Как осуществляется взаимодействие прикладных программ и Windows?

Что такое Windows?

Любая операционная система, будь то Windows, MacOS X или Linux, работает по одному и тому же принципу: она автоматически загружается после включения компьютера и управляет работой всех его компонентов (центральным процессором, видеокартой и жесткими дисками).

Именно «операционка» обеспечивает работу всех прикладных программ, позволяя, например, текстовому редактору распечатывать документы, а браузеру – отображать веб-страницы.

Операционные системы на первых персональных компьютерах – MS DOS и ее клоны – управлялись командной строкой: пользователь должен был набирать все команды и запускать их на выполнение нажатием клавиши [Enter]. Однако с тех пор все радикально изменилось.

Само название Windows отражает суть нового принципа взаимодействия пользователя с программами: каждое приложение запускается в своем собственном окне, а пользователь имеет доступ ко всем открытым окнам. Переключение между ними и управление программой в отдельном окне может быть выполнено как посредством клавиатурных команд, так и с помощью мыши (но в обоих случаях вам не придется вводить команды – достаточно будет выбрать нужные пункты меню).

Как работает Windows?

Windows состоит из набора компонентов, образующих иерархическую структуру, на каждом уровне которой выполняются определенные задачи:

1. на самом нижнем уровне располагается ядро ОС – его еще называют «сердцем операционной системы». «Нижний» в данном контексте означает близость к аппаратным компонентам ПК, с которыми ядро взаимодействует напрямую. Оно осуществляет общее управление всеми происходящими в Windows процессами – например, определяет, сколько вычислительной мощности процессора нужно выделить той или иной программе. Windows всегда старается так распределить системные ресурсы, чтобы параллельно работающие приложения получали их в достаточном количестве;

2. системные функции – компонент, расположенный «над ядром» ОС и, отвечающий за выполнение системных функций – например, за работу службы автоматического обновления Windows;

3. подсистема Win32 – располагается на третьем уровне и предоставляет прикладным программам важнейшие интерфейсы.

4. программные интерфейсы (API) – располагаются на последнем уровне и отвечают за доступность различных технологий Windows, используемых, например, более ранними версиями программ или играми.

Как осуществляется взаимодействие прикладных программ и Windows?

Прикладные программы – антивирусы, офисные приложения или игры – не могут напрямую обращаться к процессору или осуществлять вывод результатов на экран монитора.

Разработка программного обеспечения превратилась бы в довольно трудную задачу, если бы в код программы нужно было добавлять модули для выполнения всех стандартных операций.

Каждое приложение использует готовые функции операционной системы, которые и позволяют отображать картинку на экране или, например, выполнять распечатку текста.

Вызов этих функций происходит через специальные программные интерфейсы (API), которые связывают прикладные программы с операционной системой и устройствами компьютера.

Если программе требуется записать файл на диск, она обращается к функции сохранения данных Windows. Приложение дает указание операционной системе: «Сохрани файл AБВГД на жесткий диск!», а Windows принимает эту команду и проделывает всю необходимую для записи файла работу: находит на жестком диске свободную область, резервирует это место под будущий файл и затем записывает туда информацию. Кроме того, система информирует программу о результате операции: прошло ли создание файла успешно или же возникли какие-либо проблемы.

Как видите, Windows выступает «посредником» между программой и устройствами компьютера. Самый известный программный интерфейс называется DirectX – он служит для поддержки различных графических режимов в играх.

Программы, разработанные для Windows, в большинстве случаев не будут работать под другими ОС (например, Linux или Mac OS); заметим, что и обратное тоже верно (то есть программа для Mac OS не будет работать под управлением Windows). Основная причина этого кроется в том, что в системах используются уникальные API, на работу с которыми рассчитаны прикладные программы.

Сколько версий Windows существует?

Их очень много – больше дюжины. Microsoft подразделяет все операционные системы Windows на две категории:

1. пользовательские – в их число входят такие ОС, как Windows 98, XP и Vista – предназначены для домашнего или офисного использования. Наиболее распространенной является Windows XP, а самой новой – Windows Vista.

2. серверные – такие системы, как Windows Server 2003 или 2008, существуют в нескольких версиях, отличающихся производительностью. Они устанавливаются на серверы, которые выполняют обслуживание многопользовательской сети.

С момента выпуска Windows XP компания Microsoft стала разделять операционную систему на несколько версий:

- Home Edition – это стандартная версия Windows XP, которая обычно предустанавливается на новые компьютеры;

- Professional – в этой версии имеются дополнительные сетевые функции, которые, однако, вряд ли пригодятся большинству индивидуальных пользователей;

- Media Center – версия, выпущенная в 2004 году, в которой реализован дополнительный Рабочий стол, подходящий для отображения на экране телевизора.

В самой новой версии Windows – Vista – не так-то просто выбрать подходящий вариант системы – их целых шесть:

- Home Basic – самая простая версия ОС, предназначенная для работы с фотографиями, видеофильмами и музыкой. Кроме того, в нее включены такие стандартные программы, как Internet Explorer и Почта Windows.

- Home Premium – эта версия предустановлена на большинстве новых компьютеров. От версии Basic ее отличает наличие элегантного Aero-интерфейса, а также дополнительные функции для работы с мультимедийным содержимым.

- Business – версия, предназначенная для использования на предприятиях благодаря наличию в ней сетевых функций.

- Ultimate – эта версия сочетает в себе возможности версий Home Premium и Business. Она задумана как система для профессионалов, которые используют компьютер для решения бизнес-задач, но при этом не отказываются и от работы с мультимедийным контентом.

- Enterprise – эта версия доступна для предприятий и компаний, заключивших с Microsoft специальный договор. По сути, она представляет собой расширенный вариант Business Edition.

Когда появилась Windows?

В апреле 1983 года компания Microsoft впервые представила так называемый Interface Manager, разработанный ей для собственной операционной системы MS-DOS. С помощью него можно было одновременно запускать на компьютере несколько программ, например, текстовый редактор и табличный процессор. На жаргоне программистов эти отдельно исполняемые программы стали называться окнами – так вскоре родилось название «Windows», и с таким именем появилась в 1985 году первая версия Windows – 1.0.

Вы уже привыкли к тому, что после запуска системы на экране монитора появляется Рабочий стол с расположенными на нем ярлыками. А вот при запуске Windows 1.0 на экране можно было видеть только содержимое жесткого диска. Чтобы запустить программу, пользователь должен был сначала перейти в нужную папку на диске, затем найти в ней файл программы и только потом запустить его двойным щелчком мыши или нажатием клавиши Enter на клавиатуре.

Windows 1.0 поставлялась на двух дискетах и состояла из 90 файлов, общий объем которых равнялся 2 Мб. С выходом каждой новой версии запросы системы к занимаемому ей месту на диске росли: для Windows Vista уже требуется около 12 Гб дискового пространства и состоит она из примерно 73 тысяч файлов, то есть эта ОС в 6000 раз объемнее, чем Windows 1.0.

Что умеет Windows?

В составе операционных систем Windows XP и Vista имеется множество утилит, которые нужны в повседневной работе. Вот наиболее важные из них:

1. с помощью Проигрывателя Windows Media, Фотогалереи и Media Center легко и удобно просматривать фотографии и фильмы, а также слушать музыку. Программы Movie Maker и DVD Maker помогут смонтировать фильм из отдельных видеоклипов и записать его на оптический диск;

2. заниматься веб-серфингом вы можете с помощью встроенного в систему браузера Internet Explorer. Для приема и отправки электронных сообщений предназначены Outlook Express или почтовый клиент Windows Mail в Vista;

3. для управления файлами и папками как нельзя лучше подойдет Проводник Windows, а сохранить текущие настройки и файлы на случай непредвиденных сбоев системы позволит утилита «Восстановление системы»;

4. на страже безопасности системы стоит «Брандмауэр Windows», а «Центр безопасности» проинформирует о том, насколько хорошо защищен компьютер, а также загружены ли последние обновления системы. В Windows Vista, помимо этого, имеется средство защиты от сетевых атак «Защитник Windows» и функции родительского контроля и контроля учетных записей пользователя.

5. Прочие полезные утилиты – программа звукозаписи, текстовый редактор, калькулятор и графический редактор – также входят в состав стандартной поставки Windows. В Vista имеются и средства для распознавания голоса, которые позволяют управлять компьютером с помощью голосовых команд (пока только в англоязычной версии ОС).

Singularity

За закрытыми дверями лабораторий Microsoft идет процесс создания «с нуля» абсолютно новой операционной системы, оснащенной другим ядром. Она будет лишена недостатков предыдущих версий Windows, и как результат, ей потребуется заметно меньше памяти для работы: 20 Мб против 300 или 500 Мб Windows Vista.

Ядро Singularity будет поддерживать новые функции безопасности. Программы теперь не смогут напрямую обращаться к операционной системе или другим приложениям. Все подобные обращения будут отслеживаться специальными «охранниками», и система даст разрешение на их исполнение, только если они будут признаны безопасными.

 

Что такое Windows?

Любая операционная система, будь то Windows, MacOS X или Linux, работает по одному и тому же принципу: она автоматически загружается после включения компьютера и управляет работой всех его компонентов (центральным процессором, видеокартой и жесткими дисками).

Именно «операционка» обеспечивает работу всех прикладных программ, позволяя, например, текстовому редактору распечатывать документы, а браузеру – отображать веб-страницы.

Операционные системы на первых персональных компьютерах – MS DOS и ее клоны – управлялись командной строкой: пользователь должен был набирать все команды и запускать их на выполнение нажатием клавиши [Enter]. Однако с тех пор все радикально изменилось.

Само название Windows отражает суть нового принципа взаимодействия пользователя с программами: каждое приложение запускается в своем собственном окне, а пользователь имеет доступ ко всем открытым окнам. Переключение между ними и управление программой в отдельном окне может быть выполнено как посредством клавиатурных команд, так и с помощью мыши (но в обоих случаях вам не придется вводить команды – достаточно будет выбрать нужные пункты меню).

Как работает Windows?

Windows состоит из набора компонентов, образующих иерархическую структуру, на каждом уровне которой выполняются определенные задачи:

1. на самом нижнем уровне располагается ядро ОС – его еще называют «сердцем операционной системы». «Нижний» в данном контексте означает близость к аппаратным компонентам ПК, с которыми ядро взаимодействует напрямую. Оно осуществляет общее управление всеми происходящими в Windows процессами – например, определяет, сколько вычислительной мощности процессора нужно выделить той или иной программе. Windows всегда старается так распределить системные ресурсы, чтобы параллельно работающие приложения получали их в достаточном количестве;

2. системные функции – компонент, расположенный «над ядром» ОС и, отвечающий за выполнение системных функций – например, за работу службы автоматического обновления Windows;

3. подсистема Win32 – располагается на третьем уровне и предоставляет прикладным программам важнейшие интерфейсы.

4. программные интерфейсы (API) – располагаются на последнем уровне и отвечают за доступность различных технологий Windows, используемых, например, более ранними версиями программ или играми.

Как осуществляется взаимодействие прикладных программ и Windows?

Прикладные программы – антивирусы, офисные приложения или игры – не могут напрямую обращаться к процессору или осуществлять вывод результатов на экран монитора.

Разработка программного обеспечения превратилась бы в довольно трудную задачу, если бы в код программы нужно было добавлять модули для выполнения всех стандартных операций.

Каждое приложение использует готовые функции операционной системы, которые и позволяют отображать картинку на экране или, например, выполнять распечатку текста.

Вызов этих функций происходит через специальные программные интерфейсы (API), которые связывают прикладные программы с операционной системой и устройствами компьютера.

Если программе требуется записать файл на диск, она обращается к функции сохранения данных Windows. Приложение дает указание операционной системе: «Сохрани файл AБВГД на жесткий диск!», а Windows принимает эту команду и проделывает всю необходимую для записи файла работу: находит на жестком диске свободную область, резервирует это место под будущий файл и затем записывает туда информацию. Кроме того, система информирует программу о результате операции: прошло ли создание файла успешно или же возникли какие-либо проблемы.

Как видите, Windows выступает «посредником» между программой и устройствами компьютера. Самый известный программный интерфейс называется DirectX – он служит для поддержки различных графических режимов в играх.

Программы, разработанные для Windows, в большинстве случаев не будут работать под другими ОС (например, Linux или Mac OS); заметим, что и обратное тоже верно (то есть программа для Mac OS не будет работать под управлением Windows). Основная причина этого кроется в том, что в системах используются уникальные API, на работу с которыми рассчитаны прикладные программы.