Оболочки операционных систем

Интерфейс операционной системы DOS не обладает необходимой дружественностью. Команды нужно знать наизусть, посимвольно набирать на клавиатуре и при этом не допускать ошибок. Все это предъявляет высокие требования к квалификации пользователя.

Для облегчения взаимодействия пользователя с компьютером .существуют, так называемые, оболочки операционных систем — программы, делающие наглядным и простым выполнение базовых операций над файлами, каталогами и др. с использованием меню, защитой от необдуманных и ошибочных действий и разветвленной контекстной помощью. .

Простая оболочка обычно входит в комплект утилит операционной системы MS DOS. Однако, значительно большее распространение получила оболочка под названием «нортон командер» (Norton Commander). Остановимся на ее интерфейсе подробнее, рис. 2.3.

При работе Norton Commander в стандартной настройке (конфигурации) на экране дисплея имеются следующие области:

• правая и левая панель — большие синие прямоугольники, на которых отображаются каталоги (директории) дисков; одна из панелей является активной; обозначение текущего диска и директория вверху активной панели выделены цветом; внутри панели находится указатель;

• командная строка с приглашением, в которой можно непосредственно набирать команды DOS или формировать их с помощью имен файлов на панелях;

• строка подсказки с обозначением команд, закрепленных за функциональными клавишами F1… F10.

Указатель перемещается внутри панели при нажатии клавиш управления курсором; переключить активную панель можно с помощью клавиши . Чтобы войти в директорий, нужно указать его имя указателем и нажать клавишу(), чтобы выйти из текущего директория — установить указатель на две точки вверху панели выше имен файлов и директориев и нажать клавишу(). При нажатии клавиши , когда указатель установлен на имени исполняемого файла (с расширением .bat или .ехе или .com), происходит запуск этого файла на исполнение. Если необходимо вызвать имя файла в командную строку для формирования параметров команды, нужно, выделив имя файла указателем, нажать одновременнои . Можно по желанию определить действия Norton Commander над файлами с произвольными расширениями при нажатии клавиши . Так, можно задать, что при указании файла с расширением .txt запускается текстовый редактор и в него загружается указанный файл.

Рис. 2.3. Типичный вид панелей Norton Commander

Основные операции выполняются при нажатии функциональных клавиш. Так, при нажатии клавиши

F1 происходит вызов контекстной подсказки (гипертекста с развитой системой ссылок);

F2 вызывается пользовательское меню, в котором по желанию собраны часто выполняемые команды;

F3 вызывается для просмотра (View) в режиме текста или кодов файл, указанный на активной панели;

F4 вызывается простейший редактор для редактирования указанного на активной панели текстового файла;

F5 копируется указанный файл или директорий (или группа отмеченных файлов и директорией) с активной панели на диск, отражаемый пассивной панелью;

F6 происходит переименование (если вводится новое имя) или перемещение файлов или директорий с активной панели на пассивную;

F7 создается директорий на активной панели;

F8 удаляются указанные или отмеченные файлы и директории;

F9 вызывается горизонтальное меню в верхней строке экрана;

F10 происходит выход из Norton Commander.

Выделение файлов происходит при нажатии клавишиили при задании фильтра с помощью серой клавиши «+».

Горизонтальное меню, вызываемое клавишей F9, позволяет изменить настройки Norton Commander (например, режим отображения информации на панелях), выполнить перечисленные и некоторые дополнительные, важные для пользователя, команды и действия.

Примечательно, что большинство операций можно выполнить с помощью Norton Commander несколькими способами:

• с помощью меню, выбирая команду с помощью клавиш управления курсором;

• с помощью меню, выбирая команду с помощью манипулятора «мышь»;

• с помощью меню, выбирая команду с помощью выделенной в команде буквы;

• с помощью «(горячих клавиш» — сочетания клавиш при их одновременном нажатии.

По мере роста квалификации пользователи переходят к использованию именно «горячих клавиш». Например, чтобы перейти к другому дисководу на левой панели, нажимают комбинацию +, на. правой — +; чтобы отключить панели — + и т.д.

Norton Commander имеет-резидентную часть, которая восстанавливает состояние Norton Commander после окончания работы прикладных программ.

Наряду с Norton Gommander;’ нашли применение аналогичные программные средства типа Volkov Commander и dos Navigator. Имея много общего с Norton Commander, они оказываются более удобными в ряде специфических моментов (таких как работа с архивами, подключение внешних редакторов, соединение файлов и т.д.).

С переходом на персональные компьютеры с процессором 80386 и с увеличенной памятью (не менее 4 Мбайт), на смену Norton Commander и характерному для DOS стилю работы в текстовом режиме пришла оболочка Windows и новый стиль работы с графическим интерфейсом. Идея графического интерфейса Windows заимствована компанией «Microsoft», долгое время специализировавшейся на операционных системах для персональных компьютеров IBM, у операционной системы для компьютеров Apple. Иногда Windows определяют не как оболочку, а как нечто большее, используя термин типа «операционная среда». При этом исходят из того, что если классическая оболочка (такая как Norton Commander) видоизменяет лишь пользовательский интерфейс, то программа типа Windows дополнительно к этому берет на себя управление программами и заданиями, т.е. реализует основные функции операционной системы.

Принципиально важные особенности Windows по сравнению с MS DOS — это многозадачность (допускается одновременное выполнение нескольких процессов) и возможность обмена данными между работающими программами. Важно и то, что Windows использует расширенную оперативную память (много больше 640 кбайт) и подразумевает единый интерфейс всех прикладных программ. Недаром утвердилось понятие «программировать под Windows», т.е. ориентироваться на стандартный графический интерфейс.

Название Windows — «окна» — говорит само за себя. Эта оболочка операционной системы построена на основе графических окон, соответствующих программным средствам и группам программных средств, которыми пользователь может управлять, изменять их размеры, перемещать по экрану, открывать и закрывать по своему желанию.

Оболочка Windows ориентирована на работу с помощью манипулятора «мышь». Все операции в этой среде в высокой степени унифицированы, все программные средства имеют очень схожие интерфейсы и принципы управления, что значительно ускоряет освоение новых программных средств,

Первой версией обсуждаемой операционной среды, получившей широкое распространение, стала Windows 3.1 (Windows for work groups 3.11), рис. 2.4.

При запуске Windows 3.1 пользователь видит на экране окно Program Manager -Диспетчера Программ, в котором имеются пиктограммы (условные схематические обозначения) программ; среди них всегда имеются группы аксессуаров (accessories) и приложений (main), а также другие группы, такие как Microsoft Office. Группу можно активизировать, указав ее пиктограмму курсором и дважды нажав левую кнопку мыши; при этом открывается окно, содержащее пиктограммы для каждого программного средства, относящегося к группе. Чтобы запустить программное средство, надо указать его курсором и дважды нажать левую клавишу мыши.

Рис.2.4. Типичный вид среды Windows 3.1

Работающую программу можно снять, указав знак «-» в левом верхнем углу окна и нажав левую кнопку мыши, или отложить (минимизировать), указав знак «-» в правом верхнем углу. Может быть минимизирована и группа, если нажать левую клавишу мыши, предварительно указав на «-» в правом верхнем углу окна группы.

Рис. 2.5. Пример группового окна

Существует группа программ, составляющих стандартные приложения Windows. Это относительно небольшие по возможностям (по сравнению со специализированными) прикладные программы: текстовый редактор Write, графический редактор PaintBrush, картотека, календарь, калькулятор, часы и т.д. Конечно, возможности редактора Write при оформлении книги не идут в сравнение с текстовым процессором Word-7, но она существенно проще в освоении. В Картотеке можно хранить «карточки» с текстами и рисунками и вести поиск информации (например, по ключевым словам), т.е. организовать простую базу данных. Часы, Календарь и Калькулятор удобно всегда иметь под рукой.

Совместная работа нескольких программ требует возможности обмена данными между ними. При разработке программного обеспечения для MS DOS об этом особо не заботились: даже если разные программы могут обрабатывать один и тот же файл (например, редакторы Лексикон и MultiEdit могут поочередно искать орфографические ошибки в смешанном русско-английском тексте), то надо вначале выйти из одной программы и затем войти в другую, имеющую, как правило, иначе организованный интерфейс, и т.д. В Windows такой проблемы нет: можно, например, ввести в текст, создаваемый с помощью Write или Word, рисунок, созданный с помощью PaintBrush, не выходя ни из одной из этих программ в едином интерфейсе Windows.

Рис. 2.6. Пример окна диспетчера файлов

Для работы с файлами в Windows существует специальная программа -FileManager (Диспетчер Файлов — Менеджер Файлов), рис. 2.6. Она позволяет выполнять все виды работ с файлами: просмотр файловой структуры, копирование, удаление, переименование, пересылку между каталогами и т.д. Пиктограмма Диспетчера Файлов имеет вид шкафа с ящиками, каталога — папки, текущего каталога — раскрытой папки. Благодаря наглядности и простоте использования оболочка Windows получила огромное распространение и стала стандартом для IBM совместимых персональных компьютеров с процессорами 386 и более мощных.

Важно понимать, однако, что многозадачность Windows не есть реальная параллельность в выполнении программ. На машине с одним процессором, которой является IBM PC, истинная параллельность невозможна. Среда Windows создает видимую параллельность, разделяя время между приложениями малыми порциями и постоянно переходя от одного к другому.

С 1995 года на смену операционной оболочке Windows 3.1 для IBM-совместимых персональных компьютеров пришла операционная система Windows’95. В настоящее время эта операционная система бьет все рекорды популярности. По прогнозам ожидается около 100 млн. продаж этой системы к 2000 году. Трудно оценить количество несанкционированных копий этой системы, широко используемой как в России, так и во всем мире. Windows’95 предназначена для установки на персональных компьютерах desktop и компьютерах типа notebook, имеющих процессор типа

Intel 80386DX, 80486, Pentium. Объем оперативной памяти должен быть не менее 4 Мбайт. Новая версия операционной системы лучше использует дополнительную оперативную память, чем предыдущая. Однако многие приложения для нормальной работы требуют от 8 до 16 Мбайт.

Новая версия обеспечивает более высокую производительность и большие возможности за счет применения 32-, а не 16-разрядной передачи данных. Windows’95 является высокопроизводительной, универсальной, надежной, многозадачной и многопотоковой интегрированной 32-разрядной операционной системой нового поколения с расширенными сетевыми возможностями, работающей в защищенном режиме и обеспечивающей графический интерфейс с пользователем. Windows’95 представляет собой интегрированную среду, обеспечивающую эффективный обмен информацией между отдельными программами и предоставляющую пользователю широкие возможности по обработке текстовой, графической, звуковой и видеоинформации. Понятие интегрированности подразумевает также совместное использование ресурсов компьютера всеми программами.

Операционная система позволяет прослушивать компакт-диски, редактировать музыкальные произведения, работать с видеофрагментами. Новая операционная система обладает также улучшенными телекоммуникационными возможностями, которые позволяют использовать ее в локальных и глобальных сетях, работать с электронной почтой. Windows’95 обеспечивает работу пользователя в сети, с электронной почтой, факсом и со средствами мультимедиа, поддерживает большинство приложений DOS и предыдущих версий Windows. Если в предыдущих версиях активное приложение периодически передавало системные ресурсы другим приложениям, работающим в фоновом режиме, то новая операционная система сама управляет ресурсами, используя принцип вытесняющей многозадачности. Приложение, нуждающееся в ресурсах, может приостановить работу до получения ресурса или перейти к другим операциям. Многопоточное выполнение одной задачи позволяет при задержке в выполнении одного потока работать со следующим. Распределение времени между потоками производится с учетом их приоритетов. Приложения работают в защищенном адресном пространстве. После завершения работы приложения память автоматически очищается.

Применение 32-разрядного фонового спулинга печати ускоряет печать больших документов, позволяет минимизировать перерывы в работе. Сопоставление возможностей Windows’95 и Windows for Workgroups 3.11 показало, что при использовании новой операционной системы скорость загрузки и печати 100-страничного WinWord-документа возросла примерно на 30%.

После загрузки Windows’95 на экране появляется изображение, напоминающее рабочий стол. Так же, как на рабочем столе, на его модели (на экране) размещены значки папок с документами и значки быстрого доступа. Одна из основных задач, поставленная разработчиками новой операционной системы, заключалась в обеспечении простоты, удобства, интуитивной очевидности пользовательского интерфейса. Интерфейс Windows’95 спроектирован так, чтобы создать комфортные условия для пользователя и обеспечить объектно-ориентированную и документированную работу. По сравнению с предыдущими версиями улучшилось оформление экрана: появились эффектные трехмерные интерфейсные элементы, изменилось оформление диалогового окна, окон приложений и документов. Улучшенный пользовательский интерфейс, однотипность выполнения всех базовых операций призваны ускорить процесс освоения операционной системы.

Для обозначения различных объектов, с которыми имеет дело пользователь, в Windows используются графические символы. В Windows’95 отдельные файлы объединяют в папки, которые являются аналогом каталогов, использовавшихся в предыдущих версиях. Так же, как в каталоге может находиться несколько каталогов более низкого уровня, папка может состоять из нескольких папок более низкого уровня.

Значительное внимание уделено документо-ориентированной работе с тем, чтобы пользователь в первую очередь уделял внимание документам, а не прикладным программам (документом называется любой файл, обрабатываемый с помощью прикладной программы). Windows’95 позволяет откр