Операционные системы Microsoft Windows для настольных персональных компьютеров

Министерство  образования Республики Татарстан

Профессиональное  училище №135 
 
 
 
 
 

Дипломная работа на тему

«Операционные системы 

Microsoft Windows

для настольных персональных компьютеров» 
 

                              Выполнил: обучающийся 64 группы

                              Петяшков  Сергей Владимирович 

                              Проверила: учитель информатики

                              Шоркина Агния Альбиановна 
 

Б.Кайбицы, 2007 

Содержание

Содержание                2

Введение                 3

1. Общие сведения об операционных системах                 4
1. Структура операционных систем           4
2. Операционные системы для персональных компьютеров       5
2. Общие сведения об ОС Windows            6
1. Предпосылки создания Windows           6
2. Общие особенности Windows           6
3. Характеристика семейства «домашних» Windows

(на основе DOS)                       7

1. Windows 1.0 и Windows 2.x                      7
2. Windows 3.x              9
3. Windows 95                     12
4. Windows 98                              19
5. Windows 98 SE                     21
6. Windows ME                     22
4. Характеристика семейства «серверных» Windows (на основе NT)     25
1. Windows NT 3.1.            26
2. Windows NT 3.51            30
3. Windows NT 4.0            31
4. Windows 2000            32
5. Windows XP                      35
6. Windows 2003 Server           37
7. Windows Vista (Longhorn)          40

Заключение              42

Список источников информации           43 
 

Введение

      Современный мир развивается очень быстро. Уже привычная всем нам электроника  еще вчера казалась чем-то недосягаемым. А сегодня компьютеры, мобильные телефоны, бытовая электроника прочно вошла в нашу повседневную жизнь.   Уже ни у кого не вызывает удивление компьютер не только на работе, но и дома. Современные люди с легкостью работают на компьютере, но большинство из них не задумывается о том, чем обеспечивается эта легкость. А зря. Ведь эта на первый взгляд скучная тема оказывается очень интересной. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Общие сведения об операционных системах

1.1. Структура операционных  систем

      Я не буду вдаваться в подробности  работы компьютера на уровне диалогов устройств – процессора, материнской платы, оперативной памяти, дисковых накопителей и др. Это достаточно сложно и требует определенных знаний в области электроники. Достаточно сказать, что вся работа устройств координируется не только и не столько ими самими и их контроллерами. Эта работа управляется программами, выполняющимися на компьютере. Базовый набор таких программ – простейшее определение понятия «Операционная система».

      Если  быть точнее, операционная система (ОС) является совокупностью следующих программных компонентов:

• загрузчик (нужен для загрузки в оперативную память компьютера всех остальных компонентов ОС, начинает работать при включении компьютера. Он должен находиться в специальном загрузочном секторе (MBR) на дисковом накопителе);
• ядро (библиотека стандартных функций ОС);
• командный процессор (интерпретатор) (транслятор команд, получаемых ОС от пользователя и программ в машинный язык);
• BIOS (базовая система ввода-вывода ((не путать с BIOS компьютера) библиотека реализации ввода-вывода информации);
• драйверы устройств (программные модули, позволяющие ОС отдавать команды и получать результаты работы устройств);
• интерфейс (способ общения пользователя и системы).

      Приведенный список полностью соответствует  только операционным системам для компьютеров. В ОС для мобильных телефонов все перечисленные   компоненты «зашиты» в микросхему BIOS устройства. В ОС для промышленных компьютеров (мэйнфреймов, серверов и т.д.) используются различные вариации данных модулей.

1.2. Операционные системы  для персональных компьютеров

      Так как существует два вида (архитектуры) персональных компьютеров (ПК), то существуют ОС для каждого вида ПК: для IBM PC-совместимых  – DOS, Windows, Linux, а для Apple Macintosh – MacOS. Самым распространенным видом ПК являются IBM PC-совместимые компьютеры под управлением Microsoft Windows, так как:

1. Компьютеры типа IBM PC получили всеобщее распространение благодаря открытости своей архитектуры. Пользователь может выбрать нужный компонент из десятков изделий, предлагаемых различными компаниями. Таким образом, упрощается ремонт и модернизация ПК.
2. ОС Windows стала общепризнанным стандартом ОС для ПК благодаря своей простоте и достаточно высокой мощности и стабильности, хотя в этом Windows несколько уступает Linux, зато Windows намного проще в освоении.

      За  всю историю существования ОС Windows вышло 16 версий этой ОС, каждая из которых намного мощнее и надежнее предыдущей. О каждой из них в отдельности речь пойдет ниже. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Общие сведения  об ОС Windows

2.1. Предпосылки создания Windows

      История ОС от Microsoft начинает свой отсчет с 1981 г., когда команда Билла Гейтса создала  первую версию DOS для IBM PC. ОС получилась достаточно неплохой для своего времени, но сложной для неподготовленного  пользователя, т.к. имела текстовый интерфейс, т.е. команды нужно было вводить с клавиатуры в командную строку с необходимыми параметрами. Поэтому пользователю приходилось запоминать большое количество команд с их параметрами. К тому же компьютеры стали появляться дома, поэтому требовалось упростить интерфейс ОС. Это относится к IBM PC. У его конкурента, Apple Macintosh, графический интерфейс уже в то время стал стандартом. Поэтому назрела необходимость создания новой ОС, более дружественной к пользователю и предоставляющей большие возможности в работе.

      Есть  два семейства ОС Windows: «домашние» (Windows 1.0 – 3.1, Windows 95, 98 , 98SE, ME) и «серверные» (Windows NT, 2000, XP, 2003 Server, Vista). Их предназначение понятно из названия. Правда, начиная  с XP, «серверные» Windows стали  выпускаться и в домашнем варианте.  

2.2. Общие особенности  Windows

      Все Windows имеют общие особенности:

• графический интерфейс;
• многозадачность;
• поддержка мыши;
• использование всего объема оперативной памяти (кроме Windows 1.0 – 2.x);
• использование DOS в качестве одного из компонентов ядра;
• разрядность в 32 бита (кроме Windows 1.0 – Windows 3.11).

3. Характеристика семейства  «домашних» Windows

(на  основе DOS)

3.1. Windows 1.0 и Windows 2.x

      Windows 1.0. Первая версия Windows увидела свет в конце 1983 г., хотя, строго говоря, она не являлась ОС в полном смысле этого слова. Это была просто графическая оболочка для DOS, призванная упростить работу с ней. В Windows 1.0 не нужно было вводить команды в командную строку. Вместо этого команды отдавались мышью, либо выбором иконок клавиатурой. В ней использовались разработки компании Apple Computers (графический интерфейс и мышь). Конечно, первая версия Windows была очень «сырой»: хотя в ней можно было запускать несколько Windows-приложений и/или одну DOS-программу, оболочка не могла работать с оперативной памятью больше 640 кбайт, т.е. DOS-предел памяти не был преодолен. Стабильность также была на очень низком уровне – крах или даже некоторые незначительные ошибки в выполняющейся программе могли разрушить механизмы Windows, которые приходилось восстанавливать путем переустановки. Новая ОС была, как и DOS, 16-разрядной, т.е. полностью использовала возможности процессоров не старше 8086. (Разрядность - свойство устройства обрабатывать за один рабочий такт определенное количество информации, выражаемое в битах. Разрядность ОС – свойство ОС использовать процессор для обработки за один рабочий такт такого количества информации, с которым за один рабочий такт способен работать командный процессор ОС). Но были также и положительные стороны: наконец-то появилась возможность запускать сразу несколько приложений в отличие от DOS, где можно было в запускать программу только после завершения работы с предыдущей. Правда, были исключения – программы-резиденты (TSR). Обновлять ОС не было возможности, т.к. обновления не выпускались на рынок, а Интернета в современном представлении еще не было. В довершение стоит сказать об огромных по тем меркам требованиях, предъявляемых Windows компьютеру (оболочка была рассчитана на работу на процессорах Intel 8086). Так что в силу вышеперечисленных особенностей первая версия Windows распространения не получила. 

      Windows 2.0 – 2.1. В 1987 выходит вторая версия Windows. Она отличалась от первой версии тем, что была рассчитана на работу с процессорами Intel 80286 (вышедшая через год Windows 2.1 была написана с расчетом на работу на Intel 80386), хотя ОС так и осталась 16-разрядной, т.е. возможности новых процессоров Intel 80386 не использовались в полной мере, т.к. они являются 32-разрядными устройствами. В остальном же  устройство ОС осталось прежним по сравнению с предшественницей. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.2. Windows 3.x

      Windows 3.0. Первые две версии Windows (а точнее, их почти провал на рынке) не погасили желание Microsoft «довести до ума» новую ОС и завоевать рынок «домашних» ОС. И старания компании Билла Гейтса впервые увенчались успехом в 1990 г., когда вышла первая коммерчески успешная и более-менее работоспособная Windows 3.0.

      Для начала стоит сказать, что программисты Microsoft наконец-то преодолели рамки, поставленные DOS. Хотя новая ОС оставалась 16-разрядной, появилась, наверно, самая замечательная возможность ОС тех лет: в Windows 3.0 нет ограничений на использование оперативной памяти, то есть использовалась вся установленная в системе «оперативка», а не только базовые 640 кбайт. Работа с памятью разделялась на два режима: стандартный (Real Mode – первые 640 кбайт) и расширенный (Expanded Mode – память «выше» 640 кбайт). При работе в расширенном режиме Windows контролировала всю работу системы, а не только свои приложения. К тому же, это увеличивало скорость работы системы. Также в лучшую сторону изменился интерфейс. Он стал более продуманным, удобным и просто более красивым. 

      Windows 3.1. В 1992 г. выходит следующая версия Windows под порядковым номером 3.1. В ней были впервые реализованы сразу несколько технологий, упрощающих работу с компьютером: DnD (Drag'n'Drop – перенеси и брось) и OLE (Object Linking and Embading – связывание и внедрение объектов). Технология DnD широко используется в интерфейсе ОС и приложений, а OLE – при внедрении объектов одного типа в объект другого, например, рисунка в текст в Microsoft Word. По умолчанию в системе использовался расширенный режим работы с памятью, а стандартный режим был оставлен только для совместимости. Это означает, что теперь можно было использовать всю память без настроек работы с памятью. Система использовала 32-х разрядный доступ к диску, который осуществлялся опять же в расширенном режиме. Для операций ввода/вывода использовались команды DOS, но под жестким контролем Windows. Все это давало следующие удобства для пользователя. Во-первых, система могла одновременно исполнять несколько как Windows-, так и DOS-задач в режиме кооперативной многозадачности. Во-вторых, пользователь мог не беспокоиться о совместимости различных комплектующих с конкретными приложениями. Он четко знал – если, например, драйвер звуковой платы установлен, то она будет работать в любом Windows-приложении. То же самое касалось и других устройств, например видеокарт. Ведь очень часто приходилось кропотливо настраивать карту для работы в SVGA-режимах в DOS-приложениях. В-третьих, упрощалась работа с интерфейсом благодаря DnD. Система могла работать практически со всеми типами данных – от текстов до мультимедиа (фотографии, звуки, анимация, видео). Мощный API (Application Program Interface – программный интерфейс приложений) позволил разработчикам ПО проектировать приложения практически любой сложности, от текстовых процессоров до САПР  и зрелищных игр. Подводя итог, можно сказать, что Windows 3.1 определенно удалась. Но и в этой бочке меда не обошлось без ложки дегтя. Концепция многозадачности Windows 3.1 была унаследована от предшественниц, что в свою очередь обуславливало очень нестабильную работу. Крах одной программы мог привести к «падению» всей ОС. Это происходило из-за того, что ОС не управляла разделением и защитой частей памяти между процессами. Вся работа с памятью заключалась лишь в предоставлении процессу требуемой им памяти, и могла сложиться такая ситуация, когда на один и тот же участок памяти претендовали два или более процесса. Начинался конфликт процессов, который мог напрочь «снести» ядро ОС. Поэтому всем было ясно, что разработка Windows не прекратится с выпуском этой версии.