлык или папку) и нажав дважды на левую кнопку мыши, мы заставим систему запустить программу или приложение, обрабатывающее документ.
По ходу работы с мышью ее курсор (стрелка) может изменять свой вид в зависимости от того, чем занята система или места, где находится курсор мыши. Например, если подвести курсор к границе окна, то он изменит свой вид на двунаправленную стрелку, что свидетельствует о том, что система готова изменить размеры окна. В процессе работы с мышью вы запомните все виды (их несколько) курсора, которые указывают на возможность какого-либо действия или происходящее событие.
Кроме мыши, при работе с системой можно пользоваться сочетаниями клавиш, иногда их называют горячими — от английского "Hot Keys". Умелое сочетание применения "аккордов" на клавиатуре и мыши существенно убыстряет работу в системе.
Напомним, что всегда можно обратиться за помощью путем нажатия клавиши .
В табл. II. 1 приведены некоторые "горячие" клавиши, полезные для пользователя и рекомендованные для освоения.

Рабочий стол, значки, ярлыки

После загрузки системы перед пользователем появляется так называемый рабочий стол, который имеет прямую аналогию с реальным письменным столом, если угодно — партой. Так как система реализует объектно-ориентированный подход, го пользователю предоставляется "стол", который является более-менее точной моделью обычного письменного стола. Что же есть на виртуальном рабочем столе, в чем его сходства и различия с обыкновенным письменным столом?
У рабочего стола Windows есть поверхность, покрытая обоями (аналог сукна), на столе стоят папки специальные папки, Корзина, меню Пуск, которое представляет собой своеобразный выдвижной ящик с множеством отделений, есть также часы, индикатор раскладки клавиатуры и многое другое в зависимости от настроек. На рабочем столе сразу после установки системы появляется несколько значков. Как правило, это следующие значки.
Мой компьютер. С помощью этого значка пользователь получает полный доступ к содержимому компьютера — файлам, дискам, управлению ресурсами и всем настройкам.
Мои документы. Этот значок открывает папку, в которой система по умолчанию сохраняет документы, созданные пользователем.
Корзина. Аналог "мусорной" корзины с той разницей, что выброшенное туда можно восстановить "не испачкавшись". В корзину перемещаются файлы и документы при их удалении.
Сетевое окружение. С помощью этого значка пользователь получает доступ к локальной компьютерной сети Значок будет отсутствовать, если компьютер не подключен к сети.
Это минимальный, но далеко не окончательный набор значков, которые могут располагаться на рабочем столе. Значки могут появляться после установки каких-либо программ или помещены на рабочий стол пользователем по своему усмотрению.
Файлы и документы хранятся в различных папках и доступ к ним зачастую долог, поэтому для облегчения работы с файлами в Windows введен способ быстрого доступа к ним с помощью ярлыков. Ярлыки — это значки со специальными метками в виде стрелки в белом квадрате, расположенной в нижнем левом углу значка. Ярлык выполняет последовательность команд перехода к необходимому файлу (документу или программе) и запускает этот файл. Ярлык можно прикрепить к любому объекту — файлу, программе, папке, диску и т. д. Ярлыки удобно располагать на рабочем столе, что позволяет быстрее всего запустить приложение. Все, что нужно для этого, — дважды щелкнуть на ярлыке левой кнопкой мыши. Ярлыки также можно разместить и в любой папке, и в документе.
Как же создать ярлык? Создать ярлык не многим сложнее, чем запустить его. Ярлыки создаются командой Создать | Ярлык, входящей в меню Файл различных окон папок, а также в меню, создаваемое нажатием правой кнопки мыши по тому же окну (рис. II.7).

Строка, расположенная непосредственно под строкой заголовка называется строкой меню, в которой содержатся пункты меню Файл, Правка, Вид и Справка (набор их может различаться в зависимости от приложения или настроек); панель инструментов, кнопки которой дают быстрый доступ к самым распространенным командам (Переход, Удаление, Копирование и т. д.).
Непосредственно в окне отображается содержимое папки, файла, документа. Информация может быть разной и зависит от того, какое приложение запущено.
Внизу окна находится так называемая Строка состояния, в которой отображается общая информация либо информация о выделенном объекте.
При необходимости ввести какие-либо значения или произвести выбор Windows демонстрирует пользователю диалоговое окно. Оно позволяет сделать выбор параметров и принять решение, нажав кнопку ОК (Да) и Cancel (Отмена). Использование "горячих" клавиш также возможно при работе с диалоговым окном.
Клавиша <Таb> делает активным следующий управляющий элемент.
Комбинация клавиш + делает активным предыдущий управляющий элемент.
Комбинация клавиш +/++ открывает следующую/предыдущую вкладку.
Клавиша <Пробел> — если выделена какая-нибудь командная кнопка, то нажатие этой клавиши эквивалентно щелчку на кнопке. А если выделен флажок проверки — он устанавливается или снимается.
Клавиша эквивалентна щелчку на выделенной кнопке (обведенной пунктирной рамкой)
Клавиша эквивалентна щелчку на кнопке Cancel.
Мой компьютер — все внутри

Основным значком на рабочем столе является значок Мой компьютер с изображением компьютера Этот значок запускает приложение, которое является своеобразным менеджером всего компьютера — дает доступ к файловой системе вашего компьютера, позволяет запустить программу, настроить систему, получить доступ к сети, выбрать принтер. Любой объект окна Мой компьютер можно перетянуть на рабочий стол, при этом автоматически создается ярлык, который будет открывать выбранный вами диск или служебную папку.

Лучшее
Оставьте свой отзыв
Вверх