Время на прочтение5 мин
Количество просмотров170K
А вы никогда не задумывались над тем, что же происходит с операционной системой в тот момент, когда она рисует свой логотип и говорит «Starting Windows»? И вообще, почему она долго загружается? Ведь при старте системы уж точно не решаются никакие задачи, сложные с вычислительной точки зрения!
Что тогда подразумевает под собой загрузка операционной системы? По большей части это проецирование в память исполняемых модулей и инициализация служебных структур данных. Структуры данных живут в памяти, поэтому операции с ними по идее должны быть быстрыми. Все наталкивает на мысль о том, что время съедается именно процессом загрузки исполняемых модулей в память.
Давайте интереса ради разберемся, какие модули, в каком количестве и в каком порядке загружаются при старте ОС. Чтобы выяснить это, можно, например, получить лог загрузки системы. Подопытная ОС в моем случае — Windows 7 Enterprise x64. Логировать процесс загрузки будем при помощи отладчика ядра. Существует несколько вариантов отладчиков ядра, лично я предпочитаю WinDbg. Также нам понадобятся некоторые вспомогательные средства для волшебного превращения лога в нечто более приятное глазу.
Mining and crafting
Настройка отладки хорошо гуглится, поэтому описывать подробно этот процесс я не буду. Поскольку нас интересует все происходящее с момента старта системы, нам нужно отметить пункт «Cycle Initial Break», с помощью чего отладчик остановится, как только в отлаживаемой системе будет загружена подсистема отладки ядра. Дублирование вывода в файл можно осуществить при помощи команд «.logopen» и «.logclose», это просто. Другая полезная команда — «.cls». Она очищает экран команд, и да, только экран команд.
Интересующая нас функция — «MiCreateImageFileMap». Это внутренняя функция менеджера памяти, проецирующая исполняемый файл в память. Проецирование в память происходит при создании секции, например, при запуске исполняемого файла. Однако учтите, что если исполняемый файл проецируется в память, это не гарантия того, что будет выполнен его код! Эта функция просто создает проекцию, чаще всего «про запас», чтобы, если кто-то надумает запустить модуль на исполнение, можно было сэкономить время его загрузки. На эту функцию поставим логирующую точку останова.
Если у вас достаточно маны, вводите следующую команду:
bu nt!MiCreateImageFileMap "dt nt!_EPROCESS -d ImageFileName @$proc; dt nt!_FILE_OBJECT -d FileName @rcx; g"Магическая строчка буквально означает следующее:
- bu (Set Unresolved Breakpoint) — установить неразрешенную точку останова. Не то чтобы кто-то или что-то не разрешал, просто для ее установки необходимо определиться, по какому адресу ее ставить. Дело в том, что заранее не известно, по какому адресу она должна располагаться. При загрузке любого модуля проверяется присутствие в нем необходимой функции, и если такая функция найдена, точка останова устанавливается автоматически. Такой способ установки незаменим при включенном ASLR — рандомизации адресного пространства, поскольку модули будут загружаться каждый раз по разным адресам, и точка останова, установленная по фиксированному адресу, с большой вероятностью окажется не у дел.
- nt!MiCreateImageFileMap — символ, на котором нужно останавливаться. В WinDbg принята запись в форме ‘module_name!function_name’. В данном случае nt является предопределенным псевдонимом для ntoskrnl.exe.
- далее следует часть WinDbg-скрипта, которая будет выполняться каждый раз при остановке на этой функции. «dt nt!_EPROCESS -d ImageFileName @$proc» по-русски означает «отобразить поле ImageFileName структуры _EPROCESS из модуля nt при условии ее отображения по адресу, определенному в псевдорегистре «текущий процесс»». Следующая после разделителя «;» команда означает примерно то же самое, только адрес структуры берется из регистра rcx, в котором в Microsoft x64 ABI передается первый параметр функции. «g» означает «go», т.е. продолжить исполнение.
Небольшая рекомендация по использованию логирующих точек останова: старайтесь не использовать расширения отладчика (команды, начинающиеся с «!»), поскольку в таком случае логирование будет выполняться на порядок медленнее.
Поехали! Отжимаем тормоз точки останова и ждем. Я ждал, пока не прогрузится рабочий стол, т.е. я залогинился. Полученный «урожай» немного редактируется, обрезается все лишнее для удобства дальнейшей обработки и скармливается дружище питону. Не будем заострять внимание на парсинге лога. Отметим только, что граф укладывался в форму спирали Архимеда с дальнейшей коррекцией вручную, поскольку происходило наложение узлов друг на друга. В полученном графе учитывается порядок загрузки библиотек. К сожалению, пришлось пожертвовать учетом порядка загрузки исполняемых файлов относительно библиотек в угоду удобочитаемости графа.
Карта звездного неба
Условно выделим несколько групп загрузки.
Начинается работа OC в модуле ntoskrnl.exe, являющимся ядром ОС. А если еще конкретнее — с функции KiSystemStartup(). Вместе с загружаемыми системными компонентами она формирует фундамент ОС: разделение режимов работы, базовые сервисы для пользовательских приложений и т.п. В эту же группу входят драйверы, отмеченные для загрузки во время старта системы. В двух словах, в этой ракушке зарождается ОС Windows.
Следующий узел — менеджер сессий (session manager). Его представляет первый после системного процесс, стартующий в Windows — smss.exe. Процесс примечателен тем, что является родным (native) процессом Windows, то есть он не использует подсистему Win32, которая в общем-то еще не загружена. Этот процесс использует только нативные сервисы операционной системы посредством ntdll.dll, представляющей собой интерфейс режима пользователя для сервисов ОС. Также этот процесс является доверенным компонентом операционной системы и обладает исключительными правами, например, он может создавать маркеры безопасности (security tokens). Но главное его предназначение — создание сеансов и инициализация подсистем, как графической, так и различных исполняемых (Windows, POSIX). Эта ракушка воздает каждому по потребностям.
Группа входа в систему (logon) состоит из нескольких процессов. В целом они отвечают за инициализацию сеансов. Это включает в себя отображение экрана приветствия, создание рабочих столов, запуск процессов автозагрузки и инициализацию подсистемы безопасности и т.п. Этот веник отметает всех посторонних.
Самой массивной оказалась группа сервисов. Во многом она обязана своим объемом службе SuperFetch. Эта та самая, про которую говорят, что она по выходным заранее прогружает офисный пакет, а в начале рабочей недели — Steam с игрушками. Superfetch прогружает огромное количество модулей при старте системы, чтобы потом «все быстрее работало». Да и кроме него в системе хватает сервисных приложений и автозапускающихся драйверов. Думаю, все видели оснастку «Службы и приложения». Эта звезда жизни заводит в системе все, что нужно и не очень.
Последним отмечу любимый всеми explorer.exe. Примечательно, что к моменту его запуска все используемые им модули уже загружены в память. В скриншот также попал некий vcredist_x64.exe — бедолага лежал на рабочем столе подопытной виртуальной машины и был прогружен в память проводником.
Вообще способов оказаться загруженным в память у модуля много. Например, достаточно запросить информацию из ресурсов исполняемого файла, в том числе его иконку. Конкретно в данном примере проводник проверял, является ли эта программа требующей повышенных привилегий, т.е. стоит ли дорисовывать к иконке соответствующий рисуночек с желто-голубым щитом. Еще раз отмечу, что загрузка модуля в память не означает выполнение его кода!
Лично я держу получившуюся картинку под боком. По ней хорошо прослеживаются зависимости, например, драйверов. Также в паре с утилитой Sysinternals Autoruns можно увидеть, на каком этапе загрузки подтягиваются те или иные модули.
Граф загрузки был построен для ОС Windows 7 Enterprise x64, установленной на виртуальной машине VMware. Ниже приведены векторное изображение графа и непосредственно файл в формате gml, с которым можно поиграться в любом редакторе графов.
Граф в формате GML
Векторное изображение графа
Внимание! Бонус!
Граф загрузки для чистой ОС Windows 8 Enterprise x64 на живой машине 
Граф в формате GML
Векторное изображение графа
Ингредиенты:
WinDbg @ msdn.microsoft.com/en-us/windows/hardware/gg463009.aspx
Python @ www.python.org
NetworkX @ networkx.lanl.gov
yEd Graph Editor @ www.yworks.com/en/products_yed_about.html
Руки @ Плечи
E. Что мы видим после загрузки PC?
После загрузки персонального компьютера принципиально можно увидеть три случая, о которых автор расскажет ниже.
E.1. Оболочка Explorer Microsoft Windows 95/98/2000/NT4.
Вид рабочего стола в Microsoft Windows 95 (и во всех последующих версиях) изменился до неузнаваемости (рисунок E.1.1.) Все запущенные программы Windows отображаются на Панели задач (Task Bar). На ней отображаются как активные задачи, выполняемые в окнах, так и свернутые в иконки и выполняющиеся в фоновом режиме приложения, а также резидентные программы Microsoft Windows.
Рис. E.1.1. Вид рабочего стола в Microsoft Windows 98.
Менеджер Программ Microsoft Windows 3.11 в новых версиях операционных систем отсутствует. Его заменили Главное меню и поверхность Рабочего стола (Desktop). Главное меню открывается кнопкой «Пуск» («Start»). В этом меню находятся иконки программ и другие подменю с иконками. Щелчком левой клавишей мыши на иконке запускается указываемое ею приложение. Для Вас на начальном этапе должны интересовать пункт меню «Завершение работы» («Shut down»), а также вложенные подменю «Программы» («Programs»)(рисунки E.1.2. и E.1.3.).
Рис. E.1.2. Вид главного меню.
Рис. E.1.3. Вид меню «Программы»
Рис. E.1.4. Вид главного меню в оболочке Aston.
На рабочем столе обязательно присутствуют иконки «Мой компьютер» («My Computer», в виде компьютера) и «Корзина» («Recycled Bin», в виде корзины для мусора.) Если Вы работаете в компьютерной сети, у Вас появится иконка «Сетевое окружение» («Network Neiborhoods», в виде двух соединенных компьютера.) Начиная с Microsoft Windows 95 OSR2 на рабочем столе присутствует иконка браузера Интернет — (значок с надписью: «Internet Explorer» или просто «Internet»), а при использовании Вами пакета Microsoft Office 2000 — и иконка «Microsoft Outlook» в виде часов.
Кроме того, на рабочем столе находятся также ярлыки программ и созданные Вами файлы и папки.
Вид рабочего стола представлен на рисунках E.1.5. и E.1.6.
Рис. E.1.5. Вид рабочего стола.
Рис. E.1.6. Вид рабочего стола в оболочке Aston.
E.2. Вид экрана Volcov Commander.
После загрузки персонального компьютера в режиме MS-DOS Вы обычно увидите экран Нортон-подобной оболочки (Volkov Commander или аналогичной ей.)
Экран Volkov Commander обычно содержит:
- Меню с часами (иногда отображение меню и часов отключают.)
- Две панели для отображения каталогов. Эти панели занимают экран либо почти полностью, либо наполовину.
- Командную строку.
- Строку состояния с функциональными клавишами (вернее с подсказкой.)
Рис. E.2.1. Вид экрана Volkov Commander.
Одну или сразу обе панели Volkov Commander можно выключить (см. рисунки E.2.2. и E.2.3.)
Рис. E.2.2.
Рис. E.2.3.
Меню и строка состояния предназначены для ускорения работы с мышью.
В панелях отображаются каталоги или деревья каталогов.
Командная строка служит для подачи команд MS-DOS.
E.3. Менеджер программ Microsoft Windows 3.11.
После загрузки Microsift Windows 3.11 на экране появится рабочий стол и самая главная программа — Program Manager (Менеджер Программ, см. рисунок E.3.1.). На рабочем столе отображаются запущенные программы, а в Менеджере Программ находятся окна с иконками. Для Вас самыми важными из всех групп окон с иконками служат группа «Main» («Главная») и «Microsoft Office» (или «Microsoft Word»). В окне группы «Главная» находится иконка программы «Менеджер файлов» — основной программы работы с файлами в Microsoft Windows 3.11. Она запускается двойным щелчком по этой иконке.
<<< Назад |
Содержание |
Вперед >>>
Контрольные задания > Что появляется на экране компьютера после загрузки операционной системы?
Вопрос:
Что появляется на экране компьютера после загрузки операционной системы?
Ответ:
Правильный ответ: «Рабочий стол». После загрузки операционной системы на экране компьютера отображается рабочий стол, который является основным интерфейсом пользователя для взаимодействия с системой.
Похожие
- Определите соответствие между точками и числами.
- Почему юный князь так старательно учился и что он хотел найти в книгах?
Одной из главных программ на компьютере является операционная система. А какие программы ещё важны?
Операционную систему и сервисные программы называют системным программным обеспечением.
Сегодня всем известны такие картинки, которые мы видим при загрузке компьютера:
|
Рис. \(1\). Логотип ОС Windows |
Рис. 2. Логотип ОС Linux |
Операционная система (ОС) — комплекс программ, обеспечивающих совместную работу всех устройств компьютера и предоставляющих доступ ко всем ресурсам компьютера.
Основными функциями операционной системы являются:
- загрузка компьютера;
- организация доступа к подключённым устройствам (принтерам, сканерам и другим устройствам).
Для взаимосвязи между устройствами используют различные средства, которые называют интерфейсом.
Аппаратный интерфейс — это средства, которые обеспечивают взаимодействие между устройствами компьютера (например, чтобы подключить принтер к компьютеру нужен специальный кабель).
Принтер будет распечатывать, если установлен драйвер — специальная программа, которая будет управлять его работой.
Чтобы мы легко нашли на компьютере нужный файл и распечатали его на принтере, нам необходимы специальные программы, которые входят в состав пользовательского интерфейса.
Пользовательский интерфейс — это средства, которые обеспечивают взаимодействие между человеком и компьютером.
Через эти средства человек даёт команду компьютеру, операционная система организует работу и предоставляет пользователю результат своей работы или сообщает о возникшей ошибке (например, не найден драйвер).
Сегодня при покупке нового компьютера можно не обнаружить на ней операционную систему. Пользователю нужно её установить. Для установки ОС необходим специальный пакет программ, который называется дистрибутивом. Во время установки все необходимые файлы копируются на жёсткий диск и хранятся там постоянно. После установки операционная система загружается.
Загрузка компьютера — это загрузка программ операционной системы из долговременной памяти (жёсткого диска) в оперативную память компьютера.
Рассмотрим процесс загрузки.
1. После включения компьютера специальные программы, которые хранятся в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) в BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода/вывода), начинают тестировать и проверять работоспособность всех подключённых к компьютеру устройств. Иногда можно увидеть на экране монитора возникающие ошибки. Если ошибок не обнаружено, происходит процесс поиска начального загрузчика операционной системы.
2. Диск, на котором хранятся скопированные при установке файлы операционной системы, называется системным. Если в процессе загрузки он не найден, то на экране появится сообщение («Non system disk») и загрузка будет прекращена. Именно на системном диске хранится начальный загрузчик операционной системы, и в случае его обнаружения идёт процесс загрузки его в оперативную память.
3. Затем именно загрузчик находит и организует загрузку в оперативную память других программ операционной системы.
После загрузки операционной системы на экране монитора появляется рабочий стол, что означает, что компьютер готов к работе.
Кроме операционной системы в состав системного программного обеспечения входят сервисные программы.
Сервисные программы — это комплекс программ, которые помогают обслуживать диски (проверка, восстановление, чистка, дефрагментация диска и др.), архиваторы, антивирусные программы, браузеры и др.).
Без использования этих программ компьютер работать может, но они необходимы для организации его долгой и продуктивной работы.
Рассмотрим названия этих программ.
Архиваторы — программы, которые помогают сжимать данные на компьютере. Они обеспечивают сохранение большого свободного места на диске. Самые распространённые — WinRAR, \(7\)-Zip и др.
Антивирусные программы защищают компьютер от вирусов. Такие программы обнаруживают, удаляют и помогают защитить компьютер.
Вирус — это специальная вредоносная программа, которая способна нанести ущерб нашим данным на компьютере и даже вывести его из строя.
Разработка вируса — это не просто развлечение, а преступление. Люди, которые занимаются разработкой вирусов и их распространением, называются злоумышленниками.
Самые распространённые антивирусные программы — Doctor Web, Panda, «Антивирус Касперского» и др.
Для доступа к ресурсам Интернета необходимы программы, которые называются браузерами. Для общения между пользователями используются и другие коммуникационные программы.
Распространённые браузеры:
|
Рис. 3. Chrome |
Рис. 4. Opera |
Рис. 5. Mozilla Firefox |
Источники:
Рис. 1. Логотип ОС Windows. https://cdn.pixabay.com/photo/2014/01/02/23/30/microsoft-237843_960_720.png (Дата обращения: 27.11.2021.)
Рис. 2. Логотип ОС Linux. https://cdn.pixabay.com/photo/2020/02/22/16/29/penguin-4871045_960_720.png (Дата обращения: 27.11.2021.)
Рис. 3. Chrome. https://image.shutterstock.com/image-photo/kiev-ukraine-march-30-2016-600w-404539348.jpg (Дата обращения: 09.11.2021.)
Рис. 4. Opera. https://image.shutterstock.com/image-photo/kiev-ukraine-march-30-2016-600w-404539348.jpg (Дата обращения: 09.11.2021.)
Рис. 5. Mozilla Firefox. https://image.shutterstock.com/image-photo/kiev-ukraine-march-30-2016-600w-404539348.jpg (Дата обращения: 09.11.2021.)
Любым компьютером управляет операционная система – чаще всего это Microsoft Windows. ComputerBild расскажет, что из себя представляет эта ОС и каковы перспективы ее развития.
Любая операционная система, будь то Windows, Mac OS X или Linux, работает по одному и тому же принципу: она автоматически загружается после включения компьютера и управляет работой всех его компонентов (центральным процессором, видеокартой и жесткими дисками). Именно «операционка» обеспечивает работу всех прикладных программ, позволяя, например, текстовому редактору распечатывать документы, а браузеру – отображать веб-страницы.
Операционные системы на первых персональных компьютерах – MS-DOS и ее клоны – управлялись командной строкой: пользователь должен был набирать все команды и запускать их на выполнение нажатием клавиши Enter. Однако с тех пор все радикально изменилось. Само название Windows отражает суть нового принципа взаимодействия пользователя с программами: каждое приложение запускается в своем собственном окне, а пользователь имеет доступ ко всем открытым окнам. Переключение между ними и управление программой в отдельном окне может быть выполнено как посредством клавиатурных команд, так и с помощью мыши (но в обоих случаях вам не придется вводить команды – достаточно будет выбрать нужные пункты меню).
В пору ранней юности операционных систем пользователи MS-DOS управляли системой посредством ввода команд с клавиатуры: эта команда выводит на экран содержимое каталога
Windows состоит из набора компонентов, образующих иерархическую структуру, на каждом уровне которой выполняются определенные задачи:
на самом нижнем уровне располагается
– его еще называют сердцем операционной системы. «Нижний» в данном контексте означает близость к аппаратным компонентам ПК, с которыми ядро взаимодействует напрямую. Оно осуществляет общее управление всеми происходящими в Windows процессами, например определяет, сколько вычислительной мощности процессора нужно выделить той или иной программе. Windows всегда старается так распределить системные ресурсы, чтобы параллельно работающие приложения получали их в достаточном количестве;
– компонент, расположенный «над ядром» ОС и отвечающий за выполнение системных функций, например за работу службы автоматического обновления Windows;
– располагается на третьем уровне и предоставляет прикладным программам важнейшие интерфейсы (см. раздел «Как осуществляется взаимодействие прикладных программ и Windows»);
• программные интерфейсы (API)
– располагаются на последнем уровне и отвечают за доступность различных технологий Windows, используемых, например, более ранними версиями программ или играми.
Как осуществляется взаимодействие
прикладных программ и Windows
Прикладные программы – антивирусы, офисные приложения или игры – не могут напрямую обращаться к процессору или осуществлять вывод результатов на экран монитора. Разработка программного обеспечения превратилась бы в довольно трудную задачу, если бы в код программы нужно было добавлять модули для выполнения всех стандартных операций. Каждое приложение использует готовые функции операционной системы, которые и позволяют отображать картинку на экране или, например, выполнять распечатку текста.
Вызов этих функций происходит через специальные программные интерфейсы (API), которые связывают прикладные программы с операционной системой и устройствами компьютера. Если программе требуется записать файл на диск, она обращается к функции сохранения данных Windows. Приложение дает указание операционной системе: «Сохрани файл AБВГД на жесткий диск!», а Windows принимает эту команду и проделывает всю необходимую для записи файла работу: находит на жестком диске свободную область, резервирует это место под будущий файл, затем записывает туда информацию. Кроме того, система информирует программу о результате операции: прошло ли создание файла успешно или же возникли какие-либо проблемы. Как видите, Windows выступает посредником между программой и устройствами компьютера. Самый известный программный интерфейс называется DirectX – он служит для поддержки графических режимов в играх (см. врезку).
Программные интерфейсы существенно облегчают разработку программ под Windows. Так, большинство компьютерных игр использует DirectX, поставляемый в составе Windows. Данный API переводит команды, получаемые от игровой программы, на язык, понятный видеоконтроллеру. В упрощенном виде это можно представить следующим образом: от игры поступает команда: «Изобрази на экране в точке XY взрыв!». DirectX принимает команду и передает видеокарте инструкции на выполнение целого набора необходимых операций. Аналогичным образом DirectX управляет функциями вывода звука или передачей данных по Сети.
Программы, разработанные для Windows, в большинстве случаев не будут работать под другими ОС (например, Linux или Mac OS); заметим, что и обратное тоже верно (то есть программа для Mac OS не будет работать под управлением Windows). Основная причина этого кроется в том, что в системах используются уникальные API, на работу с которыми рассчитаны прикладные программы.
прикладных программ и Windows
Каждая программа, работающая под управлением Windows, использует множество функций ОС. Это взаимодействие происходит в фоновом режиме и остается прозрачным для пользователя. Заметить то, что операционная система в данный момент выполняет какую-либо задачу, полученную от прикладной программы, можно по появлению на экране песочных часов; это происходит, например, во время чтения или сохранения данных.
Сколько версий Windows существует?
Их очень много – больше дюжины. Microsoft подразделяет все операционные системы Windows на две категории:
– в их число входят такие ОС, как Windows 98, XP и Vista – предназначены для домашнего или офисного использования. Наиболее распространенной является Windows XP, а самой новой – Windows Vista;
– такие системы, как Windows Server 2003 или 2008, существуют в нескольких версиях, отличающихся производительностью. Они устанавливаются на серверы, которые выполняют обслуживание многопользовательской сети.
С момента выпуска Windows XP компания Microsoft стала разделять операционную систему на несколько версий:
– это стандартная версия Windows XP, которая обычно предустанавливается на новые компьютеры;
– в этой версии имеются дополнительные сетевые функции, которые, однако, вряд ли пригодятся большинству индивидуальных пользователей;
– версия, выпущенная в 2004 году, в которой реализован дополнительный Рабочий стол, подходящий для отображения на экране телевизора.
В самой новой версии Windows – Vista – не так-то просто выбрать подходящий вариант системы – их целых шесть:
– самая простая версия ОС, предназначенная для работы с фотографиями, видеофильмами и музыкой. Кроме того, в нее включены такие стандартные программы, как Internet Explorer и Почта Windows;
– эта версия предустановлена на большинстве новых компьютеров. От версии Basic ее отличает наличие элегантного Aero-интерфейса, а также дополнительных функций для работы с мультимедийным содержимым;
– версия, предназначенная для использования на предприятиях благодаря наличию в ней сетевых функций;
– эта версия сочетает в себе возможности версий Home Premium и Business. Она задумана как система для профессионалов, которые используют компьютер для решения бизнес-задач, но при этом не отказываются и от работы с мультимедийным контентом;
– эта версия доступна для предприятий и компаний, заключивших с Microsoft специальный договор. По сути, она представляет собой расширенный вариант Business Edition.
В апреле 1983 года компания Microsoft впервые представила так называемый Interface Manager, разработанный ею для собственной операционной системы MSDOS. С помощью него можно было одновременно запускать на компьютере несколько программ, например текстовый редактор и табличный процессор. На жаргоне программистов эти отдельно исполняемые программы стали называться окнами – так вскоре родилось название «Windows», и с таким именем появилась в 1985 году первая версия Windows – 1.0.
Вы уже привыкли к тому, что после запуска системы на экране монитора появляется
с расположенными на нем ярлыками. А вот при запуске Windows 1.0 на экране можно было видеть только содержимое жесткого диска. Чтобы запустить программу, пользователь должен был сначала перейти в нужную папку на диске, затем найти в ней файл программы и только потом запустить его двойным щелчком мыши или нажатием клавиши Enter на клавиатуре.
Windows 1.0 поставлялась на двух дискетах и состояла из 90 файлов, общий объем которых равнялся 2 Мб. С выходом каждой новой версии запросы системы к занимаемому ею месту на диске росли: для Windows Vista уже требуется около 12 Гб дискового пространства и состоит она примерно из 73 тысяч файлов, то есть эта ОС в 6000 раз объемнее, чем Windows 1.0.
Простой текстовый редактор, средство построения диаграмм, меню, предназначенное для настройки параметров компьютера, а также простая карточная игра – вот и все основные функции, которые содержала первая версия Windows, появившаяся на свет в 1985 году. На диаграмме снизу показаны важнейшие нововведения, которыми Microsoft снабжала каждую последующую версию Windows. По прошествии более чем двух десятилетий Windows обзавелась колоссальным количеством самых разных функций!
1985
Windows 1.0 стала первой ОС от Microsoft, управляемой с помощью мыши. Несколько видоизмененная Windows 2.0 была последней системой, которая могла загружаться с дискеты – на случай если компьютер не был укомплектован жестким диском. Правда, установка и конфигурирование системы были по плечу только специалисту.
Windows 3.0 получила поддержку 65 тыс. цветов и встроенные функции для работы со звуком. Версия 3.11 позволила соединять компьютеры в локальную сеть. В это же время Microsoft трудилась над созданием профессиональной операционной системы Windows NT, которая основывалась не на DOS, а полностью разрабатывалась «с нуля».
1995
Вышла Windows 95. Основной ее элемент – Рабочий стол – не утратил своих основных черт до сегодняшнего дня. Windows 95 умела автоматически распознавать и добавлять в систему многие новые устройства. Кроме того, она гораздо лучше справлялась с одновременным исполнением нескольких программ, чем Windows 3.11.
1998
Благодаря поддержке интерфейса USB в Windows 98 значительно расширились возможности работы с внешними устройствами. Управление веб-браузером Internet Explorer упростилось и стало понятно даже начинающим пользователям. Последовательница этой версии – Windows ME (Millenium Edition) не получила широкого признания, так как она практически не отличалась от Windows 98.
2001
Появилась Windows XP, в которой к новому и яркому дизайну Рабочего стола Microsoft добавила повышенную стабильность работы (унаследованную от Windows NT) и совместимость с самыми различными программами и внешними устройствами (от Windows 98). Кроме того, появилась версия операционной системы Media Center.
2007
«Воздушный» интерфейс Рабочего стола и значительно пополнившийся набор прикладных программ выгодно отличают ОС Vista. Microsoft потрудилась и над улучшением безопасности, введя функции управления учетными записями пользователя и родительского контроля.
Планы компании Microsoft относительно разработки будущих версий Windows разъяснит врезка «Что придет на смену Windows Vista?».
Почему Windows так долго загружается?
Windows запускается не в тот момент, когда вы нажимаете на кнопку включения ПК. Сначала выполняется этап тестирования всех аппаратных компонентов, а потом в работу вступает модуль, записанный в загрузочном секторе жесткого диска. Он отыскивает в системном разделе файлы операционной системы и запускает их. Только после этого выполняется собственно старт Windows, которая затем сама контролирует процесс загрузки своих модулей.
Каким образом Windows сохраняет настройки?
Как и многие другие программы, Windows содержит тысячи настроек и параметров. Все они сохраняются в системном реестре. Работая в Windows, вы, сами того не подозревая, каждую секунду обращаетесь к реестру за информацией: при открытии текстового файла именно в реестре система находит информацию о том, какую программу (например, Word) следует запустить для работы с ним. Из него же Windows узнает, в каком месте жесткого диска следует искать эту программу, затем запускает Word и загружает в него текст.
С помощью встроенного в Windows редактора реестра можно изменять существующие значения параметров реестра, добавлять или удалять ключи.
Ошибочные настройки реестра могут нарушить нормальную работу отдельных приложений или всей системы. Ведь редактор позволяет вносить изменения в реестр, не проверяя, являются ли они корректными. Поэтому заниматься редактированием реестра следует только «продвинутым» пользователям и только в крайних случаях.
рживают 4 Гб памяти, реально работают с 2–3,5, поскольку другие компоненты компьютера, например видеокарта, занимают под свою работу часть «оперативки».
64-битная версия Windows (или x64) поддерживает ОП объемом до 128 Гб. Этого более чем достаточно для работы Windows-приложений в перспективе на ближайшие 10 лет. Естественно, 64-битная версия Windows требует значительных вычислительных ресурсов: ей нужен ПК, оснащенный более чем 4 Гб оперативной памяти и мощным процессором. Если установить 64-битную версию на ПК с процессором с тактовой частотой менее 2 ГГц и недостаточным количеством памяти (менее 2 Гб), она будет работать ощутимо медленнее, чем 32-битная.
Большой недостаток 64-битной версии заключается в том, что разработанные для 32-битной версии драйверы с ней не работают, а предназначенные для 64-битной есть далеко не ко всем устройствам. Кроме того, для многих из них создание таких драйверов даже и не планируется (эти устройства либо вообще нельзя использовать с 64-битной системой, либо функциональность их будет сильно ограничена).
В составе операционных систем Windows XP и Vista имеется множество утилит, которые нужны в повседневной работе. Вот наиболее важные из них:
Проигрывателя Windows Media, Фотогалереи
легко и удобно просматривать фотографии и фильмы, а также слушать музыку. Программы
помогут смонтировать фильм из отдельных видеоклипов и записать его на оптический диск;
• заниматься веб-серфингом вы можете с помощью встроенного в систему браузера
. Для приема и отправки электронных сообщений предназначены
• для управления файлами и папками как нельзя лучше подойдет
, а сохранить текущие настройки и файлы на случай непредвиденных сбоев системы позволит утилита
• на страже безопасности системы стоит
проинформирует о том, насколько хорошо защищен компьютер, а также загружены ли последние обновления системы. В Windows Vista, помимо этого, имеется средство защиты от сетевых атак
и функции родительского контроля и контроля учетных записей пользователя;
• прочие полезные утилиты – программа звукозаписи, текстовый редактор, калькулятор и графический редактор – также входят в состав стандартной поставки Windows. В Vista имеются и средства для распознавания голоса, которые позволяют управлять компьютером с помощью голосовых команд (пока только в англоязычной версии ОС).
Каковы перспективы развития Windows?
Ядро системы Windows XP и Vista все еще базируется на разработках, сделанных при проектировании Windows NT, то есть на технологиях пятнадцатилетней давности. Несмотря на то, что Microsoft дорабатывает это ядро для каждой новой версии Windows, в нем скопилось достаточно «пережитков прошлого». Функции, которые сейчас используются в Windows очень редко или не используются вообще, стали слабым местом в безопасности ОС и могут привести к сбоям в ее работе. Поэтому в настоящее время компания Microsoft работает над созданием нового ядра, получившего название Singularity (см. врезку).
Microsoft планирует изменить не только ядро системы, но и технологию хранения данных. В настоящий момент файлы размещаются на жестком диске компьютера, в будущем же не только большая часть самой Windows, но и данные пользователя (по его желанию) будут храниться на веб-сервере, что позволит получать доступ к своим данным и программам с любого ПК, и пользователь не будет жестко привязан к своему компьютеру. Концепция хранения данных в Сети не нова. Прежде попытки ее реализации терпели неудачу из-за низкой пропускной способности каналов связи, а также по соображениям недостаточной безопасности при передаче и сохранении персональных данных на удаленных компьютерах. И все-таки Microsoft шаг за шагом продвигается по этому пути: чат-клиент Windows Live Messenger после ввода данных пользователя загружает из Сети его профиль, список контактов и информацию о статусе, независимо от того, с какого ПК выполнен вход в программу.
Windows 7
Первые скриншоты операционной системы Windows 7 – преемника Vista – уже вовсю «гуляют» по Интернету! Новая операционная система должна увидеть свет в следующем году, о чем заявил основатель Microsoft Билл Гейтс. Пока неясно, идет ли речь о появлении предварительной версии или же о выпуске полноценной законченной ОС. Некоторые новшества уже известны. Windows 7 будет помещать файлы пользователя в специальный банк данных (а не записывать их на произвольное место жесткого диска), что позволит ускорить поиск нужной информации. Эта операционная система получит и новый Рабочий стол, разработанный той же командой, которая трудилась над интерфейсом Office 2007.
Пока что внешний вид рабочей версии Windows 7 мало чем отличается от Windows Vista
Singularity
За закрытыми дверями лабораторий Microsoft идет процесс создания «с нуля» абсолютно новой операционной системы, оснащенной другим ядром. Она будет лишена недостатков предыдущих версий Windows, и как результат, ей потребуется заметно меньше памяти для работы: 20 Мб против 300 или 500 Мб Windows Vista. Ядро Singularity будет поддерживать новые функции безопасности. Программы теперь не смогут напрямую обращаться к операционной системе или другим приложениям. Все подобные обращения будут отслеживаться специальными «охранниками», и система даст разрешение на их исполнение, только если они будут признаны безопасными.
Публикуется с сокращениями.