Билет № 18 Операционная система Windows XP

Операционная система Microsoft Windows XP, создана на основе технологии NT и является прямой наследницей системы Windows 2000. Вместе с тем, все лучшие нововведения, включенные в Windows Me, можно обнаружить и в Windows XP. При сохранении высоких показателей надежности, безопасности и быстродействия, система стала более простой в освоении, в ней появилось множество средств, предназначенных для индивидуальных домашних пользователей.

Система поставляется в нескольких вариантах, ориентированных на разные особенности применения. Версия Microsoft Windows XP Home Edition предназначена для индивидуальных пользователей, чаще всего работающих на домашнем компьютере. В этой версии особый упор сделан на работу с рисунками, аудио и видео. Версия Microsoft Windows XP Professional предназначена, как ясно из названия, для профессионалов. Эта версия наиболее часто используется в организациях. Версия Microsoft Windows XP Server предназначена для установки на сервере - мощном компьютере, обеспечивающем работу множества пользователей в компьютерной сети.

Следует отметить, что для эффективной работы с операционной системой Windows XP требуется достаточно мощный современный компьютер. Прежде всего, в компьютере должно быть установлено не менее 128 мегабайт памяти. Лучше установить 256 мегабайт, чтобы система работала быстрее. Процессор может использоваться любой, но не слишком старый. Если тактовая частота процессора не менее 300 мегагерц, то он подойдет. Хотя лучше, конечно, использовать процессор с частотой более одного гигагерца. Жесткий диск должен вмещать не только файлы операционной системы и временные файлы, но и иметь достаточно свободного места, например, для создания образа компакт-диска перед его записью. Реально требуется диск размером не менее двух-трех гигабайт. А если учесть, что на диске надо установить другие программы и оставить место для разных документов, то диск объемом 10 гигабайт нельзя назвать слишком большим.

В версии Windows XP сильно изменился внешний вид системы. Кнопки, значки, панели теперь выглядят немного иначе. Даже главное меню Windows изменилось. Изменения интерфейса самые значительные после перехода с Windows 3.1 на Windows 95. Вместе с тем имеется возможность использовать и старый интерфейс, если вы к нему привыкли. Особо следует отметить работу программ в режиме совместимости с предыдущими версиями Windows. Вы можете работать с программой, которая написана для Windows 95, и не работает в Windows 2000. Все версии Windows XP имеют множество нововведений. Поддерживается значительно больше разнообразных устройств. Система позволяет легко и удобно обрабатывать видеофильмы, фотографии, рисунки, музыку и песни. Теперь с помощью Windows XP любой сможет построить домашнюю сеть на основе двух-трех компьютеров, обеспечив совместное использование файлов, папок, принтера, факса и доступа в Интернет.

При работе с Windows XP для записи информации на записываемые и перезаписываемые компакт-диски вам не потребуется устанавливать дополнительные программы. Записать компакт-диск можно прямо из проводника Windows. Кстати, проводник сильно изменился. Кроме поддержки сжатых папок, особых папок для хранения рисунков, музыки и видео, добавлена панель с командами, состав которых меняется в зависимости от выполняемых вами действий.

Полезным компонентом системы является редактор видеофильмов. Теперь вы сможете выполнить профессиональный нелинейный монтаж своих любительских фильмов. Существенно легче стало работать с цифровыми фотокамерами и сканерами. Вам не потребуется никакой дополнительной программы, чтобы ввести фотографию в компьютер, незначительно преобразовать ее и распечатать на принтере. Универсальный проигрыватель аудио и видео теперь поддерживает больше форматов и позволяет сменить свой внешний вид. Вы можете сами создавать звуковые файлы в популярном формате МРЗ. Универсальный проигрыватель поддерживает также воспроизведение цифровых видеодисков (DVD-дисков), что позволит вам насладиться высочайшим качеством изображения и звука при просмотре современных фильмов. Для развлечений в Windows XP включено несколько новых игр, часть из которых позволяют вам играть в Интернете.

Существенно улучшена и защита системы. Теперь при случайном удалении важных системных файлов, они будут автоматически восстановлены. Имеется возможность восстановления системы к более раннему состоянию, после установки новых программ и оборудования. Улучшенная поддержка технологии Plug & Play позволяет подключить к компьютеру многие современные бытовые приборы.

Дальнейшее развитие получили и средства для работы с Интернетом. Существенно переработана справочная система, улучшена система безопасности. Многочисленные изменения коснулись средств администрирования и управления работой множества пользователей в локальной вычислительной сети.

В системе имеется и множество других нововведений, о которых вы узнаете по мере прочтения книги и знакомства с Windows XP. Однако перед началом работы с системой мы рекомендуем вам познакомиться с основными понятиями, используемыми в Windows XP. Если вы знакомы с предыдущими версиями Windows, большинство понятий для вас окажутся знакомыми.

 

Билет № 19 Управление процессами

Управление процессами. Процесс — это программный модуль, выполняемый в центральном процессоре (CPU). Операционная система контролирует следующую деятельность, связанную с процессами: создание и удаление процессов; планирование процессов; синхронизация процессов; коммуникация процессов; разрешение тупиковых ситуаций.

Различают следующие состояния процесса: новый, выполняемый, ожидающий, готовый, завершенный. Переход из одного состояния в другое не может выполняться произвольным образом.

 

Билет № 20 Операционные системы Windows NT/2000/XP

Операционная система Windows NT или New Technology -была создана группой разработчиков под руководством Дэйва Катлера, ранее работавшего в DEC над проектом VMS (кстати, довольно час­то используемая аббревиатура WNT получается из VMS сдвигом букв V, М, S по алфавиту на одну: V->W, М -> N', S -> Т). Дэйв Катлер пришел в Microsoft в 1988 году специально для работы над проектом NT. NT, в отличие от остальных ОС Microsoft, в некото­ром смысле проект одного человека, она наиболее законченная ОС из всего того, что они выпустили.

Windows NT является 32-разрядной операционной системой с приоритетной многозадачностью. В качестве фундаментальных ком­понент в состав операционной системы входят средства обеспече­ния безопасности и развитый сетевой сервис. Windows NT также обеспечивает совместимость со многими другими операционными и файловыми системами, а также с сетями. Windows NT способна функционировать как на компьютерах, оснащенных CISC — про­цессорами со сложной системой команд (complex instruction set computing), так и на компьютерах с RISC — процессорами, имею­щими сокращенный набор инструкций (reduced instruction set com­puting). Операционная система Windows NT также поддерживает высокопроизводительные системы с мультипроцессорной конфигу­рацией.

Знакомым в Windows NT является только внешний облик. За графическим пользовательским интерфейсом скрываются новые мощные возможности.

 

Билет № 21 Планирование работы процессора

Основные задачи управления процессором сводятся к решению двух взаимосвязанных проблем:

 Создание условий, при которых каждый процесс и приложение получат достаточную часть рабочего времени процессора, чтобы обеспечивалось их нормальное функционирование

 Использование стольких циклов процессора, сколько возможно для нормальной работы.
Основной единицей программного обеспечения, с которой операционная система работает при планировании работы процессора, является либо процесс, либо поток, в зависимости от операционной системы.
Было бы заманчиво рассматривать процесс как приложение, однако такой подход дает неполную картину того, какая устанавливается взаимосвязь процессов с операционной системой и аппаратными средствами. Видимое пользователем приложение (текстовый редактор, электронная таблица или игра) действительно является процессом, однако это приложение может инициировать запуск некоторых других процессов для решения таких задач, как связь с другими устройствами или компьютерами. Имеется также большое число процессов, которые протекают, не проявляя себя. Например, в Windows XP и UNIX могут быть десятки фоновых процессов, предназначенных для управления сетью, памятью и дисками, проверки на наличие вирусов и т.д.
Таким образом, процесс – это программа, выполняющая определенное действие, и которой можно управлять – силами пользователя, с помощью других приложений или с помощью операционной системы.
Операционная система осуществляет контроль и планирует выполнение центральным процессором процессов, а не приложений. В однозадачной системе планирование выполнения простое. Операционная система разрешает приложению запуститься, временно приостанавливая его выполнение на достаточно длительное время лишь в случае необходимости обслуживания прерываний и пользовательского ввода данных.
Прерывания – специальные сигналы, отправляемые на центральный процессор аппаратными средствами или программами. Это похоже на то, как если бы во время оживленного собрания какая-то часть компьютера вдруг подняла руку, требуя к себе внимания центрального процессора. Иногда операционная система устанавливает приоритеты процессов таким образом, что прерывания маскируются, то есть операционная система игнорирует прерывания от некоторых источников, чтобы определенная операция была завершена как можно скорее. Существуют некоторые прерывания (например, вызванные состоянием ошибки или проблемами с памятью), которые настолько важны, что их нельзя игнорировать. Эти немаскируемые прерывания (non-maskable interrupts, NMIs) требуют немедленного решения проблемы, несмотря на то, что должны выполняться другие задачи.
Учитывая, что прерывания создают определенные сложности при выполнении процессов даже в однозадачной системе, функционирование операционной системы становится намного более сложным в многозадачной системе. В последнем случае операционная система должна организовать выполнение приложений таким образом, чтобы создавалось впечатление, что определенные события происходят одновременно. Это сложно осуществить, поскольку центральный процессор в каждый момент времени может делать только одну операцию. Современные многоядерные процессоры и многопроцессорные компьютеры могут выполнять по нескольку операций одновременно, однако каждое ядро процессора, как и прежде, в каждый момент времени может делать только одну операцию.
Чтобы создавалось впечатление, что множество событий происходит одновременно, операционная система должна осуществлять переключение между разными процессами тысячи раз в секунду. Это делается следующим образом:

 Процесс занимает определенную часть оперативной памяти. Кроме того, он использует регистры, стеки и очереди в центральном процессоре, а также в пространстве памяти операционной системы.

 Допустим, имеется два многозадачных процесса. Операционная система выделяет на каждую программу по определенному количеству исполнительных циклов.

 После прохождения этого количества циклов операционная система делает копии всех регистров, стеков и очередей, использовавшихся в процессах, и отмечает место, на котором наступила пауза выполнения процесса.

 Затем производится загрузка всех регистров, стеков и очередей, используемых вторым процессом, и этому процессу разрешается прохождение определенного количества циклов центрального компьютера.

 По завершении этих циклов делаются копии всех регистров, стеков и очередей, использовавшихся второй программой, и производится загрузка первой программы.