MSDOS-
однопользовательская, однозадачная,
16- разрядная операционная система с
интерфейсом командной строки. Для нее
разработано несколько различных
программных оболочек: Norton
Commander,
QDOS,
DOS
SHELL,
Volkov
Commander,
WINDOWS
1/2/3. Программная оболочка- это программа,
которая запускается на выполнение под
управлением ОС и помогает работать с
этой ОС. Она наглядно показывает на
экране всю файловую структуру ПК: диски,
каталоги, файлы.
Windows
9Х (Windows
95/98МЕ)- многопользовательская,
многозадачная, 32- разрядная ОС с
графическим интерфейсом, предназначена
для домашнего использования, для
диалогового режима работы, не переносима
на другие аппаратные платформы (т.е. на
процессоры, не совместимые с
микропроцессорами
INTEL
8088). Невозможно получить текстовый
интерфейс командной строки без
графического (не всегда нужен диалоговый
режим, например, для серверов). Windows
9Х обеспечивает полную совместимость
с ОС MSDOS.
Windows
NT
(New
Technology)-
многопользовательская, многозадачная,
32- разрядная профессиональная ОС с
графическим интерфейсом, поддерживает
мультипроцессорные ПК (до 32 процессоров).
Изначально создавалась для корпоративного
сектора, с учетом работы в КС. Эта ОС
имеет мощные средства защиты программ
и данных пользователей от несанкционированного
доступа, имеет две модификации: Windows
NT
Station
(для рабочих станций), Windows
NT
Server
(сетевая ОС).
Windows
2000 объединяет возможности Windows
9Х и Windows
NT
с расширением многих сервисных
пользовательских возможностей.
Windows
ХР (2002 г.) разработана на основе технологий,
используемых в Windows
2000, более удобна для работы как на
домашних, так и на офисных ПК, предъявляет
высокие требования к системным ресурсам
ПК (не менее 128 Мб памяти и 2 Гб пространства
на жестком диске).
ОС
UNIX,
LINUX
получили большое распространение в
сети Интернет,
т.к. является машинно-независимой ОС.
Контрольные вопросы:
-
Понятие и типы
ОС? -
Понятие и типы
интерфейса? -
Сравнительная
характеристика ОС?
Тема 7. Основные понятия файловой системы
Цель:
Изучение файловой системы персональных
компьютеров.
Ключевые
слова: файл,
файловая структура, шаблон, каталог,
маршрут.
План:
-
Понятие файла,
имени и расширения файла. -
Понятие файловой
структуры. -
Понятия каталога
и маршрута. -
Групповые имена
файлов.
1. Понятие файла, имени и расширения файла
Для хранения
информации с помощью ЭВМ существует
специальная единица хранения
неопределенного размера- файл. Файл—
это последовательность байтов, имеющая
уникальное собственное имя. Имя файлу
присваивается в момент его создания
пользователем, а тип или расширение
файла либо задаётся пользователем, либо
автоматически устанавливается программой,
в среде которой он создан.. Существуют
два способа именования файлов: с коротким
именем и с длинным.
Короткие имена
файлов формата 8.3 использовались при
работе под управлением ОС MS
DOS. Имя файла не превышало
8 символов и отделялось от расширения,
длиной 3 символов, точкой. В качестве
символов имени разрешалось использовать
все буквы английского алфавита, знак
подчеркивания и цифры. Причем имя должно
было начинаться только с буквы. Отступление
от этих правил не давало гарантии, что
такой файл может быть прочитан на другом
ПК.
Современные
операционные системы (Windows
95 и т.д.) позволяют использовать длинные
имена файлов. Длинные имена файлов,
состоящие максимум из 255 символов,
позволяют использовать пробелы, знаки
препинания и буквы русского алфавита.
Нельзя использовать следующие символы:
/ : * ? “ < >
По содержанию
файлы разделяются на программные файлы
(программы) и файлы данных (документы).
Программные файлы, которые называют
исполняемыми файлами, имеют расширения
.com, .exe, .bat,
.dll и т.д. Файлы данных
в отличии от программ более разнообразны.
Существуют текстовые, табличные,
графические, документы, видеодокументы,
архивные документы и многие другие.
Например, расширение .txt,
.doc, .rtf
свидетельствуют о том, в файле хранится
текстовый документ. Расширения .bmp,
.gif, .tif, .jpg,
.pcx говорят о том, что это
графический файл. Расширения .avi,
.mov, .mpg
говорят о том, что в файле хранится
видеозапись.
В качестве имён и
расширений файлов нельзя использовать
следующие имена, зарегистрированные
как имена стандартных устройств:
PRN
(LPT) — печатающее
устройство.
CON
— консоль, т.е. дисплей- при вводе
данных и клавиатура- при выводе.
AUX
(COM1) — основной коммуникационный
канал.
NUL
— фиктивное, пустое устройство,
используемое при отладке.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
«Windows 4.x» перенаправляется сюда. Информацию об операционных системах семейства NT см. Windows NT 4.0.
Для операционной системы Microsoft Windows, ранее называвшейся Windows 9, см. Windows 10.
Скриншот Windows 95, первая версия Windows в серии 9x |
|
Разработчик | Microsoft |
---|---|
Семейство ОС | MS-DOS |
Рабочее состояние | Windows 95 не поддерживается по состоянию на 31 декабря 2001 г.[1]Windows 98 / Me не поддерживается с 11 июля 2006 г.[2][3] |
Исходная модель | Закрытый источник |
Платформы | IA-32 |
Ядро тип | Монолитный (ДОС ) |
Userland | Windows API |
Дефолт пользовательский интерфейс | Оболочка Windows (Графический ) |
Лицензия | Проприетарный коммерческое программное обеспечение |
Windows 9x общий термин, обозначающий серию Майкрософт Виндоус компьютер операционные системы выпускались с 1995 по 2000 годы, в основе которых лежали Windows 95 ядро и его основа MS-DOS,[4] оба из них были обновлены в последующих версиях. Первой версией в серии 9x была Windows 95, на смену ей пришла Windows 98 а потом Windows Me, которая была последней версией Windows в линейке 9x.[5]
Windows 9x в основном известна своим использованием в домашние рабочие столы. В 1998 году Windows занимала 82% рынка операционных систем.[6]
Версии внутреннего выпуска для версий Windows 9x — 4.x. Внутренние версии для Windows 95, 98 и Me — 4.0, 4.1 и 4.9 соответственно. Предыдущие версии Windows на базе MS-DOS использовали номера версий 3.2 или ниже. Windows NT, который был нацелен на профессиональных пользователей, таких как сети и предприятия, использовал аналогичный, но отдельный номер версии от 3.1 до 4.0. Все редакции Windows, начиная с Windows 2000, основаны на кодовой базе Windows NT.
История
Windows до 95
Первая независимая версия Microsoft Windows 1.0, выпущенная 20 ноября 1985 г., не пользовалась большой популярностью. Первоначально он назывался «Интерфейсный менеджер», но Роуленд Хэнсон, руководитель отдела маркетинга Microsoft, убедил компанию, что название Windows будет более привлекательным для потребителей. Windows 1.0 не была полноценной операционной системой, а скорее «операционной средой», которая расширяла MS-DOS. Следовательно, он разделял врожденные недостатки и проблемы MS-DOS.
Вторая часть Microsoft Windows версии 2.0 была выпущена 9 декабря 1987 г. и использовала реальный режим объем памяти модель, которая ограничила его максимум 1 мегабайт памяти. В такой конфигурации он мог бы работать под другой многозадачной системой, например DESQview, который использовал 286 Защищенный режим.
Microsoft Windows добилась значительного успеха с Windows 3.0, выпущенной в 1990 году. Помимо улучшенных возможностей собственных приложений, Windows также позволила пользователям многозадачность старое программное обеспечение на базе MS-DOS по сравнению с Окна / 386, благодаря внедрению виртуальная память.
Microsoft разработала Windows 3.1, который включал несколько незначительных улучшений в Windows 3.0, но в основном состоял из исправлений ошибок и поддержки мультимедиа. Он также исключил поддержку реального режима и работал только на Intel 80286 или лучше процессор. Позже Microsoft также выпустила Windows 3.11, доработку Windows 3.1, которая включала все исправления и обновления, последовавшие за выпуском Windows 3.1 в 1992 году.
Тем временем Microsoft продолжала разработку Windows NT. Главным архитектором системы был Дэйв Катлер, один из главных архитекторов VMS в Корпорация цифрового оборудования (позже куплен Compaq, теперь часть Hewlett Packard ).[7] Microsoft наняла его в августе 1988 года, чтобы создать преемника OS / 2, но вместо этого Катлер создал совершенно новую систему.
Microsoft объявила в 1991 г. Конференция профессиональных разработчиков его намерения разработать преемника Windows NT и замены Windows 3.1 (Windows 95, под кодовым названием Chicago), который объединил бы эти две ОС в одну операционную систему. Этот преемник получил кодовое название Каир.[8] Оглядываясь назад, можно сказать, что Каир оказался намного более сложным проектом, чем предполагала Microsoft, и в результате NT и Чикаго не были объединены до тех пор, пока Windows XP.
Windows 95
Логотип Windows 95
После Windows 3.11, Microsoft приступила к разработке новой ориентированной на потребителя версии операционной системы под кодовым названием Chicago. Чикаго был разработан для поддержки 32-разрядной многозадачности с вытеснением, которая была доступна в OS / 2 и Windows NT, хотя 16-разрядное ядро осталось бы ради обратной совместимости. Win32 API впервые представленный в Windows NT, был принят как стандартный 32-разрядный интерфейс программирования, при этом совместимость с Win16 сохранялась с помощью метода, известного как «громкий «. Новый графический интерфейс изначально не планировался как часть выпуска, хотя элементы пользовательского интерфейса Cairo были заимствованы и добавлены по мере того, как другие аспекты выпуска (особенно Plug and Play) ускользнули.
Microsoft не изменила весь код Windows на 32-битный, некоторые его части остались 16-битными (хотя и не использовали напрямую реальный режим ) по причинам совместимости, производительности и времени разработки. Кроме того, было необходимо перенести проектные решения из более ранних версий Windows по причинам обратной совместимости, даже если эти проектные решения больше не соответствовали более современной вычислительной среде. Эти факторы сразу же начали влиять на эффективность и стабильность операционной системы.
Маркетинг Microsoft принят Windows 95 как название продукта для Чикаго, когда он был выпущен 24 августа 1995 года.
Microsoft выпустила пять различных версий Windows 95:
- Windows 95 — оригинальный выпуск
- Windows 95 A — в комплекте Windows 95 OSR 1 промахнулся в установку.
- Windows 95 B — (OSR2) включает несколько основных улучшений, Internet Explorer (IE) 3.0 и полная FAT32 поддержка файловой системы.
- Windows 95 B USB — (OSR2.1) в комплекте базовый USB поддерживать.
- Windows 95 C — (OSR2.5) включает все перечисленные выше функции, а также IE 4.0. Это была последняя выпущенная 95 версия.
OSR2, OSR2.1 и OSR2.5 не были выпущены для широкой публики, скорее, они были доступны только для OEM-производители это предварительно загрузит ОС на компьютеры. Некоторые компании продавали новые жесткие диски с предустановленным OSR2 (официально обосновывая это необходимостью из-за емкости жесткого диска).
Первый Microsoft Plus! дополнительный пакет продавался для Windows 95.
Windows 98
Логотип Windows 98
25 июня 1998 года Microsoft выпустила Windows 98. Она включала новые драйверы оборудования и улучшенную поддержку FAT32 файловая система, которая позволяет поддерживать разделы диска, размер которых превышает максимально допустимый в Windows 95 2 ГБ. USB поддержка в Windows 98 была более надежной, чем базовая поддержка, предоставляемая OEM редакции Windows 95.[9] Он также противоречиво интегрировал Internet Explorer 4 браузер в графический интерфейс Windows и файловый менеджер Windows Explorer.
5 мая 1999 года Microsoft выпустила Windows 98 Second Edition, промежуточный выпуск, примечательными особенностями которого были добавление Совместное использование подключения к Интернету и улучшенная поддержка звука WDM и модема. Совместное использование подключения к Интернету — это форма преобразование сетевых адресов, позволяя нескольким машинам в LAN (локальной сети) совместно использовать один интернет-соединение. Windows 98 Second Edition имеет определенные улучшения по сравнению с оригинальной версией. Увеличена поддержка оборудования через драйверы устройств. Было обнаружено и исправлено множество мелких проблем, присутствовавших в исходной Windows 98, что сделало ее, по мнению многих, наиболее стабильной версией семейства Windows 9x — в той степени, в которой комментаторы говорили, что Windows 98 бета-версия была более стабильной, чем последняя (гамма) версия Windows 95.[10]
Windows Me
14 сентября 2000 года Microsoft представила Windows Me (Millennium Edition), которая обновила Windows 98 с расширенными мультимедийными и Интернет-функциями. Также была представлена первая версия Восстановление системы, что позволяло пользователям возвращать состояние своей системы к предыдущему «заведомо исправному» состоянию в случае сбоя системы. Первая версия Windows Movie Maker был также представлен.
Windows Me задумывалась как быстрый однолетний проект, который послужил промежуточным выпуском между Windows 98 и Whistler (который вскоре будет переименован в Windows XP). Многие из новых функций были доступны из Сайт Центра обновления Windows как обновления для более старых версий Windows. В результате Windows Me не была признана отдельной операционной системой по сравнению с 95 или 98 и часто включается в серию Windows 9x.
Windows Me подвергалась критике со стороны пользователей за ее нестабильность и ненадежность из-за частых зависаний и сбоев. А Компьютерный мир статья назвала Windows Me «Mistake Edition» и поместила ее на 4-е место в их характеристике «Худшие технические продукты всех времен».[11]
Неспособность пользователей легко загружаться в реальном режиме MS-DOS, как в Windows 95 и 98, побудила пользователей быстро научиться взламывать свои установки Windows Me для предоставления необходимых услуг.[12]
Отклонить
Выпуск Windows 2000 ознаменовал сдвиг в пользовательском опыте между серией Windows 9x и серией Windows NT. Windows NT 4.0 страдала от отсутствия поддержки USB, Подключи и играй, и DirectX, не позволяя пользователям играть в современные игры, тогда как Windows 2000 имела обновленный пользовательский интерфейс и лучшую поддержку как Plug and Play, так и USB.
Выпуск Windows XP подтвердила изменение направления Microsoft, объединив потребительские и бизнес-операционные системы.
Одна за другой прекратилась поддержка серии Windows 9x, и Microsoft прекратила продажу программного обеспечения конечным пользователям, а затем и OEM-производителям. К марту 2004 г. было невозможно приобрести какие-либо версии серии Windows 9x.[13]
Конец срока службы
Microsoft продолжала поддерживать использование серии Windows 9x до 11 июля 2006 г., когда закончилась расширенная поддержка для Windows 98, Windows 98 Second Edition (SE) и Windows Millennium Edition (Me) (расширенная поддержка для Windows 95 закончилась 31 декабря. , 2001).[14]
Microsoft DirectX, набор стандартных игровых API, перестал обновляться в Windows 95 с версии 8.0a.[15] Последняя версия DirectX, поддерживаемая для Windows 98 и Me, — 9.0c.
Поддержка Microsoft Internet Explorer работа в любой системе Windows 9x также с тех пор прекратилась. Internet Explorer 5.5 с пакетом обновления 2 — это последняя версия Internet Explorer, совместимая с Windows 95 и Internet Explorer 6 with Service Pack 1 — это последняя версия, совместимая с Windows 98 и Me.[16] Internet Explorer 7, первое крупное обновление Internet Explorer 6 за полвека, было доступно только для Windows XP SP2 и Windows Vista.
Растущее количество важных обновлений, вызванное окончанием срока службы этих программ, постепенно сделало Windows 9x еще менее практичной для повседневного использования. Сегодня даже проекты с открытым исходным кодом, такие как Mozilla Firefox не будет работать в Windows 9x без переделки.[17]
RetroZilla — это вилка Геккон 1.8.1 направлена на обеспечение «улучшенной совместимости в современной сети» для таких старых версий Windows, как Windows 95 и NT 4.0.[18] Последняя версия 2.2 была выпущена в феврале 2019 года и добавлена поддержка TLS 1.2.[19]
Дизайн
Ядро
Windows 9x — это серия гибридных 16/32-битных операционных систем.
Как и большинство операционных систем, Windows 9x состоит из пространство ядра и пространство пользователя объем памяти. Хотя функции Windows 9x защита памяти, он не защищает первый мегабайт памяти от пользовательское пространство Приложения. Эта область памяти содержит код, критичный для функционирования операционной системы, и, записывая в эту область памяти, приложение может крушение или же заморозить операционная система. Это было источником нестабильности, поскольку неисправные приложения могли случайно выполнить запись в эту область, что привело к остановке операционной системы.[20]
Пользовательский режим
Части Windows 9x, работающие в пользовательском режиме, состоят из трех подсистем: подсистемы Win16, подсистемы Win32 и MS-DOS.[21]
Windows 9x / Me выделила два блока по 64 КБ для GDI и куча ресурсов. Запустив несколько приложений, приложений с многочисленными элементами GDI или запустив приложения в течение длительного периода времени, он может исчерпать эти области памяти. Если количество свободных системных ресурсов упадет ниже 10%, Windows станет нестабильной и, скорее всего, выйдет из строя.[22]
Режим ядра
Части режима ядра состоят из диспетчера виртуальных машин (VMM), устанавливаемого диспетчера файловой системы (IFSHLP ), Configuration Manager, а в Windows 98 и более поздних версиях WDM Диспетчер драйверов (NTKERN).[23] В 32-разрядной операционной системе объем виртуальной памяти равен 4 ГиБ, разделенных на нижние 2 ГиБ для приложений и верхние 2 ГиБ для ядра на процесс.
Реестр
Как и Windows NT, Windows 9x хранит пользовательские параметры и параметры конфигурации в большой информационной базе данных, которая называется Реестр Windows. Параметры оборудования также хранятся в реестре, и многие драйверы устройств используют реестр для загрузки данных конфигурации. Предыдущие версии Windows использовали такие файлы, как AUTOEXEC.BAT, CONFIG.SYS, WIN.INI, SYSTEM.INI и другие файлы с .INI расширение для сохранения настроек конфигурации. По мере того, как Windows становилась более сложной и включала больше функций, .INI файлы стали слишком громоздкими для ограничений файловой системы FAT. Обратная совместимость с .INI файлы поддерживались до тех пор, пока Windows XP не сменила строки 9x и NT.
Хотя Microsoft не рекомендует использовать файлы .INI в пользу записей реестра, большое количество приложений (особенно 16-разрядные приложения для Windows) по-прежнему используют файлы .INI. Windows 9x поддерживает файлы .INI исключительно для совместимости с этими приложениями и соответствующими инструментами (такими как программы установки). Файлы AUTOEXEC.BAT и CONFIG.SYS также по-прежнему существуют для совместимости с компонентами системы реального режима и позволяют пользователям изменять определенные системные настройки по умолчанию, такие как переменная среды PATH.
Реестр состоит из двух файлов: User.dat и System.dat. В Windows Me был добавлен Classes.dat.
Диспетчер виртуальных машин
Диспетчер виртуальных машин (VMM) — это 32-битный защищенный режим ядро в основе Windows 9x. Его основная ответственность — создавать, запускать, отслеживать и прекращать виртуальные машины. VMM предоставляет услуги по управлению памятью, процессами, прерываниями и защитой от сбоев. VMM работает с виртуальными устройствами (загружаемые модули ядра, которые состоят в основном из 32-битного кода 0 кольца или режима ядра, но могут включать другие типы кода, такие как 16-битный сегмент инициализации реального режима), чтобы позволить этим виртуальным устройствам перехватить прерывания и сбои для управления доступом приложения к аппаратным устройствам и установленному программному обеспечению. И VMM, и драйверы виртуальных устройств работают в одном 32-битном адресном пространстве плоской модели с уровнем привилегий 0 (также называемым кольцом 0). VMM обеспечивает многопоточность, вытесняющая многозадачность. Он запускает несколько приложений одновременно, разделяя ЦП (центральное процессорное устройство ) время между потоками, в которых работают приложения и виртуальные машины.
VMM также отвечает за создание сред MS-DOS для системных процессов и приложений Windows, которые по-прежнему должны работать в режиме MS-DOS. Это замена Win386 в Windows 3.x, а файл vmm32.vxd — это сжатый архив, содержащий большую часть ядра VxD, включая сам VMM.vxd и ifsmgr.vxd (который облегчает доступ к файловой системе без необходимости вызывать код файловой системы реального режима ядра DOS).
Поддержка программного обеспечения
Unicode
Частичная поддержка Unicode можно установить в Windows 9x через Microsoft Layer для Unicode.
Файловые системы
Windows 9x изначально не поддерживает NTFS или же HPFS, но существуют сторонние решения, которые позволяют Windows 9x иметь доступ только для чтения к томам NTFS.
Ранние версии Windows 95 не поддерживали FAT32.
Нравиться Windows для рабочих групп 3.11, Windows 9x поддерживает 32-битный доступ к файлам на основе IFSHLP.SYS, и в отличие от Windows 3.x, Windows 9x поддерживает файловую систему VFAT, что позволяет имена файлов с максимум 255 символами вместо 8.3 имена файлов.
Регистрация и отслеживание событий
Также нет поддержки регистрация и отслеживание событий или же Отчет об ошибках которые есть в семействе операционных систем Windows NT, хотя такое программное обеспечение, как Norton CrashGuard, можно использовать для достижения аналогичных возможностей в Windows 9x.
Безопасность
Windows 9x разработана как однопользовательская система. Таким образом, модель безопасности намного менее эффективна, чем в Windows NT. Одна из причин этого — ТОЛСТЫЙ файловые системы (включая FAT12 / FAT16 / FAT32), которые являются единственными, которые Windows 9x официально поддерживает, хотя Windows NT также поддерживает FAT12 и FAT16 (но не FAT32), а Windows 9x может быть расширена для чтения и записи томов NTFS с использованием сторонних производителей. Устанавливаемая файловая система драйверы. Системы FAT имеют очень ограниченную безопасность; Каждый пользователь, имеющий доступ к диску FAT, также имеет доступ ко всем файлам на этом диске. Файловые системы FAT не предоставляют списки контроля доступа и шифрование на уровне файловой системы подобно NTFS.[24]
Некоторые операционные системы, которые были доступны одновременно с Windows 9x, либо многопользовательский или иметь несколько учетных записей пользователей с разными привилегиями доступа, что позволяет изменять важные системные файлы (например, образ ядра) под большинством учетных записей пользователей. В отличие от этого, в то время как Windows 95 и более поздние операционные системы предлагают возможность иметь профили для нескольких пользователей, они не имеют концепции прав доступа, что делает их примерно эквивалентными однопользовательской операционной системе с одной учетной записью; это означает, что все процессы может изменять все файлы в системе, которые не открыты, помимо возможности изменять загрузочный сектор и выполнять другие низкоуровневые модификации жесткого диска. Это позволяет вирусам и другому тайно установленному программному обеспечению интегрироваться в операционную систему таким образом, что обычным пользователям трудно обнаружить или отменить. Поддержка профилей в семействе Windows 9x предназначена только для удобства; если некоторые разделы реестра не изменены, доступ к системе можно получить, нажав «Отмена» при входе в систему, даже если все профили имеют пароль. Диалоговое окно входа в систему Windows 95 по умолчанию также позволяет создавать новые профили пользователей без предварительного входа в систему.
Пользователи и программное обеспечение могут вывести операционную систему из строя, удалив или перезаписав важные системные файлы с жесткого диска. Пользователи и программное обеспечение также могут изменять файлы конфигурации таким образом, чтобы операционная система не могла загружаться или нормально функционировать.
Установочное программное обеспечение часто заменяло и удаляло системные файлы, не проверяя должным образом, используется ли файл более новой версии. Это создало явление, которое часто называют DLL ад.
Представлена Windows Me Защита системных файлов и Восстановление системы для решения общих проблем, вызванных этой проблемой.
Совместное использование сети
Windows 9x предлагает безопасность управления доступом на уровне общего доступа для совместного использования файлов и принтеров, а также управление доступом на уровне пользователя, если в сети доступна операционная система на основе Windows NT.[25] В отличие от этого, операционные системы на основе Windows NT предлагают только управление доступом на уровне пользователя, но интегрированы с собственным механизмом безопасности учетной записи пользователя операционной системы.
Поддержка оборудования
Драйверы
Драйверы устройств в Windows 9x могут быть драйверы виртуальных устройств или (начиная с Windows 98) драйверы WDM. VxD обычно имеют расширение имени файла .vxd или же .386, тогда как драйверы, совместимые с WDM, обычно используют расширение .sys. 32-разрядный сервер сообщений VxD (msgsrv32) — это программа, которая может загружать драйверы виртуальных устройств (VxD) при запуске, а затем обрабатывать связь с драйверами. Кроме того, сервер сообщений выполняет несколько фоновых функций, включая загрузку оболочки Windows (например, Explorer.exe или же Progman.exe ).[26]
Другой тип драйверов устройств: .DRV драйверы. Эти драйверы загружаются в пользовательском режиме и обычно используются для управления такими устройствами, как мультимедийные устройства. Чтобы предоставить доступ к этим устройствам, библиотека динамической компоновки требуется (например, MMSYSTEM.DLL).
Драйверы, написанные для Windows 9x / Windows Me, загружаются в то же адресное пространство, что и ядро. Это означает, что драйверы могут случайно или намеренно перезаписать важные разделы операционной системы. Это может привести к сбоям системы, зависанию и повреждению диска. Неисправные драйверы операционной системы были источником нестабильности операционной системы. монолитный и гибридные ядра, подобно Linux и Windows NT, также подвержены сбоям в работе драйверов, мешающих работе ядра.
Часто разработчики программного обеспечения драйверов и приложений не имели достаточного опыта в создании программ для «новой» системы, что приводило к множеству ошибок, которые пользователи обычно называли «системными ошибками», даже если ошибка не вызвана частями Windows или ДОС. В результате Microsoft неоднократно изменяла архитектуру драйверов Windows с момента выпуска Windows 95.
ЦП и шинные технологии
Windows 9x не имеет встроенной поддержки Hyper Threading, Предотвращение выполнения данных, симметричная многопроцессорная обработка, или же многоядерный процессоры.
Windows 9x не имеет встроенной поддержки SATA адаптеры шины хоста (и ни Windows 2000, ни Windows XP), или USB диски (кроме Windows Me). Однако существует множество контроллеров SATA-I, для которых существуют драйверы Windows 98 / Me, а поддержка USB-накопителей была добавлена в Windows 95 OSR2 и Windows 98 через драйверы сторонних производителей.[27][28] Поддержка аппаратных драйверов для Windows 98 / Me начала сокращаться в 2005 году, особенно для наборов микросхем материнских плат и видеокарт.
Ранние версии Windows 95 не поддерживали USB или же AGP ускорение.
MS-DOS
Windows 95 удалось снизить роль MS-DOS в Windows намного дальше, чем это было сделано в Windows 3.1x и раньше. По словам разработчика Microsoft Рэймонда Чена, MS-DOS служила двум целям в Windows 95: как загрузчик и как уровень 16-битных устаревших драйверов устройств.[29]
При запуске Windows 95 загружалась MS-DOS, обрабатывалась CONFIG.SYS, запущен COMMAND.COM, побежал AUTOEXEC.BAT и наконец побежал WIN.COM. Программа WIN.COM использовала MS-DOS для загрузки диспетчера виртуальных машин, чтения SYSTEM.INI, загрузки драйверов виртуальных устройств и отключения всех запущенных копий EMM386 и перейти в защищенный режим. В защищенном режиме драйверы виртуальных устройств (VxD ) передал всю информацию о состоянии из MS-DOS в диспетчер 32-разрядной файловой системы, а затем выключил MS-DOS. Эти VxD позволяют Windows 9x напрямую взаимодействовать с аппаратными ресурсами, обеспечивая низкоуровневые функции, такие как 32-битный доступ к диску и управление памятью. Все будущие операции с файловой системой будут направляться в диспетчер 32-разрядной файловой системы.[29] В Windows Me, win.com больше не выполнялся во время запуска; вместо этого он напрямую запускал VMM32.VXD из IO.SYS.
Вторая роль MS-DOS (как уровня 16-разрядного устаревшего драйвера устройства) заключалась в обеспечении обратной совместимости для запуска программ DOS в Windows. Многие программы MS-DOS и драйверы устройств взаимодействовали с DOS на низком уровне, например, исправляя низкоуровневые прерывания BIOS, такие как int 13h, прерывание низкоуровневого дискового ввода-вывода. Когда программа выдает вызов int 21h для доступа к MS-DOS, этот вызов сначала направляется к диспетчеру 32-разрядной файловой системы, который пытается обнаружить такого рода исправления. Если он обнаруживает, что программа пыталась подключиться к DOS, он переходит обратно к 16-битному коду, чтобы позволить ловушке работать. 16-разрядный драйвер с именем IFSMGR.SYS ранее загружался с помощью CONFIG.SYS, задача которого заключалась в том, чтобы сначала перехватить MS-DOS, прежде чем другие драйверы и программы получили шанс, а затем перейти с 16-разрядного кода обратно на 32-разрядный. -битный код, когда программа DOS завершила свою работу, чтобы позволить менеджеру 32-битной файловой системы продолжить свою работу.[29] По словам разработчика Windows Раймонд Чен, «MS-DOS была просто чрезвычайно сложной приманкой. Любые 16-разрядные драйверы и программы могли исправлять или перехватывать то, что они считали настоящей MS-DOS, но на самом деле это была просто приманка. Если 32-битный менеджер файловой системы обнаруживал, что кто-то купил приманку, он велел приманке крякать.[29]
Виртуализация MS-DOS
Windows 9x может запускать приложения MS-DOS внутри себя с помощью метода, называемого «Виртуализация», при котором приложение запускается на Виртуальная машина DOS.
Режим MS-DOS
Windows 95 и Windows 98 также предлагают регрессивную поддержку приложений DOS в форме возможности загрузки в «родном» «режиме DOS» (MS-DOS может загружаться без загрузки Windows, не переводя ЦП в защищенный режим). Благодаря диспетчерам памяти Windows 9x и другим улучшениям, появившимся после выхода DOS, общая производительность и функциональность системы улучшаются. Это отличается от эмуляции, используемой в операционных системах на базе Windows NT. Некоторые старые приложения или игры могут некорректно работать в окне DOS в Windows и требуют реального режима DOS.
Наличие режима командной строки за пределами графического интерфейса также дает возможность исправлять определенные системные ошибки без входа в графический интерфейс. Например, если вирус активен в режиме графического интерфейса, его часто можно безопасно удалить в режиме DOS, удалив его файлы, которые обычно блокируются при заражении в Windows.
Точно так же поврежденные файлы реестра, системные файлы или загрузочные файлы можно восстановить из командной строки. Windows 95 и Windows 98 можно запустить из режима DOS, набрав ‘ПОБЕДИТЬ’ в командной строке. Тем не менее Консоль восстановления за Windows 2000, который как версия Windows NT играл аналогичную роль в удалении вирусов.
Поскольку DOS не был разработан для многозадачности, версии Windows, такие как 9x, основанные на DOS, не имеют безопасности файловой системы, например, прав доступа к файлам. Кроме того, если пользователь использует 16-разрядные драйверы DOS, Windows может работать нестабильно. Ошибки жесткого диска часто мешают Windows 9x.
Пользовательский интерфейс
Пользователи могут управлять системой на базе Windows 9x через Интерфейс командной строки (или CLI), или графический интерфейс пользователя (или GUI). Для настольных систем режимом по умолчанию обычно является графический пользовательский интерфейс, в котором интерфейс командной строки доступен через MS-DOS окна.
В GDI, который является частью подсистем Win32 и Win16, также является модулем, который загружается в пользовательский режим, в отличие от Windows NT, где GDI загружается в режим ядра.
Альфа-композитинг и поэтому прозрачность эффекты, такие как эффекты затухания в меню, не поддерживаются GDI в Windows 9x.
На настольных машинах проводник Виндоус является пользовательским интерфейсом по умолчанию, хотя есть множество дополнительных Замена оболочки Windows существовать.
Другие графические интерфейсы включают LiteStep, bbLean и Руководитель программы. Графический интерфейс пользователя предоставляет средства для управления размещением и внешним видом окон отдельных приложений и взаимодействует с оконной системой.
Смотрите также
- Сравнение операционных систем
- Архитектура Windows 9x
- MS-DOS 7
Рекомендации
- ^ «Жизненный цикл поддержки Microsoft». Microsoft. Получено 12 апреля, 2019.
- ^ «Жизненный цикл поддержки Microsoft». Microsoft. Получено 12 апреля, 2019.
- ^ «Жизненный цикл поддержки Microsoft». Microsoft. Получено 12 апреля, 2019.
- ^ Ли, Грэм (1998-03-23). «Caldera показывает Windows на DR-DOS, опровергая заявления Microsoft». CeBIT Новости. Ганновер, Германия. Архивировано из оригинал на 2012-03-15. Получено 2012-03-15.
- ^ Период, термин Windows 9x / Me обычно используется для обозначения трех операционных систем, как в этот учебник. Иногда Windows Me входит в состав Windows 9x, например, в этот список версий В архиве 19 июня 2010 г. Wayback Machine. В этой статье термин Windows 9x используется для включения Windows 95, 98 и Me.
- ^ Польссон, Кен (22 апреля 2008 г.). «Хронология операционных систем Microsoft Windows». www.islandnet.com. Архивировано из оригинал 2 мая 2008 г.. Получено 20 апреля, 2019.
- ^ Руссинович Марк (Декабрь 1998 г.). «Windows NT и VMS: остальная часть истории». Архивировано из оригинал на 2013-01-12. Получено 2008-12-16.
- ^ Андерсон, Тим (2012-10-23). «Windows 8: очень много изменений для одного выпуска». Реестр. Получено 2019-03-14.
- ^ «Поддержка Windows 95 OSR2.x для внешних USB-концентраторов». Помощь и поддержка (3,0 изд.). Microsoft. 31 октября 2003 г. Архивировано с оригинал 10 декабря 2005 г.. Получено 6 октября, 2019.
- ^ Фасольдт, Ал (29 марта 1998 г.). «Windows 98: стабильная и быстрая, а также новая и улучшенная». aroundcny.com. Архивировано из оригинал 14 июня 2002 г.. Получено 6 октября, 2019.
- ^ Тайнан, Дэн (26 мая 2006 г.). «25 худших технологических продуктов всех времен». Компьютерный мир. Получено 20 апреля, 2019.
- ^ «Как перезапустить из Windows Millennium в режим DOS Windows 98». mvps.org. Получено 20 апреля, 2019.
- ^ «Жизненный цикл Windows». Архивировано из оригинал на 2010-10-12. Получено 2010-01-27.
- ^ Окончание срока поддержки Windows 9x.
- ^ «Среда выполнения DirectX 8.1 для Windows 98 и Windows Me». Центр загрузок Microsoft. Microsoft. Архивировано из оригинал 15 января 2005 г.. Получено 20 апреля, 2019.
- ^ «Internet Explorer 6 с пакетом обновления 1». Центр загрузок Microsoft. Microsoft. Архивировано из оригинал 27 июня 2011 г.. Получено 20 апреля, 2019.
- ^ «Firefox 3 Windows 98». Поддержка Mozilla. 19 июня 2008 г. Архивировано с оригинал 29 марта 2010 г.. Получено 20 апреля, 2019.
- ^ «rn10950 / RetroZilla: ответвление Gecko 1.8.1 для улучшения поддержки современного Интернета в более старых версиях Windows». GitHub. Получено 6 октября, 2019.
- ^ «Выпуск RetroZilla 2.2». GitHub. 24 февраля 2019 г.,. Получено 6 октября, 2019.
- ^ «Стенограмма: беседа с Эдом Боттом и Карлом Сихертом, соавторами Microsoft Windows XP Inside Out». microsoft.com. Microsoft. 21 ноября 2001 г. Архивировано с оригинал 18 сентября 2004 г.. Получено 20 апреля, 2019.
- ^ «Компоненты архитектуры Windows 95». Microsoft Technet. Microsoft. Архивировано из оригинал 7 февраля 2008 г.. Получено 20 апреля, 2019.
- ^ Белый, Гэри. «Управление ресурсами в Microsoft Windows». www.apptools.com. Получено 20 апреля, 2019.
- ^ «Глава 28 — Архитектура Windows 98». Microsoft Technet. Microsoft. Архивировано из оригинал 21 декабря 2007 г.. Получено 20 апреля, 2019.
- ^ «FAT32 или NTFS: выбор». Старший Компьютерщик. Архивировано из оригинал 27 мая 2012 г.. Получено 22 апреля, 2019.
- ^ Джин, Аллен (20 февраля 2014 г.). «Глава 9 — Безопасность». Документы Microsoft. Microsoft. Получено 21 апреля, 2019.
- ^ «Функция 32-разрядного сервера сообщений Windows». Справка и поддержка Microsoft. Архивировано из оригинал 7 января 2007 г.. Получено 21 апреля, 2019.
- ^ «Родные USB-драйверы Maximus-Decim». MSFN. 11 апреля 2005 г.. Получено 20 апреля, 2019.
- ^ «XUSBSUPP — Расширенное USB-дополнение для Windows 95 OSR2». MSFN. 3 августа 2014 г. Архивировано с оригинал 24 октября 2014 г.. Получено 20 апреля, 2019.
- ^ а б c d Чен, Раймонд (24 декабря 2007 г.). «Какова была роль MS-DOS в Windows 95?». Старая новая вещь. Microsoft. Получено 6 октября, 2019.
внешняя ссылка
Но идея разделений окна на две части, в которых представлено содержимое каталогов, осталась привлекательной и при появлении операционной системы только с графическим интерфейсом – Windows 95. Аналоги Norton Commander для этой и последующих версий многочисленны. В интегрированной графической среде UNIX аналогом NC является GNOME Commander. Приводим вид (рис. 4.5) файлового менеджера Total Commander (ранее известного как Windows Commander) операционной системы Windows XP [62].
Но сегодня командный режим уходит в прошлое, уступая место другим. Кроме командного, определяются еще два современных вида интерфейса: WIMP и SILK.
WIMP—интерфейс (Window – окно, Image – образ, Menu – меню, Pointer – указатель). Характерной особенностью этого вида интерфейса является то, что диалог с пользователем ведется не с помощью команд, а с помощью графических образов – меню, окон, других элементов. Хотя и в этом интерфейсе подаются команды машине, но это делается «опосредованно», через графические образы. Этот вид интерфейса реализован на двух уровнях технологий: простой графический интерфейс и «чистый» WIMP—интерфейс.
SILK-интерфейс (Speech – речь, Image – образ, Language – язык, Knowledge – знание). Этот вид интерфейса наиболее приближен к обычной, человеческой форме общения. В рамках этого интерфейса идет обычный «разговор» человека и компьютера. При этом компьютер находит для себя команды, анализируя человеческую речь и находя в ней ключевые фразы. Результат выполнения команд он также преобразует в понятную человеку форму. Этот вид интерфейса наиболее требователен к аппаратным ресурсам компьютера, и поэтому его применяют в основном для военных целей.
Долгое время возможности компьютеров, их технические характеристики предписывали пользователям работу в командном режиме как в основном. Первые персональные компьютеры также использовали его. Но в последние годы такой режим вытеснен другим – графическим. Он потребовал от компьютера больших ресурсов, но привнес новое – удобство, разнообразный дизайн, многозадачность (правда последняя может быть реализована и в командном режиме). Для обозначения графического режима используют аббревиатуру GUI (Graphics User Interface), что дословно переводят как «графический интерфейс пользователя», но часто при переводе заменяют на «многооконный графический интерфейс«.
Первое появление графического интерфейса (рис. 4.6) следует связывать с фирмой XEROX. В ее лаборатории PARC (Palo Alto Reseach Center) в 1973 году создавался компьютер Alto. Последний был оснащен мышью и хорошим монитором. Считают, что этот компьютер обладал GUI, но широкого распространения не получил. Xerox все-таки решается вдохнуть жизнь в экспериментальный Alto, выпустив на рынок его полноценного коммерческого преемника – компьютер Star.
Рис.
4.6.
Первый графический интерфейс от фирмы Xerox
Приведем высказывание из статьи Олега Свиргстина [63]: «Alto был первым в мире компьютером, на котором были практически реализованы метафора «рабочего стола» и графический пользовательский интерфейс, прежде существовавшие только в теоретических разработках».
Для операционных систем семейства UNIX, как и многих других, долгое время командный режим работы был основным. Пожалуй, сегодня он используется в основном для администрирования, его потеснил режим графического интерфейса. Фирма Microsoft более 10 лет (с 1981 года) обеспечивала персональным компьютерам IBM PC только командный режим, в то время как у соперников уже в 1984 году был реализован GUI. Правда, эта компания стремилась реализовать последний режим работы, что и было достигнуто в середине 90-х.
Приведем рисунок, иллюстрирующий этапы работы операционных систем Microsoft и UNIX в командном и графическом режимах. Из него видно, что для операционных систем UNIX/Linux до настоящего времени графический режим является надстройкой над командным, а для Windows – командный режим как основной прекратил существование в 1995 году (рис. 4.7).
Рис.
4.7.
Командный и графический интерфейс семейства UNIX/Linux и Windows
Отметим, что операционная система MS DOS последние свои годы снабжалась надстройкой, обеспечивающей пользователями GUI. Названия этих графических оболочек были Windows1, Windows2, Windows3.
Из других графических интерфейсов назовем OPENSTEP, реализованный на компьютерах фирмы NeXT. Его создавал Стивен Джобс, основатель фирмы Apple, в период, когда он покинул ее и пытался завоевать мир новой разработкой. Этот интерфейс в дальнейшем был перенесен и на другие компьютерные платформы (рис. 4.8).
Обратите внимание на его отличия от того, что в это время предлагала фирма Microsoft со своей Windows95 (пример рабочего стола приведен в главе 2, в части, посвященной операционным системам этой фирмы).
По адресу http://www.guidebookgallery.org/guis можно познакомиться с «галереей» графических интерфейсов пользователей на разных компьютерных платформах. Приведем два снимка экрана, на которых представлен перечень всех элементов галереи (рис. 4.9).
Рис.
4.8.
Графический интерфейс OPENSTEP Jan 1997 платформы
Отдельно остановимся на списке из 5 элементов Desktop metaphor GUI (non monolitic). Они содержат ссылки на описание систем, обеспечивающих графический интерфейс пользователя UNIX. Здесь коротко упомянем только два, остальные подробно рассматриваются дальше.
Рис.
4.9а.
Галерея графических интерфейсов на разной аппаратуре (часть 1)
На этих рисунках обратите внимание на более чем десяток типов рабочих столов (от Amiga OS до Xerox Star/View Point/Global View). Хотя рабочий стол Windows занимает одно из мест, но на сегодняшний день многие производители приняли его стандарты. В этом же ряду упомянуты системы, активно влиявшие на развитие операционных систем, но сегодня уже не существующие. Среди них:
- OS/2 от IBM, долгое время являвшаяся конкурентом Windows;
- BeOS, созданная корпорацией Ве Inc и обладавшая в момент своего выпуска многими пионерскими новинками. Это работа на 64-разрядной аппаратуре, удобный интерфейс пользователя и многое другое.
Рис.
4.9б.
Галерея графических интерфейсов на разной аппаратуре (часть 2)
OPEN LOOK представляет собой спецификацию графического интерфейса пользователя рабочих станций UNIX. Была создана в конце 1980-х годов Sun Microsystems и AT&T при участии Xerox. Эта спецификация была основной для операционной системы на ранних стадиях реализации графического интерфейса. Впоследствии утеряла свое значение в связи с появлением графического интерфейса Motif от OSF. Common Desktop Environment (CDE) – среда рабочего стола, основанная на системе Motif. Она была создана The Open Group вместе с рядом фирм: Hewlett-Packard, IBM, Novell. Некоторое время она была промышленным стандартом для UNIX-систем.
Режим GUI используется в разных операционных системах. Многие его разработчики пытались найти свой, наиболее привлекательный для пользователей «стиль». Со временем они вынуждены были оглядываться на то, что делают другие фирмы, или даже объединяться для стандартизации составляющих графического интерфейса. Современное представление о графическом интерфейсе, на наш взгляд, объединяет все лучшее от разных производителей. Думается, поиски в этом направлении продолжатся и далее, хотя часто говорят о том, что с первых шагов становления графического интерфейса ничего принципиально не изменилось – все его основные элементы остаются прежними (рабочий стол, меню, иконки).
Пожалуй, следует отметить и еще одну тенденцию: последние варианты реализации графического интерфейса построены с «оглядкой» на то, что реализовано в операционных системах Windows. Это объясняется большой их долей (около 90%) на рынке персональных компьютеров.
Как уже говорилось выше, для систем UNIX долгое время – с начала 70-х годов и, пожалуй, до конца 80-х – единственным режимом был командный режим работы. Сегодня он уступил свое место графическому. В семействе операционных систем UNIX (напомним, работающих на разных аппаратных платформах) графический интерфейс пользователя поддерживается системой X Window System. Основной сайт с информацией о ней имеет адрес http://www.x.org. Последняя версия, представленная там, имеет имя X11R7.5.
В 1973 году для персонального компьютера «Xerox Alto» был создан первый графический пользовательский интерфейс. С тех пор прошло почти 50 лет, однако всё те же принципы взаимодействия с компьютером используются по сегодняшний день. Что лежит в основе этих принципов и действительно ли это решение является оптимальным? Постараемся разобраться.
Как WIMP-интерфейс появился
Для погружения в контекст очень кратко рассмотрим историю развития пользовательского интерфейса персонального компьютера:
- В период с 1950 по 1960 пользовательским интерфейсом компьютеров являлись физические устройства с помощью которых можно было вводить команды в компьютер (кнопки и переключатели, считыватели перфокарт…) и устройства для вывода данных (принтеры, индикаторные панели…).
- В период с 1960 по 1980 основным пользовательским интерфейсом был CLI (Command Line Interface), позволяющий пользователю вводить команды с параметрами.
- В 1970-х научно-исследовательский центр «Xerox PARC» положил начало новому поколению пользовательских интерфейсов, разработав первый WIMP-интерфейс. Впоследствии данный пользовательский интерфейс был использован и широко популяризован персональными компьютерами компаний «Apple» и «Microsoft».
- В 2020 году WIMP-интерфейс всё так же широко используется при взаимодействии пользователя с персональным компьютером.
Что такое WIMP-интерфейс?
WIMP это аббревиатура от Windows, Icons, Menus, Pointer — окна, иконки, меню, указатель.
WIMP-интерфейс — это графический пользовательский интерфейс, в котором пользователь передаёт компьютеру свои намерения взаимодействуя с окнами, иконками, меню и указателем.
Чтобы ответить на вопрос «почему WIMP-интерфейс до сих пор с нами?», потребуется куда шире раскрыть концепцию взаимодействия через WIMP-интерфейс, при этом учитывая не только его преимущества, но и его недостатки. Для этого рассмотрим общие принципы проектирования таких интерфейсов.
Общие принципы проектирования WIMP-интерфейсов
Метафоры
Нужно использовать знакомые метафоры из реального мира для описания элементов интерфейса.
Преимущество
Метафоры позволяют упростить процесс обучения человека взаимодействию с пользовательским интерфейсом. Например папка с файлами, которую пользователь видит на рабочем столе сразу даёт ему представление о назначении этого элемента, так как он знаком с соответствующим объектом в реальном мире.
Недостатки:
- Метафоры могут чрезмерно упрощать и некорректно описывать свойства объектов, которые они должны представлять в пользовательском интерфейсе.
- Метафоры могут быть не знакомы пользователям. Уже сейчас есть много пользователей, ни разу не видевших настоящую дискету, которая используется для стандартной иконки «Сохранить».
Прямое взаимодействие
Пользователь должен чувствовать, что он физически взаимодействует с объектами интерфейса. Подобные действия должны сопровождаться соответствующей анимацией элементов интерфейса.
Преимущество
Прямое взаимодействие позволяет пользователю чувствовать что он полностью контролирует процесс.
Недостаток
Прямое взаимодействие принуждает пользователя производить все манипуляции вручную. Вместо того, чтобы передавать интерфейсу команды высокого уровня («Компьютер, скопируй все файлы из папки X, которые весят не больше 1Мб и были изменены за последнюю неделю»), пользователь должен выполнять их сам на низком уровне (пользователь обходит всю иерархию папок в папке X, и выбирает нужные файлы).
Видеть и указывать
Пользователь взаимодействует с тем что видит на экране, выбирая нужные элементы с помощью указателя. Этот принцип основывается на двух утверждениях: пользователь видит объекты на экране и может указать на них.
Преимущество
Для взаимодействия с интерфейсом пользователь использует распознавание визуальных образов и мышечную память, чему довольно быстро можно обучиться.
Недостаток
Способ, позволяющий только указывать на объекты находящиеся в нашем поле зрения, значительно уступает в своей выразительности естественному языку, который мы привыкли использовать для передачи сложных идей и намерений — например, мы можем говорить об объектах, которых ещё нет, или о классе объектов, использовать условные конструкции и многое другое.
Единообразие
Следует использовать только стандартные элементы интерфейса, которые используются во множестве существующих приложений.
Схожие интерфейсы браузеров Opera, Google Chrome и Mozilla Firefox
Преимущество
Позволяет переносить опыт пользователя между различными приложениями в которых он может работать.
Недостаток
Разработчик интерфейса должен решать поставленные задачи в рамках, установленных стандартом — если он выходит за рамки, то его приложение кажется стилистически «оторванным», так как пользователь уже привык стандартным элементам интерфейса при работе с другими приложениями.
Явные возможности
Пользователь всегда должен видеть весь набор доступных возможностей приложения, когда они ему могут понадобиться.
Преимущество
Чтобы выполнить определённое действие пользователь не должен помнить и вводить названия команд — список доступных действий отражён в интерфейсе.
Недостаток
Необходимость в присутствии на экране всех возможных действий сильно ограничивает их количество, ввиду ограниченности самого экранного пространства. Таким образом, приложение с WIMP-интерфейсом, устанавливает некоторый порог на размер множества функций приложения, после которого, интерфейс становится «перегруженным».
Контроль пользователем
Пользователь должен начинать и контролировать процесс выполнения задач. При этом следует найти баланс между корректностью выполняемых действий и количеством доступных пользователю возможностей, так как недостаток возможностей может создать чувство потери контроля над процессом, а избыток — усложнить взаимодействие и повысить возможность допущения ошибки.
Изменение количества доступных настроек при включении переключателя «Show advanced options»
Преимущество
Пользователь ощущает чувство контроля над процессом и в итоге, при достаточном уровне внимания, получит требуемый результат.
Недостаток
Если пользователь хочет передать контроль компьютеру, чтобы автоматизировать взаимодействие с каким-либо приложением, то это будет очень сложно сделать, так как приложение ожидает что решение будет принимать пользователь.
Обратная связь и диалог
Пользователь должен быть в курсе о состоянии выполняемого процесса — он должен получать актуальную, полную и понятную информацию о нём в виде индикаторов или сообщений сразу после того, как она становится доступной.
Преимущество
Пользователь понимает что происходит с системой, и не чувствует потери контроля.
Недостаток
Так как пользователь должен быть в курсе о состоянии выполняемого процесса, то он постоянно получает информацию о прогрессе выполнения задач, даже если в этом нет необходимости — пользователь может быть опытным и ожидать только сообщения об ошибках.
Стабильность окружения
Для создания у пользователя чувства стабильности, поведение основных элементов интерфейса (окна, иконки, меню, указатель) должно быть неизменным и предсказуемым.
Преимущество
Пользователь уверенно чувствует себя в привычном окружении, не тратит дополнительное время и силы на переобучение и поддержку внимания к деталям.
Недостаток
Недостаток стабильности является преимуществом в компьютерных играх и системах обучения — он подталкивает пользователя выделять общие свойства элементов и принимать осознанные решения. Широкое использование «нестабильных» интерфейсов является весьма спорным, однако можно предположить, что подобный подход может быть полезен для построения пользовательских интерфейсов для систем, где от пользователя требуется внимание и осознанность выполняемых им действий — в пример можно привести случай на Гавайях, когда оператор по ошибке запустил повсюду сообщение о ракетной тревоге ( en.wikipedia.org/wiki/2018_Hawaii_false_missile_alert ).
Почему WIMP-интерфейс до сих пор с нами?
На основании рассмотренных принципов проектирования можно выделить набор основных преимуществ и недостатков WIMP-интерфейсов:
Преимущества:
- Использование знакомых метафор и простой способ взаимодействия («видеть и указывать») позволяет довольно быстро обучиться взаимодействию с пользовательским интерфейсом.
- Единообразие элементов интерфейса создаёт единый стандарт взаимодействия для большинства приложений с которыми может столкнуться пользователь, что позволяет переносить пользовательский опыт между различными приложениями.
Недостатки:
- WIMP-интерфейс плохо приспособлен для удовлетворения потребностей как новых, так и продвинутых пользователей. Для того чтобы продуктивно выполнять свою работу, двум типам пользователей подойдут пользовательские интерфейсы различной сложности.
- В связи с ограниченностью экранного пространства, ограничено и множество функций приложения, которые можно предоставить пользователю.
- Из-за очень простого способа взаимодействия («видеть и указывать»), у пользователя нет возможности естественным образом передавать сложные намерения.
Итак, мы определили, что WIMP-интерфейс имеет свои недостатки — может эти недостатки будут устранены в скором времени? Это маловероятно, так как WIMP-интерфейсы довольно медленно развиваются — за всё время наиболее распространёнными стали только такие расширения его функциональности:
- Ярлыки — они позволяют располагать иконки объектов в легко доступных для пользователя местах независимо от настоящего расположения объекта.
- «Горячие клавиши» — позволяют сократить время вызова команд приложения, что несколько повышает эффективность работы продвинутых пользователей.
- Жесты окнами — такие жесты позволяют упростить изменение расположения окон приложений (правый край — на пол-экрана, верхний угол — на полный экран).
- Виртуальные рабочие столы — позволяют расширить рабочую область за счёт добавления виртуального экранного пространства.
Причиной, замедляющей развитие WIMP-интерфейса, является удовлетворение принципа «единообразия» пользовательского интерфейса. Разработчики приложений стремятся создавать пользовательские интерфейсы, которые не будут сильно отличаться от интерфейсов конкурентов. С одной стороны, это позволит новым пользователям быстро разобраться в приложении, а с другой стороны разработчик не привносит значительных нововведений в способ взаимодействия с приложением. Да, значительные нововведения создают больше рисков, но если этого вообще не делать, то развитие интерфейсов в целом определённо замедлится, свидетелями чего мы и являемся.
Однако, несмотря на свои недостатки, WIMP-интерфейс до сих пор с нами потому что это лучшее из имеющегося у нас на данный момент.
Все альтернативные способы взаимодействия с персональным компьютером сейчас находятся на раннем этапе развития, и не способны в полной мере заменить собой WIMP-интерфейс. Среди таких способов можно выделить:
- AR UI — взаимодействие с виртуальными элементами интерфейса в реальном окружении
- VR UI — погружение пользователя в виртуальное окружение
- Голосовой UI — передача команд компьютеру на естественном языке
- Жестовый UI — передача команд компьютеру через движение частей тела
- Осязаемый UI — взаимодействие c реальными объектами
- Нейрокомпьютерный UI — передача команд компьютеру через мыслительные процессы
Небольшое дополнение
Я немного отклоняюсь от темы, но очень хочу кое-что добавить к этому списку:
- Голосовой UI очень хорошо будет сочетаться с устройством, которое считывает субвокализованную речь, вот оно:
Таким образом можно будет избежать смущения разговаривать с компьютером в публичных местах. - Хоть в примере нейрокомпьютерного интерфейса фигурирует только пример интерфейса для людей с ограниченными возможностями, этот способ взаимодействия в перспективе позволит взаимодействовать с компьютером наиболее естественно и эффективно. В это направление сейчас вкладываются большие деньги — чего только стоит Neuralink от Илона Маска:
- Отличные сайты с концептами интерфейсов будущего, взятых из различных фильмов — www.hudsandguis.com и ilikeinterfaces.com
Выскажу своё предположение о том, что если хоть один из перечисленных способов взаимодействия разовьётся до уровня эффективности, сравнимого с WIMP-интерфейсом, то следует ожидать, что популярность WIMP-интерфейса в дальнейшем будет только снижаться. Это будет происходить из-за того, что эффективность перечисленных методов в перспективе значительно выше, ввиду ещё более естественного взаимодействия с интерфейсом и более выразительных средств передачи информации компьютеру.
Однако, просто сидеть без дела и ожидать появления на рынке нового способа взаимодействия, который заменит WIMP-интерфейс, является довольно сомнительным занятием. Вместо этого дизайнеры и разработчики, заинтересованные в развитии пользовательских интерфейсов, могут сфокусироваться на изобретении новых расширений WIMP-интерфейса, дабы повысить его эффективность и сгладить существующие проблемы.
Вот несколько примеров не очень распространённых расширений и совместимых с WIMP подходов:
- Жестовое меню — эффективная замена списочному и радиальному меню
- Управление взглядом — замена компьютерной мыши
- Предсказывание движения курсора — обучение особенностям поведения пользователя
- Датчик давления для мыши — возможность расширить выразительность обычного нажатия кнопки
- ZUI (Zoomable User Interface) — сложно объяснить, быстрее будет увидеть
- Тегирование файлов — удобный поиск файлов, позволяющий абстрагироваться от иерархической структуры файловой системы
Я написал эту статью с целью показать, что общепринятый WIMP-интерфейс это лишь один из множества других способов взаимодействия с компьютером. Может быть пока он и является самым удобным, но это справедливо только для текущего уровня развития пользовательских интерфейсов. Нам необходимо продолжать поиски и не останавливаться, чтобы, шаг за шагом, стирать грань между намерениями пользователя и задачами, которые встают перед ним.
Спасибо за внимание.
Использованные источники
- Van Dam A. Post-WIMP user interfaces //Communications of the ACM. – 1997. – V. 40. – №. 2. – P. 63-67.
- Apple Computer, Inc. Macintosh human interface guidelines. – Addison-Wesley Professional, 1992.
- Van Dam A. Beyond wimp //IEEE Computer Graphics and Applications. – 2000. – V. 20. – №. 1. – P. 50-51.
- Schilling M. A. et al. Learning by doing something else: Variation, relatedness, and the learning curve //Management Science. – 2003. – V. 49. – №. 1. – P. 39-56.
- Gentner D., Nielsen J. The anti-mac interface //Communications of the ACM. – 1996. – V. 39. – №. 8. – P. 70-82.
- Callahan J. et al. A comparative analysis of pie menu performance //Proceedings of ACM CHI Conference on Human Factors in Computing Systems. – 1988.
- Beaudouin-Lafon M. Designing interaction, not interfaces //Proceedings of the working conference on Advanced visual interfaces. – ACM, 2004. – P. 15-22.
- Gentner D. R. Interfaces for learning: motivation and the locus of control //NATO ASI SERIES F COMPUTER AND SYSTEMS SCIENCES. – 1992. – V. 87. – №. 1. – P. 227-227.
- Moyle M., Cockburn A. Analysing mouse and pen flick gestures //Proceedings of the SIGCHI-NZ Symposium on Computer-Human Interaction. – ACM, 2002. – P. 19-24.
- Hyrskykari A., Istance H., Vickers S. Gaze gestures or dwell-based interaction? //Proceedings of the Symposium on Eye Tracking Research and Applications. – ACM, 2012. – P. 229-232.
- Asano T. et al. Predictive interaction using the delphian desktop //Proceedings of the 18th annual ACM symposium on User interface software and technology. – ACM, 2005. – P. 133-141.
- Cechanowicz J., Gutwin C. Augmented interactions: A framework for adding expressive power to GUI widgets //IFIP Conference on Human-Computer Interaction. – Springer, Berlin, Heidelberg, 2009. – P. 878-891.
Справочник /
Лекторий Справочник /
Лекционные и методические материалы по программированию /
WIMP-интерфейс
docx
Конспект лекции по дисциплине «WIMP-интерфейс»,
docx
Файл загружается
Благодарим за ожидание, осталось немного.
docx
Конспект лекции по дисциплине «WIMP-интерфейс».
docx
txt
Конспект лекции по дисциплине «WIMP-интерфейс», текстовый формат
Интерфейс – совокупность технических, программных и методических (протоколов, правил, соглашений) средств сопряжения в вычислительной системе пользователей с устройствами и программами, а также устройств с другими устройствами и программами.
Интерфейс – в широком смысле слова, это способ (стандарт) взаимодействия между объектами. Интерфейс в техническом смысле слова задаёт параметры, процедуры и характеристики взаимодействия объектов. Существует несколько определений пользовательского интерфейса информационной системы. Пользовательский интерфейс (ПИ) – система правил и средств, регламентирующая и обеспечивающая взаимодействие программы с пользователем.
Пользовательский интерфейс – это совокупность информационной модели проблемной области, средств и способов взаимодействия пользователя с информационной моделью, а также компонентов, обеспечивающих формирование информационной модели в процессе работы программной системы.
Под информационной моделью понимается условное представление проблемной области, формируемое с помощью компьютерных (визуальных и звуковых) объектов, отражающих состав и взаимодействие реальных компонентов проблемной области.
Средства и способы взаимодействия с информационной моделью определяются составом аппаратного и программного обеспечения, имеющегося в распоряжении пользователя, и от характера решаемой задачи.
Пользовательский интерфейс – это совокупность программных и аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером. Основу такого взаимодействия составляют диалоги. Под диалогом в данном случае понимают регламентированный обмен информацией между человеком и компьютером, осуществляемый в реальном масштабе времени и направленный на совместное решение конкретной задачи. Каждый диалог состоит из отдельных процессов ввода/вывода, которые физически обеспечивают связь пользователя и компьютера. Обмен информацией осуществляется передачей сообщения.
Как было указано выше, интерфейс – это, прежде всего набор правил, которые можно объединить по схожести способов взаимодействия человека с компьютером.
Наиболее распространенным в настоящее время является пользовательский WIMP-интерфейс (window – окно, image – образ, menu – меню, pointer – указатель). Характерной чертой этого интерфейса является то, что диалог пользователя с компьютером ведется не с помощью командной строки, а с помощью окон, графических образов меню, курсора и других элементов. Хотя в этом интерфейсе подаются команды машине, но это делается через графические образы.
Идея графического интерфейса зародилась в середине 70-х гг. в исследовательском центре фирмы Xerox Palo Alto Research Center (PARC). Предпосылкой графического интерфейса явилось уменьшение времени реакции компьютера на команду, увеличение объема оперативной памяти, а также развитие элементной базы, технических характеристик ЭВМ и в частности мониторов.
Появились алфавитно-цифровые дисплеи на компьютерах, причем на этих дисплеях уже имелись такие эффекты, как «мерцание» символов, инверсия цвета (смена начертания белых символов на черном фоне обратным, то есть чер-ных символов на белом фоне), подчеркивание символов. Эти эффекты распространились не на весь экран, а только на один или более символов. Следующим шагом явилось создание цветного дисплея, позволяющего выводить вместе с этими эффектами, символы в 16 цветах на фоне с палитрой (то есть цветовым набором) из 8 цветов. Появление графических дисплеев с возможностью вывода любых графических изображений в виде множества точек на экране различного цвета, фантазии в использовании экрана привели к тому, что графический интерфейс стал неотъемлемой частью всех компьютеров.
При этом первая система с графическим интерфейсом 8010 Star Information System группы PARC появилась за четыре месяца до выхода в свет первого компьютера фирмы IBM в 1981 г.
Первоначально визуальный интерфейс использовался только в программах. Постепенно он стал переходить и на операционные системы, используемые сначала на компьютерах Apple Macintosh, а затем и на IBM-совместимых компьютерах.
WIMP-интерфейс был реализован в виде двух уровней:
– простой графический интерфейс;
– полный WIMP-интерфейс.
На первом этапе простой графический интерфейс очень походил на технологию командной строки. Отличия от технологии командной строки заключались в следующем:
– при отображении символов допускалось выделение части символов цветом, инверсным изображением, подчеркиванием и мерцанием, что способствовало повышению выразительности изображения;
– в зависимости от конкретной реализации графического интерфейса курсор может представляться не только мерцающим прямоугольником, но и некоторой областью, охватывающей несколько символов и даже часть экрана, при этом выделенная область отличается от других, невыделенных частей (обычно цветом);
– нажатие клавиши Enter не всегда приводит к выполнению команды и переходу к следующей строке. Реакция на нажатие любой клавиши во многом зависит от того, в какой части экрана находился курсор;
– кроме часто используемых клавиш управления курсором, стали использоваться манипуляторы типа мыши, трекбола и т. п., которые позволяли быстро выделять нужную область экрана и перемещать курсор.
Типичный пример использования этого вида интерфейса – файловая оболочка Norton Commander (см. рис. 1.1).
Рис. 1.1. Интерфейс файловой оболочки Norton Commander
Таким образом, можно определить следующие отличительные особенности этого интерфейса:
– выделение областей экрана;
– переопределение клавиш клавиатуры в зависимости от контекста;
– использование манипуляторов и серых клавиш клавиатуры для управления курсором;
– широкое использование цветных мониторов.
Появление этого типа интерфейса совпадает с широким распространением операционной системы MS-DOS. Именно она внедрила этот интерфейс в массы, благодаря чему 80-е гг. ХХ в. прошли под знаком совершенствования этого типа интерфейса, улучшения характеристик отображения символов и других параметров монитора.
Постепенно проходил процесс унификации в использовании клавиатуры и мыши прикладными программами. Слияние этих двух тенденций привело к созданию такого пользовательского интерфейса, с помощью которого при минимальных затратах времени и средств на переучивание персонала можно работать с любыми программными приложениями.
Вторым этапом в развитии графического интерфейса стал полный WIMP-интерфейс, который характеризуется следующими особенностями:
– вся работа с программами, файлами и документами происходит в окнах – определенных очерченных рамкой частях экрана;
– программы, файлы, документы, устройства и другие объекты представ-ляются в виде значков (иконок), которые при открытии превращаются в окна;
– все действия с объектами осуществляются с помощью меню, которое становится основным элементом управления;
– манипулятор выступает в качестве главного средства управления.
Ярким примером программ с графическим интерфейсом является операционная система Microsoft Windows (см. рис. 1.2).
Рис. 1.2. Интерфейс операционной системы Microsoft Windows XP
Следует отметить, что WIMP-интерфейс требует для своей реализации повышенного требования к производительности компьютера, объему его памяти, качественного растрового цветного дисплея и программного обеспечения, ориентированного на этот вид интерфейса. В настоящее время WIMP-интерфейс стал стандартом де-факто.
Смотреть все
Поделись лекцией и получи скидку!
Заполни поля, отправь лекцию и мы вышлем тебе скидку-промокод на Автор24
Предмет
Название лекции
Авторы
Описание
Другие Технические предметы
-
Высшая математика
-
Электроника, электротехника, радиотехника
-
Программирование
-
Информационные технологии
-
Информатика
-
Физика
-
Архитектура и строительство
-
Теория вероятностей
-
Метрология
-
Машиностроение
-
Теплоэнергетика и теплотехника
-
Автоматизация технологических процессов
-
Автоматика и управление
-
Гидравлика
-
Транспортные средства
-
Металлургия
-
Сопротивление материалов
-
Технологические машины и оборудование
-
Информационная безопасность
-
Материаловедение