Операционная система Windows

Многозадачность может быть кооперативной и вытесняющей при кооперативной многозадачности операционная система не занимается решением проблемы распределения процессорного времени. Распределяет его сами программы. Причем активная программа самостоятельно решает, отдавать ли процессор другой программе. Момент передачи управление здесь зависит от хода управления задачи. Фоновым задачам выделяется процессорное время при простой приоритетной задачи (ожидание нажатие клавиши и др.). Кооперативная многозадачность была реализована среди Windows 3.1. В Windows 95 кооперативная многозадачность обеспечивается для 16-разрядных приложений, так как эти приложения, созданные для Windows 3.1, умеют самостоятельно распределять процессорное время.  
Многопоточность операционной системы означает, что работающие программы (процессы) могут разделяться на несколько частей, самостоятельно претендующих на процессорное время. Это обеспечивает одновременное выполнение программой нескольких несвязанных друг с другом операций. Например, в табличном процессоре вычисление в разных ячейках благодаря многопоточности могут выполняться одновременно, причем параллельно с вычислениями могут быть организованы ввод данных в ячейки, их вывод на печатающие устройство и т.п.  
Пользовательский интерфейс Windows использует графический и видеомонитора. Основу нового графического интерфейса пользователя составляет хорошо продуманная система окон, располагающая на экране монитора и включающая множество разнородных графических объектов для управления работой компьютера. Тем самым реализуется идея создания электронного рабочего стола пользователя, на котором размещаются электронные документы. Принятая концепция графического пользовательского интерфейса характерна для всех программных продуктов под Windows .

Использование виртуальной памяти.  
Извечная компьютерная проблема – нехватка оперативной памяти, решается в среде Windows 95 с помощью виртуальной (реально несуществующей) памяти. 
Виртуальная память – расширение адресного пространства задачи, полученной за счет использования части внешней памяти. 
В оперативной памяти всегда находится часть виртуального пространства, выделяемого для решения задачи, остальная его часть располагается на дисковой памяти. Если оперативной памяти не хватает для обеспечения работы текущего (активного) приложения, то приложение или его часть, которые не использует в данный момент микропроцессор, выгружается (вытесняются) из оперативной памяти на диск.

Настройка виртуальной памяти производится автоматически и вручную.  
По умолчанию задан автоматический вариант настройки, т.е. в Windows самостоятельно выбирает размер виртуальной памяти в зависимости от реальной потребности текущей задачи.  
Наличие коммуникационных программных средств. 
Важнейшим направлением развития Windows является включение в ее структуру широко используемых и специальных программных средств для поддержки различных коммуникаций и компьютерных сетей.  
Сетевые средства операционной системы Windows 95 позволяют: 
• Обеспечить передачу данных между двумя соединенными кабелями компьютерами с помощью программы Direct Cable Connection; 
• Организовать электронную почту в локальной и глобальной сети с помощью программы Microsoft Exchange; 
• Выполнить факсимильную передачу с помощью программы Microsoft Fax; 
• Обменяться файлами с удаленным компьютером и подключиться к глобальной сети с помощью программы Hyper Terminal; 
• Организовать одноранговую компьютерную сеть из нескольких компьютеров, причем компьютерные сети могут управляться как Windows 95, так и Windows 3.11; 
• Подключиться к компьютерной сети с выделенным сервером. 
Наличия средств мультимедиа. 
Операционная система Windows 95 обеспечивает интерактивную работу с высококачественным звуком и видео при помощи специальных аппаратных и программных средств. Непременным атрибутом мультимедиа – компьютера является звуковая плата, которая обеспечивает преобразования звука в компьютерную форму и обратно, и видеоплата, которая преобразует видеоинформацию в компьютерную форму и обратно.

-Операционная система Windows 98

Операционная система Windows 98 по своей концепции принципиально не отличается от предыдущей версии, и для нее характерно все сказанное о Windows 95. Однако, несмотря на короткий срок эксплуатации, Windows 98снискала себе много поклонников благодаря тому, что она гораздо стабильнее и надежнее, имеет улучшенный графический интерфейс, представляющий эффективную, надежную, универсальную среду работы. 
Нововведения касаются следующих позиций: 
Интеграция с глобальной сетью Интернет. 
При создание операционной системы Windows 98 разработчики особое внимание уделили развитию ее коммуникационных возможностей. Наиболее ярким внешним новшеством по сравнению с предыдущей версией является интеграция операционной системы с обозревателем Internet Explorer 4.0, предназначенная Web – страниц в сети Интернет. Подобный интерфейс является дополнением к традиционному интерфейсу Windows 
Появилась возможность поддержки нескольких мониторов для расширения Рабочего стола, выполнение разных программ на разных мониторах, а также возможность выполнения многопрограммных программ и игр. 
Работа с Windows 98 облегчается за счет таких средств управления, как запуск одним щелчком, выделение значков, кнопки «Вперед» и «Назад» и удобного для настройки Главного меню. 
Компьютер оснащенной системой Windows 98, может работать круглосуточно, выполняя многие функции самостоятельно: 
• Почистит жесткие диски, и удалить с них накопившийся за день «мусор»; 
• Проверить состояние жестких дисков и устранить имеющиеся дефекты файловой структуры; 
• Выполнить резервное копирование важнейшей информации; 
• Проверить состояния сжатого тома, провести его переупаковку, повысить степень сжатия редко используемых данных и программ; 
• Обслужить жесткие диски и провести дефрагментацию таким образом, чтобы файлы, последовательно загружающие при запуске программ, располагались на диске в порядке их вызова и др. 
Повышение производительности 
По сравнению с Windows 95 эта система более производительна. Это обеспечивается благодаря тому, что файловая система FAT 32 позволяет более рационально по сравнению с файловой системой FAT 16 использовать диски. На дисках FAT 32 формируются кластеры меньших размеров, чем на дисках FAT 16, в результате чего повышается эффективность использования объема диска. В состав Windows 98 включена специальная служебная программа, которая позволяет быстро и безопасно преобразовать на диске файловую систему FAT 16 в файловую систему FAT 32.  
Windows 98 быстрее загружается и требует меньше времени для завершение работы. 
-Операционная система Windows NT

Операционная система Windows NT проектировалась с учетом всех требований, предъявляемых к современным ОС: расширяемости, переносимости, надежности, совместимости, производительности. Эти свойства были достигнуты за счет применения передовых технологий структурного проектирования, таких как клиент-сервер, микроядра, объекты.  
Windows NT поддерживает симметричную многопроцессорную организацию вычислительного процесса, в соответствии с которой может выполняться на любом свободном процессоре или на всех процессорах одновременно, разделяя память между ними. Учитывая, что многозадачность реализуется на уровне нитей, разные части одного и того же процесса могут действительно выполняться параллельно.  
При управлении устройствами ввода/вывода Windows NT Server использует асинхронный подход. Для завершения процесса и начала выполнения новой задачи не нужно ждать поступления сигнала об окончании таких операций, как чтение или запись. Каждый процесс создается с использованием одной нити, которая служит специфическим отображением выполнения программы процессором. Впоследствии программа может создавать новые нити, и Windows NT Server будет распределять их и управлять ими, не привлекая к этому приложения высокого уровня.  
Для того, чтобы прикладная программа могла использовать несколько потоков, не нужно предусматривать этого в ее алгоритме. Отдельный поток создается для каждой операции. Потоки внутри процесса используют общую область памяти и, следовательно, не должны специально обмениваться данными.  
Помимо совместимости программных интерфейсов, Windows NT поддерживает существующие файловые системы, включая файловую систему MS DOS (FAT), файловую систему CD-ROM, файловую систему OS/2 (HPFS) и собственную новую файловую систему (NTFS). Таким образом, если до установки Windows NT на компьютере были установлены MS-DOS или OS/2, то нет никакой необходимости переформатировать диск. Система преобразует FAT или HPFS в NTFS, сохранив всю информацию на диске. Обратное преобразование невозможно. 
В отличие от большинства других операционных систем, Windows NT изначально разрабатывался с учетом возможности работы в сети. В результате этого функции совместного использования файлов, устройств и объектов встроены в интерфейс с пользователем. Администраторы могут централизованно управлять и контролировать работу сетей в масштабах крупных предприятий.

-Операционная система Windows 2000

В действительности операционная система Windows 2000 представляет собой NT 5.0, она унаследовала множество свойств системы NT 4.0. Она является полностью 32-разрядной (планируется переход на 64-разрядную) многозадачной системой с индивидуально защищенными процессами. У каждого процесса есть собственное 32-разрядное (будет 64-разрядное) виртуальное адресное пространство.

Операционная система Windows 2000 — это не просто улучшенная версия NT 4.0 с интерфейсом Windows 98. Начнем с того, что она содержит множество других функций, которые ранее были только в Windows 98. К ним относится полная поддержка устройств plug-and-play, шины USB, стандарта IEEE 1394 (FireWire), IrDA (Infrared Data Association — стандарт на инфракрасную передачу данных и вывод на печать, разработанный ассоциацией IrDA), а также, среди прочего, управление питанием. Другая новая особенность файловой системы NTFS состоит в разновидности связи с копированием при записи, при использовании которой два пользователя могут совместно использовать один связанный файл. Как только один из пользователей начинает запись в этот файл, автоматически создается копия файла. 
Еще одно значительное усовершенствование заключается в интернационализации. Для каждой установки системы и даже для каждого пользователя можно выбрать язык, который будет использоваться во время работы системы. Это возможно потому, что все пункты меню, строки диалоговых окон, сообщения об ошибках и другие текстовые строки были удалены из операционной системы и помещены в специальные каталоги, по одному для каждого языка.

Единственная вещь, которой нет в Windows 2000 — это MS-DOS. Ее просто нет здесь ни в каком виде (как не было в NT). Есть интерфейс командной строки, но это новая 32-разрядная программа, включающая функциональность старой системы MS-DOS, а также некоторые новые функции. 
Несмотря на многочисленные свойства, способствующие переносимости системы с точки зрения программ, аппаратуры, языков и т. д., в одном отношении операционная система Windows 2000 обладает меньшей переносимостью, чем NT 4.0. Она работает только на двух платформах — Pentium и Intel IA-64

-Операционная система Windows ME

Система Windows Millennium унаследовала основные возможности и свойства от Windows 98. Пользовательский интерфейс Windows ME мало изменился, однако в систему были добавлены некоторые дополнительные возможности, то есть концепция Windows Me почти не отличается от концепции Windows 98, мы рассмотрим некоторые нововведения Windows Me. 
 

Требования к аппаратной части.  
Операционная система Windows Me будет функционировать с удовлетворительным быстродействием, если компьютер снабжен: 
• Микропроцессором, работающим с тактовой частотой не менее 150 МГц, или более совершенным микропроцессором (Pentium, Celeron, Pentium 2, K6, K7 и т.д.); наличие процессора с требуемой тактовой частотой обязательно и проверяется программой установки Windows Me.  
• Мышью или любым другим подобным по функции устройствам (иметь тактовое устройство не обязательно, однако управлять Windows Me, используя только клавиатуру, неудобно). 
• Накопитель CD-ROM (в первую очередь он необходим для установки Windows Me)  
• Оперативной памятью объемом не менее 32 Мбайт. 
• Видеосистемой VGA или видеосистемой с более высоким разрешением.  
Рассмотрим основные нововведения операционной системы Windows Me 
Глубокие системные преобразования. 
Изменен принцип организации системы – теперь Windows абсолютно не зависит от MS-DOS. В отличие от Windows 95/98 в Windows Me возможность загрузке в режиме эмуляции MS-DOS не поддерживается.  
Более тесная интеграция с Web. 
Обновлен пакет программ работы с Интернетом, в частности появились новые версии программ: Internet Explorer 5.5; Outlook Express5.0; NetMeeting 3.0.

Появилась возможность восстановления системы с помощью программы Восстановление системы (System Restore) после деструктивных воздействий. Теперь большинство мультимедиа – файлов могут быть открыты с помощью приложения Проигрыватель Windows Me (Windows Media Player). Это программа также воспроизводит видео- и аудио- компакт-диски. Появилась система регистрации мультимедиа-файлов, доступных для воспроизведения, в библиотеку. Ведена возможность сохранения звуковых дорожек с аудио компакт – дисков на жесткий диск в сжатом формате.  
Поддержка работы на нескольких мониторах одновременно.  

 
Теперь к компьютеру можно дополнительно подключить до 8 мониторов, что позволяют увеличить размер рабочего стола. Поддерживается работа в нескольких развернутых окнах приложений одновременно и использование программ, отображающих объект с разных сторон. 
Улучшенная поддержка устройств и поддержка новых технических средств 
Система Windows Me поддерживает  
• Накопители DVD, CDI, CD-ROM формата ISO – 9660 (имеющие емкость более 4 Гбайт); 
• Порт APG; 
• Шины USB и IEEE 1394 (FireWire); 
• Микропроцессор и модификации MMX; 
• Платы PC Card новых разновидностей; 
• Сеть ISDN; 
• Высокоскоростные модемы (56 Кбит/с) 
• Инфракрасный порт по стандарту IrDA (Infrared Data Association) 3.0;  
• Накопители на дискетах LS-120 (обладают емкостью 120 Мбайт); 
• IDE-накопители емкости вплоть до 137 Гбайт; 
• Дополнительные IDE-контроллер; 
• Ряд новых IDE-устройств и решений (наборы микросхем с функцией Bus mastering, SMART, стримеры, ATAPI-CD Changers); 
• Мышь IntelliMouse; 
• Миниатюрный компьютер и другие устройства, работающие под управлением операционной системы Windows Me, что обеспечивает передачу файлов по кабелю. 
Для поддержки накопителей DVD, используется новая файловая система UDF (Universal Disk File System, файловая система универсальных дисков). К новым разновидностям плат PC Card относиться 32-разрядная платы (PC Card,или Card Bus), платы с питанием на 3,3 В и многоцелевые платы, выполняющие функции сразу нескольких периферийных устройств, например функции сетевого адаптера и модема. Windows Me может обеспечить нормальную работу как скоростных инфракрасных (FIR, Fast Infrared), так и последовательных инфракрасных (SIR, Serial Infrared) портов. 
В комплект поставки системы включены наиболее свежие (на момент выпуска системы) версии драйверов различных периферийных устройств. 
Драйверы HSFLOP.PDR переработан и существенно ускоряет доступ к большинству CD-ROM, а также повышается эффект от кэширования с упреждающим чтением.  
Новая файловая система FAT 32 учитывает динамичное увеличение емкости жестких дисков, позволяя работать с логическими дисками большего размера при меньшей длине кластера. Это избавляет от необходимости разделять жесткий диск на части и уменьшает потери дисковой памяти. Появившийся мастер Преобразование диска в FAT32 (Drive Converter Wizard) преобразует логические диски из формата FAT16 в формат FAT32.

-Операционная система 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. Если же дома пользователь выполняете сложные работы по созданию и редактированию изображений, моделированию и конструированию, или любые другие сложные работы, то эта версия подойдет и для вашего домашнего компьютера. Версия Microsoft Windows XP Server предназначена для установки на сервере — мощном компьютере, обеспечивающем работу множества пользователей в компьютерной сети. 
Внутреннее устройство новой версии Windows, на первый взгляд, вроде бы не потерпело значительных изменений со времен Windows 2000 (если не считать традиционно улучшенной защиты системных файлов и ряда новых драйверов устройств). Одно из серьезных нововведений – встроенная система распознавания голосовых команд и голосового ввода данных. А самое главное, помимо привычного 32-разрядного варианта Windows, Microsoft подготовила и 64-разрядную модификацию, предназначенную для установки на серверы, оснащенные новым 64-разрядным процессором Itanium.  
          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 пользователю не потребуется устанавливать дополнительные программы. Записать компакт-диск можно прямо из проводника Windows.