Операционные системы, среды и оболочки

Операционные системы, среды и оболочки — это комплект программных продуктов, которые предназначены для управления компьютерным оборудованием и обеспечения его связи с пользователем.

Программы трансляции и интерпретации

Современное компьютерное оборудование является очень сложной аппаратной и программной системой. Проектирование программных продуктов для компьютеров, их настройка и дальнейшее использование является очень сложной и трудоёмкой задачей. Главная проблема состоит в значительной разнице между тем, что считается удобным для человека и тем, что является удобным для компьютера. Компьютеру понятен специализированный машинный язык, а людям понятен и привычен язык, на котором они общаются между собой, в крайнем случае, язык алгоритмов.

Данная проблема может быть решена двумя методами, и оба предполагают разработку командной системы, более удобной для людей, чем система машинных команд компьютера. Отличие двух вышеназванных методов заключается только в том, как компьютер станет исполнять программные продукты, которые написаны на некотором алгоритмическом языке. Согласно первому методу нужно заменить каждую команду языка алгоритмов на необходимый комплекс машинных команд. Тогда в итоге компьютер будет исполнять фактически новую программу, состоящую из машинных команд, взамен программы, выполненной на алгоритмическом языке. Такая система носит название трансляции.

Второй метод заключается в формировании программы на языке машинных кодов, но на основании некоторых исходных данных, которыми является программа на языке алгоритмов. Последовательно рассматривается каждая команда на алгоритмическом языке и тут же осуществляется выполнение эквивалентного комплекта машинных команд. Такая система фактически не нуждается в составлении новой программы в машинных кодах, и именуется интерпретацией. Программа, осуществляющая процесс интерпретации, является интерпретатором.

«Операционные системы, среды и оболочки»
Готовые курсовые работы и рефераты
Решение учебных вопросов в 2 клика
Помощь в написании учебной работы

Операционная система была спроектирована для автоматизации действий оператора и сокрытия от пользователей всего усложнённого взаимодействия с оборудованием, подарив ему понятную командную систему. Нижние уровни не предназначены для использования программистами, которые разрабатывают прикладные программы. Они обслуживают функционирование программ интерпретации и трансляции, которые в свою очередь поддерживают более высокие программные уровни. Сами программы трансляции и интерпретации пишут системные программисты, специализирующиеся на проектировании и реализации новых виртуальных машин. Выше уровня операционной системы располагаются другие системные программные модули. К ним относятся командные интерпретаторы, являющиеся оболочкой, а также программы компиляции, редактирования и так далее. Эти программные модули не входят в состав операционной системы, хотя иногда ошибочно некоторые пользователи оболочку принимают за часть операционной системы.

Замечание 1

Следует отметить, что операционной системой являются программы, запускаемые в режиме ядра. Другое название этого режима — супервизор. Операционной системе гарантирована защита от необдуманных, или случайных вредоносных операций со стороны пользователей при помощи специализированных аппаратурных методов.

Операционные системы, среды и оболочки

Операционная система осуществляет пару главных, но не взаимосвязанных функций. А именно, организация ресурсного управления и обеспечение более высокого уровня компьютерных возможностей. С позиции пользователей, операционные системы являются виртуальными машинами, которые обеспечивают более лёгкий процесс программирования и управления компьютером, чем прямое управление аппаратными средствами, являющимися элементами физического устройства компьютера.

Но позиция, определяющая операционную систему в виде удобного пользовательского интерфейса, является взглядом на ситуацию сверху вниз. Если посмотреть с другой стороны, то есть снизу вверх, то операционная система является механизмом, управляющим всеми составляющими частями этой очень сложной структуры.

Понятие операционной системы в нынешней его трактовке возникло гораздо позднее первых электронных вычислительных машин. Когда появилась полупроводниковая комплектация, вычислительная мощность компьютеров сильно возросла. Параллельно с этим наблюдался и прогресс в сфере написания программ и организационной структуре вычислительных операций. Сложность реализация программ тоже возросла и состояла из следующих процедур:

1. Операция загрузки необходимого транслятора.
2. Пуск программы трансляции и формирование машинных кодов программы.
3. Установление связи сформированной программы с библиотекой подпрограмм.
4. Выполнение загрузки программы в зону оперативной памяти.
5. Пуск программы.
6. Организация вывода итогов выполнения программы на печать или другую периферию.

Чтобы организовать эффективную загрузку всего компьютерного оборудования, в вычислительные центры добавили штатных операторов, которые стали выполнять функции организаторов вычислительных процессов для всех специалистов центров. Но каким бы классным не был оператор, ему было невозможно угнаться за быстродействием компьютера.

К концу пятидесятых годов двадцатого века передовые компании начали выпускать операционные системы с такими параметрами, которые справедливы и сегодня:

1. Возможность пакетной обработки единого потока задач.
2. Стандартные программы для ввода и вывода информации.
3. Автоматический переход между выполняемыми программами.
4. Функции, позволяющие восстановить работу после появления ошибок.
5. Наличие языков для управления заданиями, позволяющие пользователям описать используемые задания и ресурсные возможности, необходимые для их реализации.

Современные операционные системы служат для того, чтобы пользователю не было необходимости вникать во все сложности иерархической организации программно-аппаратного обеспечения компьютера. Для пользователя компьютер представляется в виде набора различных программных приложений.

3.6 Оболочки операционных систем, их назначение, виды, функциональные возможности

Оболочки операционных систем— это программы, облегчающие работу пользователя с файлами и папками (каталогами) и предоставляющие ему ряд дополнительных сервисных услуг. Поскольку производимые с их помощью операции являются действиями над элементами файловой системы, их иногда называют файловыми менеджерами или файловыми диспетчерами.

Основные возможности большинства оболочек ОС следующие:

просмотр содержимого папки (диска) в различных форматах;

вывод информации о скрытых файлах и папках;

сортировка и фильтрация информации о содержимом папки (диска);

просмотр структуры диска (дерева папок);

переименование, копирование, пересылка, удаление и быстрый поиск файлов;

просмотр, создание, сравнение и синхронизация каталогов;

просмотр, создание и редактирование текстовых файлов;

архивация, обновление и разархивация архивных файлов, просмотр архивов;

запуск программ и создание пользовательских меню запуска.

Примерами оболочек ОС являются следующие программы: Norton Commander, Norton Navigator, NC for Windows, DOS Navigator, PC Shell, PowerDesk, FAR, Windows Commander, Windows Explorer (Проводник), ДИСКо Командир и др. При всем многообразии эти программы можно разделить на две большие группы. В первую входят программы, подобные программе «Проводник» с добавлениями некоторых полезных функций. Вторая группа представлена программами, имитирующими интерфейс самого популярного файлового менеджера прошлых лет — Norton Commander.

Программы первой группы популярны на Западе. Примером такой программы может служить PowerDesk, входящая в комплект утилит фирмы Mijenix. Большинство же пользователей «постсоветского пространства» отдают предпочтение файловым менеджерам второй группы. Эти программы позволяют видеть файлы и каталоги на двух панелях, которые идентичны по своим функциям, т.е. можно одновременно просматривать содержимое двух папок. Операции над файлами и каталогами в них производятся с помощью команд меню, функциональных клавиш и мыши. Кроме этого, оболочки типа «нортона» имеют командную строку, которую можно использовать для выполнения некоторых операций.

Рассмотрим функциональные возможности оболочек ОС на примере программы Total Commander (ранее Windows Commander) версии 6.50.

Total Commander— это классический двухпанельный файл-менеджер с графическим интерфейсом, выпускаемый компанией Christian Ghisler.

Кроме двух рабочих панелей, интерфейс Total Commander (рис. 3.6) содержит Панель инструментов, Панель с кнопками дисков «drive buttons», Окно выбора диска, Панель информации о выбранном диске, Строку состояния, Командную строку, Кнопки функциональных клавиш, которые при необходимости можно отключать.

Рис. 3.6. Окно программы Total Commander

Помимо основных возможностей, перечисленных выше, Total Commander выполняет следующие функции:

предоставляет возможность смены языка интерфейса;

поддерживает длинные имена файлов;

поддерживает стандартный набор архиваторов (ZIP, ARJ, LHA и RAR), а также архиваторы UC2 и ACE. Содержимое архивов показывается в виде каталогов, файлы которых можно просмотреть или даже запустить. Возможен просмотр самораспаковывающихся архивов;

поддерживает удаление в Корзину или минуя ее (при нажатой клавише );

поддерживает Контекстное меню и технологию «Drag&Drop»;

содержит полнофункциональный встроенный FTP-клиент;

содержит программу просмотра Lister, которая позволяет не только просматривать текстовые файлы, но и работать с HTML страницами, просматривать рисунки, прослушивать аудио-файлы (для просмотра файлов других форматов можно использовать внешние программы);

позволяет производить настройку цветов (можно выбрать любые цвета палитры для панелей, текста, выделенных файлов и директорий, курсора и текста под ним) и шрифтов, используемых в рабочих и служебных панелях, а также изменить размер иконок на панелях;

предоставляет функции обмена данными между двумя компьютерами, сравнения файлов, синхронизации директорий и др.

Total Commander поддерживает как «нортоновские», так и «виндовские» комбинации «горячих клавиш» и способы проведения некоторых операций. Например, операцию копирования можно производить при помощи клавиши либо комбинациями + +. Эту же операцию можно провести используя Контекстное меню или технологию «Drag&Drop»;

Операции выделения файлов и каталогов и поиска внутри каталога также осуществляются как «нортоновскими», так и «виндовскими» методами.

7.7. Что такое программы-оболочки?

Оболочки — это программы, созданные для упрощения работы со сложными программными системами, такими, например, как DOS. Они преобразуют неудобный командный пользовательский интерфейс в дружественный графический интерфейс или интерфейс типа «меню». Оболочки предоставляют пользователю удобный доступ к файлам и обширные сервисные услуги.

Самая популярная у пользователей IBM-совместимого ПК оболочка — пакет программ Norton Commander. Он обеспечивает:

• создание, копирование, пересылку, переименование, удаление, поиск файлов, а также изменение их атрибутов;
• отображение дерева каталогов и характеристик входящих в них файлов в форме, удобной для восприятия человека;
• создание, обновление и распаковку архивов (групп сжатых файлов);
• просмотр текстовых файлов;
• редактирование текстовых файлов;
• выполнение из её среды практически всех команд DOS;
• запуск программ;
• выдачу информации о ресурсах компьютера;
• создание и удаление каталогов;
• поддержку межкомпьютерной связи;
• поддержку электронной почты через модем.

7.8. Операционная система Windows.

В настоящее время большинство компьютеров в мире работают под управлением той или иной версии операционной среды Windows фирмы Microsoft. Охарактеризуем наиболее распространенные версии. Windows NT (NT — англ. New Technology) — это операционная система, а не просто графическая оболочка. Она использует все возможности новейших моделей персональных компьютеров и работает без DOS. Windows NT — 32-разрядная ОС со встроенной сетевой поддержкой и развитыми многопользовательскими средствами. Она предоставляет пользователям истинную многозадачность, многопроцессорную поддержку, секретность, защиту данных и многое другое. Эта операционная система очень удобна для пользователей, работающих в рамках локальной сети, для коллективных пользователей, особенно для групп, работающих над большими проектами и обменивающихся данными. Windows95 представляет собой универсальную высокопроизводительную многозадачную и многопотоковую 32-разрядную ОС нового поколения с графическим интерфейсом и расширенными сетевыми возможностями. Windows 95 — интегрированная среда, обеспечивающая эффективный обмен информацией между отдельными программами и предоставляющая пользователю широкие возможности работы с мультимедиа, обработки текстовой, графической. звуковой и видеоинформации. Интегрированность подразумевает также совместное использование ресурсов компьютера всеми программами. Эта операционная система обеспечивает работу пользователя в сети, предоставляя встроенные средства поддержки для обмена файлами и меры по их защите, возможность совместного использования принтеров, факсов и других общих ресурсов. Windows 95 позволяет отправлять сообщения электронной почтой, факсимильной связью, поддерживает удаленный доступ. Применяемый в Windows 95 защищённый режим не позволяет прикладной программе в случае сбоя нарушить работоспособность системы, надежно предохраняет приложения от случайного вмешательства одного процесса в другой, обеспечивает определённую устойчивость к вирусам. Пользовательский интерфейс Windows 95 прост и удобен. В отличие от оболочки Windows 3 эта операционная система не нуждается в установке на компьютере операционной системы DOS. Она предназначена для установки на настольных ПК и компьютерах блокнотного типа с процессором 486 или Pentium. Рекомендуемый размер оперативной памяти 32—128 Мбайт. После включения компьютера и выполнения тестовых программ BIOS операционная система Windows 95 автоматически загружается с жесткого диска. После загрузки и инициализации системы на экране появляется рабочий стол, на котором размещены различные графические объекты. Пользовательский интерфейс спроектирован так, чтобы максимально облегчить усвоение этой операционной системы новичками и создать комфортные условия для пользователя. Windows 98 отличается от Windows 95 тем, что в ней операционная система объединена с браузером Internet Explorer посредством интерфейса, выполненного в виде Web-браузера и оснащенного кнопками «Назад» и «Вперед» для перехода на предыдущую и последующую Web-страницы. Кроме этого, в ней улучшена совместимость с новыми аппаратными средствами компьютера, она одинаково удобна как для использования на настольных, так и на портативных компьютерах.

При подготовке материала использовались источники:
https://spravochnick.ru/informatika/operacionnye_sistemy_sredy_i_obolochki/
https://studfile.net/preview/5438941/page:27/
https://studfile.net/preview/5170956/page:26/