MS Windows Systém Windows a jeho schopnosti Schopnosti Windows oproti DOS Charakteristika Windows jako OS s grafickými schopnostmi Windows 2000 Systém Windows a jeho schopnosti Jednou z významných etap ve vývoji
výpočetní techniky bylo zavedení grafického
uživatelského rozhraní (GUI) ve druhé polovině 80. let, neboť se tím podstatně
přiblížila práce s výpočetní technikou práci s objekty reálného světa, protože byla
snížena abstrakce při zadávaní příkazů počítači.
Grafické uživatelské rozhraní je sada nástrojů a metod, pomocí kterých uživatel
pracuje s počítačem, zadává mu příkazy, kontroluje jejich splnění a přebírá výstupní
informace. Nepracuje však s textem, nýbrž s objekty, které se ve stylizované podobě
přibližují objektům reálného světa. Uživatel má jakousi obdobu pracovního stolu s
různými předměty, kterými může pohybovat, může ukládat informace do zásuvek a
opět je z nich vybírat, disponuje mj. zápisníkem, telefonem, kalkulačkou, kalendářem,
blokem pro kreslení, tiskárnou aj.
V osmdesátých a na počátku devadesátých let firma Microsoft vytvořila MS
Windows postupně ve verzích 1.0, 2.0, 3.0, 3.1 a Windows for Workgroups (3.11),
do kterých zařadila především komunikační prostředky a vytvořila tak jednoduchý síťový
software pro prostředí Windows. První verze byly ještě za podmínek, kdy uživatelé
neměli odpovídající techniku a nebyli schopni plně využít výhod prostředí GUI.
Přelomovou verzí byla verze 3, od které se datuje velký zájem tvůrců software a
uživatelů o Windows.
Windows až do verze 3.1x nejsou zcela operačním systémem, jsou GUI, nadstavbou
DOS. Teprve pozdější verze se zcela od DOS odpoutají a stanou se operačním
systémem. Prvním vývojovým stupněm této změny jsou verze Windows NT (New
Technology). V polovině devadesátých let se vývoj dvaatřicetibitových Windows rozdělil na:
Windows NT – které jsou již OS. Nepodporují všechny programy pro DOS, zejména
ty, které nestandardně přistupují k systémovým prostředkům. Jsou velmi
stabilní.
Windows 95 – které jsou stále GUI nad (již poněkud omezeným) DOSem. Jsou
koncipovány tak, aby maximálně umožnily běh programů určených i pro DOS.
Cenou za univerzálnost je poněkud nižší stabilita. Modernizací Windows 95 byly
Windows 98.
V roce 2000 se obě větve spojily ve velmi univerzální Windows 2000, které jsou
pokračovatelem Windows NT se všemi dobrými vlastnostmi řady 9x. Windows 2000
lze nakonfigurovat jak pro individuální počítač, tak i pro síťový server či síťovou
stanici. Pro méně náročné aplikace (multimédia a internet) především v domácnosti
vznikly Windows ME (Millenium), které jsou přímými pokračovateli řady 9x. Jejich
podpora DOS je ještě více omezena. Pokračovatelem Windows 2000 jsou Windows
XP. Serverové verze se označují též jako Windows 2003. V roce má být
modernizovaná verze 2003, která se označuje jako ServisPack verze 2003. Na rok
MS Windows 1
I n f o r m a t i k a a v ý p o č e t n í t e c h n i k a
2007 připravuje firma další přelomovou verzi 64bitových Windows s pracovním názvem
Longhorn. Pro rok 2009 pak jeho první ServisPack atd.
Schopnosti Windows oproti DOS
grafické rozhraní místo textového - oproti nejednotnosti ovládání programů pro
DOS je zde jednotné grafické rozhraní,
ovládání graficky a objektově - na principu oken a ikon, ovládaných především
myší pomocí grafického kurzoru a stiskem tlačítek,
univerzálnost oproti neexistujícímu standardu - všechny programy ve Windows
se ovládají stejně a velice se navzájem podobají, kdo umí ovládat samotná
Windows má velký předpoklad pro zvládnutí ovládání aplikací. Aplikace se liší jen
svým určením, nikoli formou (např. rozdíl mezi Excel a Word - mezi tabulkovým
kalkulátorem a textovým editorem - je jen v nabídkách, které soustřeďují speciální
funkce, společné funkce jsou ve stejných nabídkách),
nezávislost na rozlišení obrazovky,
univerzální ovládání periférií,
více spuštěných aplikací současně a přenos dat mezi nimi - DOS ani ve verzi
6 neumí spustit současně více aplikací a přenášet mezi nimi data, ve Windows je
spuštění více aplikací na jednou omezeno jen aktuální velikostí paměti, lze mezi
nimi přepínat, lze je zobrazovat vedle sebe, některou ponechat běžet bez aktuálního
zobrazování apod. Prostředkem přenášení dat je schránka,
schopnost síťového provozu a komunikace,
plné české národní prostředí. Charakteristika Windows jako OS s grafickými schopnostmi MS Windows 3.x Šestnáctibitový OS s grafickým rozhraním. Vzhledem k tomu, že Windows používají
vlastní systémové soubory, namísto standardních souborů MS DOSu a
mají vlastní správu zdrojů a procesů, lze je považovat za samostatný OS (ač
jsou spouštěny jako program z DOSu).
Je to systém s nonpreemptivním (kooperativním) multitaskingem. Každá
aplikace běží ve svém okně. z nichž jen jedno je v dané chvíli aktivní. Mezi těmito
okny se lze pohybovat pomocí kláves Alt+Tab.
Aplikace musí být speciálně napsané pro prostředí Windows, aby byly využity
systémem poskytované služby. Používá systém tzv. sdílených dynamických knihoven využívaných více procesy.
Tyto knihovny se zavádí do paměti ze souborů s příponou DLL a podle potřeby
zase paměť uvolňují, tím se šetří systémové prostředky.
Pro spolupráci různých programů byla vyvinuta technologie OLE (Object Linking
and Embedding) – umožňuje výměnu objektů různého typu mezi programy.
Po spuštění se systém nakonfiguruje dle údajů umístěných v inicializačních
souborech (.ini), např. win.ini, system.ini .
Je zajištěna zpětná kompatibilita se systémem MS DOS pro bezpečný běh dosovských
aplikací pod WINDOWS. Systém Windows 3.11 for Workgroups obsahuje již podporu pro práci v jednoduché síti LAN typu peer-to-peer, s možností sdílení prostředků, avšak bez zajištění
potřebné bezpečnosti sdílených dat.
Okno a jeho obsluha
Okno je základní komunikační jednotkou systému. Současně může být otevřen
větší počet oken. Jedno z nich je vždy aktivní.
MS Windows 2
I n f o r m a t i k a a v ý p o č e t n í t e c h n i k a
Na pracovní ploše okna mohou být umístěny
ikony – obrázky umožňující přejít do některého
seskupení programů nebo umožňující
spustit aplikaci.
MS Windows 95
První zcela samostatný 32-bitový OS
s grafickým rozhraním od firmy Microsoft.
Pracuje s preemptivním multitaskingem. Podporuje
práci v sítích LAN a to buď pomocí vestavěné sítě Microsoft nebo připojením
k síti jiného typu (např. Novell). Operační systém využívá chráněný mód práce procesoru.
Pozn: Současné procesory umožňují práci ve čtyřech režimech – reálném, chráněném, virtuálním8086
a správy systému.
Reálný režim je používán při práci s OS MS DOS. Umožňuje adresovat pouze 1MB paměti, rozdělené
na segmenty. Nevyužívají se 32 bitové instrukce.
Chráněný režim je využíván operačními systémy WIN 9x a NT. Umožňuje používat všechny instrukce,
adresovat 4 GB paměti, umožňuje nadefinovat množství oddělených virtuálních adresových
prostorů umožňující paralelní běh procesů.
Virtuální 8086 režim umožňuje spouštění DOS-ovských aplikací v prostředí WIN. (Okno DOSu ve
WIN95,98,NT)
Režim správy systému - určený pro návrháře systému, umožňuje práci nezávisle na OS.
Význam databáze Registr
Ve Windows 95 je většina konfiguračních údajů soustředěna v rozsáhlé databázi
zvané Registr. Správce systému má k dispozici prostředky pro práci s touto databází
(program regedit), které umožňují provádět v ní úpravy. Stejně tak nově instalovaný
software provádí zápis své konfigurace do této databáze. POZOR – uživatelem
nevhodně změněné údaje v databázi Registr má fatální následky a končí obvykle
nutností přeinstalování celého systému. Některé další údaje jsou uloženy
v souborech s příponou .ini.
Některé nově zavedené konvence:
Adresáře se nazývají složky (folders)
Zavádí se pojem zástupce (shortcut) – odkaz na aplikaci, pomocí kterého je
možné aplikaci spustit. WIN 95 používají pro organizaci dat na disku systém VFAT a soubory i složky mohou mít tudíž tzv. dlouhá jména, tj. názvy dlouhé až 255 znaků, s uložením
malých a velkých písmen, s možností psát více teček, používat diakritiku, mezery
apod. Každé dlouhé jméno má z důvodů zachování kompatibility evidováno i
jméno v DOSovské 8 znakové konvenci (vytváří se automaticky z prvních 8 znaků
jména, nepovolené znaky jsou nahrazeny povolenými).
Procesy a toky (vlákna)
OS WIN 9x vytvoří každé spuštěné aplikaci proces a tzv. primární vlákno. Proces
je reprezentantem spuštěné aplikace. Sám o sobě je nečinný, jeho úkolem je
vlastnit virtuální paměťový prostor a mít prováděcí toky. Každý proces má alespoň
jeden (primární) tok (Thread), ale obvykle jich má několik. (Např. textový editor má
speciální tok pro tisk, aby se současně s tiskem mohlo pokračovat v práci apod.).
Tok se stará o provádění kódu programu. Jestliže ukončí svoji činnost všechny toky,
operační systém odstraní proces z paměti.
Procesy i toky mají svoji prioritu, která se může programově měnit. Podle priority
lze procesy rozdělit do několika tříd (Čekající, Normální, Vysoká, RealTime). Aplikace,
která právě běží na popředí má operačním systémem zvýšenou prioritu, aby se
zajistila rychlá odezva na uživatelovy příkazy.
MS Windows 3
I n f o r m a t i k a a v ý p o č e t n í t e c h n i k a
Vlastní spuštění aplikace (příslušného prováděcího toku) zajišťuje operační systém
spolu s procesorem. Pro procesor je prováděcí tok úlohou (task). Každému
toku se přiděluje podle priority odpovídající čas procesoru..
Každý proces dostane přidělen virtuální adresový prostor (až 4 GB). Protože
paměť RAM je často nedostatečně velká, uplatňuje se tzv. stránkování, kdy určité
části paměti se ukládají na disk, odkud se v případě potřeby nahrávají zpět do RAM.
Čím menší je paměť RAM, tím častěji dochází k zápisu a čtení dat z disku. Vzhledem
k řádově nižší rychlosti disku oproti paměti RAM, to znamená značné snížení
rychlosti systému. Slabinou WIN95 je nedokonale ošetřené sdílení paměti, kdy za určitých okolností
může dojít k zápisu do nesprávných oblastí RAM, což mívá za následek zhroucení
systému.
MS Windows 98
vylepšená správa protokolu TCP/IP
podpora DVD, a sběrnice USB
souborový systém FAT32
nové nástroje pro správu disků
možnost použití stejných ovladačů ve WIN 98 a WIN NT
automatické obnovení poškozených systémových souborů (System File
Checker)
Registry Checker - správa a zálohování Registru
vyšší stabilita systému
integrace internetových funkcí (Explorer, OutlookExpress, Front Page Express,
Active Desktop)
Windows 2000
Verze Windows 2000
Windows 2000 Professional – je základní provedení. Je to operační systém
pracovních stanic sítí. Zároveň může být i serverem pro 10 klientských pracovních
stanic. Jeho koncepce navazuje na Windows 98, přičemž je stabilnější
než Windows NT Workstation.
Windows 2000 Server – je souborový, tiskový a aplikační server, přičemž může
pracovat i jako webový server.. Je to server pro menší a střední firmy, nebo
server pracovních skupin či poboček velké firmy.
Windows 2000 Advanced Server – je výkonnější variantou Windows 2000
Serveru.
Windows 2000 Datacenter Server – je nejvýkonnější server řady 2000, je určen
pro datové sklady, náročné vědeckotechnické výpočty aj.
Hlavní změny Windows 2000 Professional oproti Windows
98 a Windows NT Workstation
Snadnost používání
Vylepšení uživatelského rozhraní
Možnost vlastních úprav nabídky Start
Dialogy přihlašování a ukončování Windows
Dialog naplánované úlohy
Podpora cestujících uživatelů
Dialog Průvodce připojení k síti
Podpora vlastních privátních sítí Offline složky Správce synchronizace
MS Windows 4
I n f o r m a t i k a a v ý p o č e t n í t e c h n i k a
Podpora tisku
Podpora protokolu Internet Printing Protocol
Průvodce přidáním tiskárny
Podpora technologie Color Management
Zjednodušená správa
Průvodce přidat nebo odebrat programy
Služba Windows Installer
Nástroje pro řešení problémů
Nástroj pro kontrolu kompatibility
Dialog poradce při potížích
Rozšířená podpora hardwaru
Průvodce přidáním nebo odebráním hardwaru
Standard Win32 Driver Model Podpora zařízení k okamžitému použití
Ovládací panel Možnost napájení
Rozšířené možnosti při správě souborů
Souborový systém NFTS
Souborový systém FAT32
Pomocný program Defragmentace disku
Pomocný program Zálohování
Rozšíření možností zabezpečení
MS Windows 5