Операционные оболочки

Оглавление

 

 

Введение

Целью данной работы является изучение наиболее известных операционных оболочек на предмет их разнообразия и удобства в использовании.

Операционная оболочка - комплекс программ, ориентированных на определенную операционную систему, предназначен для облегчения диалога между пользователем и компьютером путем выполнения наиболее часто повторяющихся программ. 

Операционная оболочка - надстройка над операционной системой с удобным для пользователя интерфейсом для работы с файловой  
системой и внешними устройствами.

Изучение операционных оболочек проводилось с помощью наблюдения, работы с оболочкама, анализа и тестирования операционных оболочек.

Глава 1.  Дисковая Операционная Система – DOS

§1. Общие сведения

DOS (англ. Disk Operating System — дисковая операционная система, DOS) — семейство операционных систем для персональных компьютеров. Ориентировано на использование дисковых накопителей, таких как жёсткий диск и дискета.

Существовали операционные системы с таким названием для больших ЭВМ производства IBM и их клонов в 1960-80-х годах.

DOS является  однозадачной операционной системой. После запуска управление передаётся прикладной программе, которая получает в своё распоряжение все ресурсы компьютера и может осуществлять ввод/вывод посредством как функций предоставляемых операционной системой, так и функций базовой системы ввода/вывода (BIOS), а также работать с устройствами напрямую.

DOS имеет  консольную систему ввода/вывода  и поддерживает три стандартных потока: stdin, stdout и stderr.

Рис. 1 вид экрана MS DOS

DOS — 16-битная операционная система, работающая в реальном режиме, поэтому для расширения возможностей и преодоления ограничений реального режима были созданы так называемые расширители DOS. Они запускают программы в защищённом 32-битном режиме и эмулируют исходные сервисы операционной системы. Обычно они поддерживают стандарт DOS Protected Mode Interface (DPMI). Самый известный и широко используемый (в компьютерных играх) расширитель — DOS/4GW.

Существует несколько ветвей ДОС для ПК. Все они схожи по наборам команд и базовой функциональности, но отличаются производительностью, стабильностью работы и дополнительными функциями.

DR-DOS (Novell DOS, Caldera DR-DOS) — выпущена Digital Research в 1991 году, перекуплена компанией Novell в 1993 году, затем компанией Caldera.

MS-DOS — выпущена компанией Microsoft в 1981 году.

PC DOS — выпущена компанией IBM в 1981 году.

PTS-DOS — выпущена компанией Физтех-софт в 1991 году или ранее.

Paragon DOS Pro (первоначальное название — PT$-DOS). Ветка PTS-DOS, выпущенная компанией Paragon Software после того, как её основатели, включая ведущего разработчика PTS-DOS, ушли из ФизТехСофт, основав собственную компанию. Последние версии этой ветки включают поддержку FAT32.

FreeDOS — выпущена в 1994 году. Свободная ДОС, изначально называлась PD-DOS.

FreeDOS-32 — свободная 32-битная ДОС. Не требует расширителей для запуска 32-битных приложений. Планируется избавиться и от других ограничений ДОС (поддержка других файловых систем, многозадачности и т. п.).

 

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.

MS DOS и другие подобные операционные системы были однозадачными, т.е. одновременно могла выполняться только одна программа. Для включения другой программы необходимо было выключать предыдущую.

 

§2 Norton Commander

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.

Norton Commander (сокращенно называемый на советском пространстве NC) — популярный файловый менеджер дляDOS, первоначально разработанный американским программистом Джоном Соча. (Некоторые дополнительные компоненты были полностью или частично написаны другими людьми: Linda Dudinyak — Commander Mail, вьюверы; Peter Bradeen — Commander Mail; Keith Ermel, Brian Yoder — вьюверы.) Программа была выпущена компанией Peter Norton Computing(глава — Питер Нортон), которая позже была приобретена корпорацией Symantec.

В течение нескольких лет Norton Commander конкурировал по степени популярности с файловыми менеджерами PCTools иXTree, однако уже с третьей версии Norton Commander вытеснил с персональных компьютеров эти программы.

Разработка велась с 1984 года (первоначально под названием VDOS). Первая версия была выпущена в 1986 году.

В Советском Союзе и России наибольшую популярность получили версии 2.0 (1988), 3.0 (1989), 4.0 (1992).

Третья версия породила целую серию расширений, патчей и улучшений, написанных третьими лицами без согласования с автором. К программе дописывались вьюверы, позволявшие смотреть файлы различных форматов, делались патчи, позволяющие копировать каталоги целиком, дописывались внешние плагины разного назначения.

Рис.2. Типичный вид панелей Norton Commander

Начиная с версии 4.0 программу разрабатывала целая команда программистов, поскольку в 1990 фирма Peter Norton Computing, была куплена компанией Symantec, но новый коммандер постепенно начал утрачивать популярность, так как увеличил размер занимаемой памяти (что было критично для DOS), содержал ошибки и, к тому же, начал вытесняться собственными клонами. Менее функциональные, чем Norton Commander, Volkov Commander и Pie Commander, более-менее точно копировали нортоновский интерфейс. DOS Navigator, визуально схожий с Norton Commander, предоставлял гораздо больший ряд возможностей. Впоследствии клоны появились и на других операционных системах: BSD, GNU/Linux —Midnight Commander, Krusader; Microsoft Windows — FAR Manager, Total Commander; и другие аналогичные программы.

Команда Symantec продолжала борьбу за рынок, выпустив для DOS версии 5.0 (1995), 5.51 (1998) и для Microsoft Windows версию 2.01. В Norton Commander 5.51 для DOS появилась поддержка длинных имен файлов при работе в Windows. Но большого распространения эти версии уже не получили, так как появившиеся к тому времени клоны и последователи NC обладали большими возможностями, а некоторые пользователи предпочитали пользоваться штатным файл-менеджером Windows.

Выводы:

1. Операционная система MS-DOS - разработанная корпорацией Microsoft однопользовательская дисковая операционная система с текстовым интерфейсом, обеспечивающая поддержку и ведение файлов в структуре многоуровневых каталогов.
2. Оболочка Norton Commander является самой распространенной из используемых в настоящее время надстроек над DOS, преобразующих её командный пользовательский интерфейс в интерфейс типа «меню».

 

Глава 2. Windows

§1.  Общие сведения Windows

Windows 3.x — общее название семейства операционных систем компании Майкрософт, выпущенных с 1990 по 1994 год. Первой широко распространённой версией Microsoft Windows стала 3.0, позволив Майкрософт соревноваться с Macintosh иCommodore Amiga в области операционных систем с графическим интерфейсом. В данный момент запускается на телефонах Motorola (MOTOMAGX) и Nokia Nseries "фриками". На самом деле Windows 3.x не стоит называть операционной системой, потому что она является многофункциональной надстройкой для DOS, то есть работает на её основе.

§2.  Windows 3.0

Рис. 3. Windows 3.0

Windows 3.0 была  выпущена 22 мая 1990 года и имела значительно обновлённый пользовательский интерфейс, а также технические усовершенствования, позволявшие использовать возможности процессоров Intel 80286 и 80386 по управлениюпамятью. Текстовые программы, созданные для MS-DOS, могли быть запущены в окне (эта возможность была ранее доступна в более ограниченном виде в Windows/386 2.1). Это делало систему пригодной к использованию в качестве простой многозадачной базы для старых программ; однако, для домашних компьютеров эта функция не имела большого значения, так как большинство игр и развлекательных приложений по-прежнему требовали непосредственный доступ к DOS.

Средство MS-DOS Executive, использовавшееся ранее для запуска программ и управления файлами, было заменено средствами Диспетчер Программ и Диспетчер Файлов, упростившими эти действия. Тем не менее, MS-DOS Executive по-прежнему поставлялась с системой в качестве альтернативного пользовательского интерфейса. Панель Управления, ранее представлявшая собой обыкновенный апплет, была переделана и стала походить больше на свой аналог в операционной системе Mac OS. В ней были централизованы системные настройки, включая ограниченное управление цветовой схемой интерфейса. В поставку было включено несколько простых приложений, например, текстовый редактор Блокнот и текстовый процессор Write (оба они были унаследованы от предыдущих версий Windows), средство записи макрокоманд (новая возможность Windows 3.0; впоследствии была удалена), и калькулятор (также из предыдущих версий). Более старая игра Реверси была дополнена карточным пасьянсом «Косынка».

Windows 3.0 была последней версией Windows, которая, по заявлениям Microsoft, поддерживала  полную совместимость со старыми  приложениями Windows.

§3.  Windows 3.1

Рис.4. Windows 3.1

Windows 3.1 (изначально  носившая кодовое имя Janus), выпущенная 18 марта 1992 года, была расширением Windows 3.0. Она включала систему шрифтов TrueType (и предустановленный набор довольно качественных шрифтов), что впервые сделало Windows серьёзной платформой для настольных издательских систем. Аналогичные возможности можно было получить в Windows 3.0 при помощи приложения Adobe Type Manager. Эта версия Windows также включала простую антивирусную программуMicrosoft Anti-Virus for Windows, которая позже стала известна тем, что определяла программу установки Windows 95 как содержащую компьютерный вирус. Начиная с этой версии системы Windows поддерживают 32-разрядный доступ к жёсткому диску.

Windows 3.1 была  разработана таким образом, чтобы  иметь максимальный уровень обратной совместимости с более старыми платформами Windows. Как и версия 3.0, Windows 3.1 имела Диспетчер Файлов и Диспетчер Программ.

Была также выпущена специальная версия, названная Windows 3.1 для Центральной и Восточной Европы, которая поддерживала кириллицу и имела шрифты сдиакритическими знаками.

Рис.5. Типичный вид среды Windows 3.1

Встроенная поддержка сетей появилась в версии Windows для рабочих групп 3.1 (Windows for Workgroups 3.1), расширенной версии Windows 3.1. Она включала в себя поддержку SMB для общего доступа к файлам по протоколам NetBEUI и/или IPX, а также содержала компьютерную игру «Червы» (Hearts) и VSHARE.386, драйвер виртуального устройства для программы SHARE.EXE. Windows для рабочих групп 3.11 (Windows for Workgroups 3.11) поддерживала 32-разрядный доступ к файлам, полные 32-разрядные сетевые перенаправители и файловый кэш VCACHE.386. Кроме того, в версии 3.11 была убрана поддержка стандартного режима и игра «Реверси». Поддержка протоколовTCP/IP в Windows 3.x основывалась на отдельных пакетах от третьих сторон (например, Winsock). Дополнение от Microsoft (с кодовым именем Snowball) также предоставляло поддержку TCP/IP в Windows для рабочих групп, но этот пакет не стал широко доступным.

Рис.6. Пример окна диспетчера файлов

Ограниченная совместимость с новым 32-разрядным API Win32, который использовался в Windows NT, предоставлялась дополнительным пакетом Win32s.

Windows 3.2 была  версией только для китайского языка.

Со временем, Windows 3.x была заменена Windows 95, Windows 98 и более поздними версиями, которые интегрировали компоненты MS-DOS и Windows в единый продукт.

В дальнейшем Windows 3.x нашла применение во встроенных системах. 1 ноября 2008 Microsoft прекратила выдачу лицензий на её использование.

§4.  Windows 95

Рис.7. Windows 95

С 1995 года на смену операционной оболочке Windows 3.1. приходит Windows 95

Эта 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 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. Windows 95 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.

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 открыть любой документ, не запуская предварительно приложение, в котором оно создано. Объекты (предметы), с которыми мы контактируем в реальной жизни, обладают определенными свойствами. У каждого предмета свой внешний вид, вес, габариты и т.п. Аналогично, объекты Windows имеют свои характеристики. Можно подобрать внешний вид значка, отображающего файл. Файлы имеют размеры, для них задаются атрибуты и т.п.