Лекция 02. Операционная система Windows 11, 95)

Вид материала

Лекция

Содержание Драйверы – программы обслуживания аппаратуры Я Пуск и Рабочий стол) Контекстное меню Буфер обмена File Manager Скорость перемещения курсора Windows / System Десятичные значения кодов символов таблицы ASCII

Подобный материал:

• Лекция 03. Операционная система Windows, 124.91kb.
• Лекция №5 операционная система ms-dos, 262.55kb.
• Операционная система windows 98/2000/XP, 1321.3kb.
• Тест по информационным технологиям по теме "Операционная система Windows", 34.73kb.
• Пособие для начинающих Воробьёв В. В. Операционная система Windows 2000, 296.16kb.
• Microsoft назвали новую версию Windows Vista, 25.47kb.
• Учебное пособие на тему: «windows xp, файловые системы и оптимизация работы», 29.32kb.
• «Операционная Система Windows 95», 135.19kb.
• Государственный Университет «Операционная система Windows», 165.44kb.
• Цля начинающих пользователей, 523.17kb.

Информатика 02


Лекция 02. Операционная система Windows (3.11, 95)


Ключевые слова настоящей лекции

программы, объектно-ориентированный язык, графический интерфейс, технология Drag-&-Drop,  16-разрядная адресация, файловая система, FAT, пользовательский интерфейс, контекстное меню, буфер обмена, драйверы, INI-файлы, ASCII


Компьютер выполняет программы – коды алгоритмов обработки информации. Существует множество классификаций программ, приводить которые не имеет смысла, поскольку любые классификации целесообразны и ни одна не преследует целью дать базовые знания биологам. Предлагаю свою первичную классификацию в дидактических целях.





Base Input \ Output System – программа оживления компьютера до начала работы операционных систем; она записана в постоянном запоминающем устройстве без питания

Operating System – программа-посредник между компьютером, человеком и прикладными программами

Драйверы – программы обслуживания аппаратуры

Языки – инструментальные средства написания программ

Прикладные Программы – все, что полезно пользователям компьютера


ОС Windows 3.11 представляла собой комплекс программ – надстройка над MS DOS и запускалась отдельным файлом windows.com.

Параллельно с развитием ибей ОС, идет развитие и языков программирования. С появлением Windows (особенно с версии 95) приходит новая парадигма программирования. Процедурное сменяется объектно-ориентированным. Процедурное программирование представляло собой написание такого кода программ, который предписывал компьютеру последовательность действий: присвоить значение, выполнить арифметическую операцию, проверить выполнение условий и пр. «Поди по такому-то адресу, возьми такую-то вещь, разломай ее пополам, посоли и съешь». Стиль последовательного программирования (Basic) сменился структурными (TurboBasic) (вариант – табличное программирование в среде Excel). Затем появилось объектно-ориентированное (VisualBasic, Visual C, Delphi). Основными понятиями стали Объекты, Свойства объекта, События, Метод обработки событий.

В среде Windows, например:

Объекты (классы объектов)	имеют Свойства	Событием для эти объектов	Метод обработки события есть реакция на событие:
Окно (рамка), Список, Кнопка, Меню, Текст, Полосы прокрутки и пр	Названия, Размеры, Содержание, Разряды чисел и пр.	является клик по ним мышкой, перетаскивание, Выделение в списке, Точка в переключателях и пр.	игнорирование, изменение размера, цвета, значения, вызов специальной процедуры и пр.

Один из "отцов" этого направления Алан Кей так определил фундаментальные характеристики объектно-ориентированного программирования, на которых базируется весь программный комплекс операционной системы Windows:

• все, с чем мы имеем дело в компьютерном мире, является Объектами; объекты одного класса могут выполнять одинаковые действия;
  
• каждый объект имеет независимую память (содержащую Свойства и Методы обработки событий);
  
• все вычисления (действия) – суть обмен данными и сообщениями между объектами; сообщение – это запрос на выполнение действия; Событие есть сообщение объекту запроса на выполнение действия;
  
• все классы образуют иерархическую структуру, память и поведение, связанное с более высоким в иерархии классом, могут использоваться любым классом, расположенным ниже в иерархической структуре.
  

(Процедуры никуда не делись, просто они стали подчиненными интерфейсу).


Windows 3.1 выпущена в апреле 1992 г., имела огромный успех (миллион копий был продан за 50 дней). В отличие от MS-DOS появляется большое число новшеств. Для пользователей важно было появление графического интерфейса, управляемого с помощью мыши.


Модуль Program Manager (в современных версиях модуль заменен на Панелью задач с кнопкой Пуск и Рабочий стол) был ответственен за установку, удаление и вызов и управление программами, установленными на компьютер, а также вызывал сервисные программы обслуживания компьютера – утилиты. Каждая программа также открывалась в своем собственном окне. Окно может находиться в трех состояниях: полноэкранное – окно развернуто на весь экран; нормальное – окно занимает часть экрана; свернутое – окно представлено только кнопкой вызова в Панели задач. Одно из окон является активным. Заголовок активного окна (шапка) выделяется темным цветом, окно выходит на передний план, в нем находится курсор. Стандартные элементы окна любого приложения: рабочее поле, где располагаются создаваемые в этом приложении документы; основное меню, содержащее имена ниспадающих меню (Файл, Правка, Вид Окно, Справка…), содержащих команды; панели инструментов – кнопки для быстрого выбора команд; кнопка системного меню и дублирующие его кнопки Свернуть, Развернуть, Закрыть; строка состояния.

Обычно загружено и выполняется несколько приложений (программ) среды Windows. Иконки выполняемых программ отображаются на панели инструментов. Щелкнут мышкой на значок, легко перейти к другому приложению. Однако есть более быстрый способ перехода между приложениями – клавиши Alt+Tab. Нажав и не отпуская Alt. нужно нажать клавишу Tab. Поверх всех окон появиться небольшое окно с иконками открытых программ. Удерживая Alt и нажимая Tab, можно переместить указатель на нужную иконку. Отпустив Alt, автоматически открываем нужное приложение.


Манипулировать программами стало возможно мышью благодаря появлению технологии Drag-and-drop (тяни и брось). Это форма выполнения каких-либо действий в графических интерфейсах пользователя (GUI). Экран стал привычным теперь – «сенсорным» Действие выполняется путём оперирования видимыми на экране компьютера объектами при помощи манипулятора мышь. При перемещении виртуальных объектов активируется выполнение каких-либо действий в приложении иои нескольких приложениях.Самыми простыми примерами – перемещение объекта, перемещение объекта в каталог. В современных операционных системах drag-and-drop является одним из главных способов взаимодействия пользователя с компьютером в графическом интерфейсе.

Вариантов применения этой технологии – несчетное число. Так, простое перемещение любой иконки на рабочем столе есть перемещение в виртуальном пространстве, смена свойств позиционирования объекта (а игры!). Удобно перетаскивать мышкой кнопки на панели инструментов, сортируя по темам и частоте вызова программ. Другой пример: если открыть небольшое окно проводника, то из открытой папки проводника на рабочий стол можно перетаскивать мышкой (или копировать, тогда после выделения файла следует удерживать Ctrl ). Еще удобнее открыть рядом два окна проводника и перетаскивать файлы из одного окна в другое.


Контекстное меню – это варианты команд, которые открываются, если кликнуть правой кнопкой мыши на любом объекте. Такими объектами могут быть иконки программ и файлов, пустой экран монитора (десктоп), иконки на панели инструментов, кнопка Пуск и другие … - все, на что можно навести мышку.

Для практики вызовите контекстное меню панели инструментов, что расположена снизу рабочего стола и поразитесь богатству возможностей его настройки. Например, «Свойства»!


Буфер обмена – область оперативной памяти, в которую вводится та информация, что была выделена выбрана юзером. Из буфера обмена ее можно внедрить в то окно программы Windows, которое может принять эту информацию. Выбрать можно, просто щелкнув мышкой на объекте (иконки файлов) или щелкнуть несколько раз, удерживая Shift или Ctrl (выбирается несколько объектов), или выделив строку текста, чисел, диаграмму Excel, таблицу Wordа. Запомнить (копировать, вырезать – занести в буфер обмена) можно командой контекстного меню, специальными кнопками программы, но лучше – сочетанием клавиш Ctrl+C (копировать) Ctrl+X (вырезать). Вставить из буфера обмена можно командой контекстного меню, кнопками панели управления программой или сочетанием клавиш Ctrl+V (вставить). Очень важно, что полное изображение на экране монитора (экранная форма или скриншот Screenshot) также можно погрузить в буфер обмена – клавишей PrintScreen. Для сохранения экрана как растрового изображения, его следует вставить в предварительно открытую любую программу обработки растров (Редактор изображения, Photoshop, Paint…) также сочетанием клавиш Ctrl+V или командами и кнопками.




Это экранная форма увеличенного до 500% последнего фрагмента текста.


Модули File Manager организует и позволяет управлять файловой системой (в современных Windows они заменены Проводником). Файловая система – это совокупность программных средств, позволяющих организовать работу с данными. Файловая система скрывает от программистов картину реального расположения информации во внешней памяти, обеспечивает независимость программ от особенностей конкретной конфигурации ЭВМ – организует логический уровень работы с файлами. Для пользователя файл – это единый массив данных (текст, таблица, рисунок). На физическом уровне блоки файла (обычно размером 256 или 512 байт) в памяти занимают обычно несмежные области. Как и в DOS в Windows организована иерархическая структура хранения файлов.

Функции обслуживания файловой структуры следующие:

создание и удаление файлов, каталогов (папок), присвоение имен и переименование;

копирование и перемещение файлов и папок между дисками компьютера и папками;

навигация по файловой структуре и доступ к заданному файлу, каталогу (папке);

управление атрибутами файлов.

Новый принцип адресации стал поддерживать мена файлов и папок длиной до 255 символов.

MS-DOS использовалась файловая система FAT16. (File Allocation Table – таблица размещения файлов для дисков, дискет, флеш и карт памяти.) Она поддерживала шестнадцатиразрядную адресацию данных, что ограничивало объемы внешних накопителей информации (не более 2 Гбайт). На любом диске организуется служебная область, содержащая такие главные разделы как таблица разбиения диска (секторы, кластеры), таблицу размещения файлов (FAT), корневой каталог . На физическом уровне пространство диска разбивается на области цилиндры, дорожки и секторы объемом по 512-байт. Место для файлов выделяется блоками, которые состоят нескольких секторов и именуются кластерами (это единицы выделения памяти, allocation unit). Число секторов в кластере должно быть кратно степени двойки, поскольку адреса кластеров кодируются в двоичной системе счисления. В файловой системе FAT16 под номер кластера отведено 16 разрядов. Поэтому максимальное количество кластеров составляет 65525 (216), а максимальный размер кластера равен 128 (65525/ 512) секторов. В таком случае максимальный размер разделов или дисков в FAT16 составляет 4,2 гигабайта:

65525 кластеров,

1 кластер = 128 секторов,

сектор = 512 байт,

512*128*65525 = 4294246400 байт = 4.2Гб.

Многие операционные системы неправильно работают с кластером размером в 128 секторов. В результате максимальный размер раздела FAT16 уменьшается до 2 гигабайт. Объем единичного кластера очень большой 128*512 = 64 Кб и многие мелкие файлы не занимают его целиком, кроме того, остаются хвосты данных в целых кластерах. Поэтому при больших объемах дисков (1Мб) происходят до 50% потери дискового пространства.

При установке на компьютер новой операционной системы жесткий диск предварительно форматируют, размечают секторы, с помощью утилит форматирования (вся информация уничтожается). Программы для разбиения нового винчестера на логические диски – FDISK, PartitionMagic. При этом есть возможность разбить один диск на несколько. Физически это остается один диск. Но логически, формально, на его пространстве можно организовать несколько подпространств, разделов, назвать их разными буквами (D:, E:, F: …) и пользоваться как отдельными винчестерами со своими таблицами размещения файлов.

Важно, что при этом

 размер таких вложенных дисков уменьшается и, соответственно, уменьшается размер кластеров; следовательно дисковое пространство используется более эффективно.

 можно установить более одной ОС на одном жестком диске

 сделать хранение файлов более безопасным (C: -системные, D: - инсталляции, ...)

 разделить данные так, чтобы было легко найти файлы и нужные данные.

В отличие от MS-DOS появляются многочисленные драйверы устройств – программы, ответственные за обслуживание оборудования, в том числе – клавиатуры, мыши, монитора, принтера, накопителей, сканеров, фотокамер, сетевых плат и прочего оборудования. Современные драйверы имеют

• графический интерфейс для общения с пользователем.
  
• код управления устройством (программа обслуживания устройства)
  
• код внедрения в среду ( для разных версий Windows – разные) – это собственно программа установки.
  

Самые часто вызываемые для настройки драйверы служат для управления клавиатуры, мыши и монитора. Их вызов идет через Панель управления: Пуск \ Настройка \ Панель управления.

Для мыши актуально выставить свою Скорость перемещения курсора и Скорость двойного нажатия. Для клавиатуры указать Переключение раскладок (смену языка клавиш) – лучше Alt+Shift. В Настройке Экрана Дополнительно для Адаптера следует указать максимальную Частоту обновления экрана – 75 Гц.


Каждое приложение имело свой собственный набор INI-файлов и драйверы внешних устройств. Тем самым Windows 3.11 несколько снизила ограничения файлов Autoexec.bat and Config.sys, введя INI -файлы для хранения настроек. INI-файлы являются текстовыми файлами, которые содержат один или несколько разделов с одной или более настроек для каждого из разделов. 

Файлы INI находятся в папке Windows / System, например файл Wininit.ini содержит описание условий инициации какой-либо программы. Файл можно посмотреть с помощью блокнота, дважды щелкнув на имени. Затем следует выйти (Файл \ Выход), ничего не изменяя и не сохраняя возможные случайные изменения.

Двоичная система кодировки с помощью одного байта (8 бит) дает всего 2⁸ = 256 типов сигналов. Американским институтом стандартизации ANSI – American National Standard Institute была разработана таблица кодов для символов, которую использовали DOS и Windows – это ASCII (аски) кодировка (American Standard Code for Information Interchange американский стандартный код для обмена информацией). Таблица кодов имеет 16 полей по горизонтали и 16 по вертикали. Одна таблица из 128 символов (0–127) осталась до сих пор неизменной – и в Windows 1251 и в КОИ-8 (код обмена информацией, восьмизначный) и в ЮНИКОДе (UNICOD). Для нас привычнее (и для практических нужд важнее) пользоваться десятичными кодами компьютерных символов.

Таблица ASCII

.0

.1

.2

.3

.4

.5

.6

.7

.8

.9

.A

.B

.C

.D

.E

.F

0.

NUL

SOH

STX

ETX

EOT

ENQ

ACK

BEL

BS

TAB

LF

VT

FF

CR

SO

SI

1.

DLE

DC1

DC2

DC3

DC4

NAK

SYN

ETB

CAN

EM

SUB

ESC

FS

GS

RS

US

2.

!

"

#

$

%

&

'

(

)

*

+

,

—

.

/

3.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

:

;

<

=

>

?

4.

@

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

5.

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

[

\

]

_

6.

`

a

b

c

d

e

f

g

h

i

j

k

l

m

n

o

7.

p

q

r

s

t

u

v

w

x

y

z

{

|

}

~

DEL

Десятичные значения кодов символов таблицы ASCII
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0.	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
1.	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
2.	32	33	34	35	36	37	38	39	40	41	42	43	44	45	46	47
3.	48	49	50	51	52	53	54	55	56	57	58	59	60	61	62	63
4.	64	65	66	67	68	69	70	71	72	73	74	75	76	77	78	79
5.	80	81	82	83	84	85	86	87	88	89	90	91	92	93	94	95
6.	96	97	98	99	100	101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111
7.	112	113	114	115	116	117	118	119	120	121	122	123	124	125	126	127

Для перевода нужно номер строки умножить на 16 и прибавить к нему номер столбца (.A=10, .B=1 …). Например, шестнадцатеричный код 2D соответствует десятичному 2*16+13 = 32+13=45. Кроме первой, есть еще и вторая часть, содержащая номера от 128 до 255. В стандартной версии ASCII в этой таблице идут вариации латиницы и элементы псевдографики. В расширенной версии (ASCII, Windows1251), начиная с номера 192 шли символы национальной клавиатуры, кириллицы. Иногда при неправильной русификации программ, они путают таблицы кодов и, взяв символ по нужному адресу, но не из той таблицы, вместо букв выдают «псевдографику».





В среде редактора MS Office можно вводить любые символы из этой таблицы и из области, расположенной ниже. Для этого нужно, удерживая клавишу Alt, ввести 0 и код из таблицы символов в десятичном формате. Например, Alt + 065 даст символ A; Alt + 0238 –Љ. Другой вариант вставки символов – меню Word Вставка \ Символ.


Windows 3.11 наследует от MS DOS 16-разрядную адресацию. Подробнее о кодировании сигналов скажем ниже. Пока важно знать, что команды и данные в прежних компьютерах по проходили кабелям из 16 проводников и несли одновременно 16 бит информации. Эта информация – команды, данные и адреса памяти ОЗУ. Двоичный код такого размера мог кодировать число 216 = 65536 или 64 KB (65536/1024). То есть 16-разрядный канал позволяет обращаться к ячейкам памяти размером 64 Кв. Однако память DOS имела размер 640 KB. Однако используя два 16 разрядных числа и специальный алгоритм сдвигания их разрядов относительно друг друга, можно получить число с 20 разрядами и таким образом можно обращаться к памяти размером 1048576 байта или 1024 KB = 1MB.