ОС Windows 7 у порівнянні з Windows XP

Поняття та класифікація операційної системи. Історія появи Windows 7. Нововведення інтерфейсу Windows 7: екран привітання, робочий стіл, панель задач. Описання стандартних програм Windows 7. Огляд захисту та продуктивності даної операційної системи.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

РОЗДІЛ 1

1.1 Поняття операційної системи

Операційною системою називається базовий комплекс програмного забезпечення спеціального рівня, яке, з однієї сторони, є інтерфейсом між пристроями обчислювальної системи та прикладними програмами, а з іншої - призначене для керування пристроями та обчислювальними процесами, а також для ефективного розподілу обчислювальних ресурсів між процесами та організації надійного обчислення.

Операційна система (далі - ОС) займає своє, строго визначене місце між прикладними програмами, що знаходяться на вищому рівні, та пристроями з їх мікроархітектурою, машинною мовою та вбудованими мікропрограмами, що знаходяться на нижньому рівні ієрархії програмного забезпечення.

Найнижче знаходиться апаратне забезпечення - мікросхеми, плати, диски, клавіатура, монітор та інші фізичні складові комп'ютера. Над апаратними складовими знаходиться програмне забезпечення, яке поділене на режим ядра та режим користувача.

Операційна система працює в режимі ядра (його ще називають режимом супервізора). В цьому режимі вона має повний доступ до усього апаратного забезпечення і може використовувати будь-яку команду, яку може виконати комп'ютер. Решта програм працює в режимі користувача, в якому доступні не всі команди комп'ютера, зокрема, їм недоступні команди, що безпосередньо керують ресурсами комп'ютера або ж здійснюють операції вводу-виводу (Input-Output). Таким чином, лише ОС працює безпосередньо з апаратним забезпеченням, ізолюючи прикладне програмне забезпечення. І користувач, і його програми взаємодіють з апаратним забезпеченням лише через інтерфейси ОС, і тому вона є основою усього іншого програмного забезпечення.

Перші комп'ютери не мали ОС, а відразу виконували окремі команди, введені користувачем. Однак це часто приводило до збоїв та помилок в роботі, або ж комп'ютер тривалий час простоював в очікуванні завдання. Тому поступово почав формуватися образ ОС - набору програм, що зводили до мінімуму маніпуляції користувача з обладнанням, носіями даних, а стандартні бібліотеки дозволяли уникати багаторазового програмування одних і тих самих операцій (операцій введення-виведення, математичних дій та функцій і т.д.). В 50-х-60-х рр. сформувалися і були реалізовані основні ідеї, що визначали функціональність ОС:

пакетний режим - черга програм на виконання, причому ОС може завантажувати іншу програму зі змінних носіїв в оперативну пам'ять, не очікуючи завершення вже виконуваної програми, що дозволяє запобігати простою процесора. В перших комп'ютерах простій комп'ютера був занадто дорогим задоволенням;

розподіл часу і багатозадачність - спосіб роботи комп'ютера, коли він виконує декілька програм шляхом поперемінної передачі керування процесором кожній з них на короткий проміжок часу, в результаті чого складається враження, що програми працюють одночасно

розділення прав і повноважень - набір правил, згідно з якими для кожного користувача чи програми виділений діапазон дій, дозволений для виконання. Для користувачів цей принцип реалізований у вигляді облікових записів користувачів для мультикористувацьких ОС, а для програм - у вигляді строгого розмежування роботи процесора на два режими - реальний, для якого доступний весь адресний простір пам'яті, та захищений, в якому адресний простір строго обмежений діапазоном, виділеним для даної програми. Очевидно, що реальний режим призначений для роботи ОС, а захищений - для прикладних програм.

реальний час роботи - здатність ОС оперативно реагувати на події зовнішнього простору. Якщо для ОС час є критичним параметром, тоді є потреба в реальному часі роботи ОС. Але оскільки не для всіх ОС є обмеження в часі, то не у всіх ОС реалізований реальний час роботи. ОС реального часу ніколи не спізниться з відповіддю, тоді як ОС загального призначення може не запізнитися. ОС реального часу використовують в мікроконтролерах, системах керування промисловими процесами, області телекомунікацій, цивільній та військовій авіації, вбудованих системах (в побутових електронних пристроях, пристроях управління промисловим виробництвом, ядерних станціях і т.д.)

файлові системи і структури - способи і методи організації збереження інформації на комп'ютері. Кожна ОС організовує процес збереження інформації на носій за певними правилами. Однак для різних носіїв ці правила будуть відрізнятися. Набір програм, що реалізовують ці правила, називають файловою системою, й існують окремі файлові системи для жорсткого диска, компакт-диска, flash-накопичувача та флопі-дискети. Кожна ОС підтримує хоча б одну файлову систему. Найпоширенішими файловими системами є FAT (FAT12, FAT16, FAT32), EXT(EXT2, EXT3, EXT4), UDF, ISO 9660, NFS.

В тому, що ОС є надважливою при використанні комп'ютера, можна переконатися, якщо визначити основні функції сучасних ОС:

прийом від користувача команд, сформульованих спеціальною мовою, зрозумілою для даної ОС, та їх обробка;

запуск програм на виконання (передача управління цій програмі, після чого комп'ютер виконує її);

завантаження в оперативну пам'ять програми, що запущена для виконання;

розподіл фізичної, а в сучасних ОС також і віртуальної пам'яті;

ідентифікація всіх програм і даних;

обслуговування усіх операцій введення та виведення;

прийом і виконання команд від запущених команд та процесів;

забезпечення роботи систем керування файлами (файлової системи);

забезпечення реалізації мультипроцесорності;

організація механізму обміну повідомленнями між запущеними процесами (програмами);

забезпечення недоторканності даних однієї програми від впливу іншої;

реалізація взаємодії кількох комп'ютерів в мережі;

автентифікація та авторизація користувачів (для мультикористувацьких ОС). Автентифікація означає, що комп'ютер для кожного, хто збирається використовувати ОС, перевіряє ім'я користувача та його пароль на відповідність до тих, що є в базі даних облікових записів користувачів;

дотримання вимог обмеження часу відклику в режимі реального часу (для операційних систем реального часу);

надання можливості роботи в системах програмування для створення програмного забезпечення для даної ОС;

стабільність та можливість роботи в разі часткового збою системи чи її складових.

За відсутності ОС кожна програма, запущена на комп'ютері, повинна була б сама забезпечувати виконання усіх цих вимог. В разі невиконання хоча б однієї з цих функцій користування комп'ютером стає недоцільним, оскільки більшість часу витрачається на його обслуговування.

Важливою відмінністю ОС від решти програмного забезпечення є не тільки положення, а й великий об'єм, складна структура та значний термін використання. Для наочності в таблиці наведена кількість рядків коду для деяких сучасних ОС.

ОС	Кількість рядків
Ядро Linux 0.1	10239
Ядро Linux 1.0.0	176520
Ядро Linux 1.2.0	310950
Windows NT 3.5	4000000
Ядро Linux 2.0.0	777956
Ядро Linux 2.2.0	1800847
Ядро Linux 2.4.0	3377902
Ядро Linux 2.6.0	5929913
Ядро Linux 2.6.29	11010647
Windows NT4	16500000
Windows 2000	20000000
Windows XP	40000000
Windows Vista	50000000

windows інтерфейс програма операційна система

Варто зазначити, що для ОС сімейства Windows цифри є неточними в зв'язку з тим, що ці ОС є закритими, і цифри взяті з неофіційних джерел, а у випадку Linux підраховувались лише рядки ядра ОС, а, як відомо, до складу Linux входить також менеджер вікон, несистемні утиліти, оболонка робочого стола, різноманітні прикладні програми та ін.

1.2 Класифікація ОС

Беручи до уваги той факт, що спектр використання комп'ютера є досить широким, природним є той факт, що існує багато ОС, що значно відрізняються між собою за призначенням, системними вимогами, інтерфейсом, кінцевим користувачем і т.д.