Пользовательский интерфейс и оболочки

Дисциплина: Информатика, Программирование, Базы данных
Тип работы: Курсовая работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 41 страниц
В избранное:

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Казахский Экономический Университет им. Т . Рыскулова

Инженерно - экономический факультет

Курсовая работа

по курсу: «Операционные системы»

на тему: Пользовательский интерфейс и оболочки

Выполнил: студ. гр. 209 «ВТ и ПО»

Укубасов Б. Б.

Проверила: к. э. н., доцент кафедры

«Прикладная информатика»

Досмуханбетова Р. С

Алматы 2007 г

Содержание

Введение3

Глава 1. Операционные системы и оболочки5

1. 1. MS-DOS (Disk Operation System) 5

1. 2. Концепция Windows6

1. 3. Оболочки Windows 1. 0, 2. 0, 3. х, 9. х8

1. 4. Современные операционные системы. 12

Глава 2. Пользовательские интерфейсы23

2. 1. Организация пользовательского интерфейса в Microsoft23

2. 2. Пользовательский интерфейс Windows26

2. 3. Интерфейс Windows NT30

2. 4. Интерфейс взаимодействия: командная строка39

Заключение43

Список источников42

Введение

Развитие ЭВМ и операционных систем, прошли длинный путь от простейших программ в машинных кодах длинной в несколько килобайт до монстров, написанных на языках высокого уровня, размер которых исчисляется десятками мегабайт. Такой значительный рост размера операционных систем обусловлен, главным образом, стремлением разработчиков «украсить» операционную систему, расширить ее возможности, также сделать пользовательский интерфейс интуитивным.

Пользовательский интерфейс - это значит общение между человеком и компьютером. Во многих определениях, интерфейс отождествляется с диалогом, который подобен диалогу или взаимодействию между двумя людьми. И точно как наука и культура нуждается в правилах общения людей и взаимодействия их друг с другом в диалоге, также и человеко-машинный диалог также нуждается в правилах.

Операционная система представляет собой комплекс системных и служебных программных средств. С одной стороны, она опирается на базовое программное обеспечение компьютера, входящие в его систему BIOS (базовая система ввода - вывода), с другой стороны, она является опорой для программного обеспечения более высоких уровней - прикладного и служебного. Приложениями конкретной операционной системы принято называть программы, предназначенные для работы под управлением данной системы.

Основная функция всех операционных систем - посредническая. Она заключается в обеспечении нескольких видов интерфейса:

- между пользователем и программно - аппаратными средствами компьютера (интерфейс пользователя) ;

- между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно - программный интерфейс) ;

- между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс) .

Операционная система (оболочка), ориентированная на графический интерфейс пользователя, представляет не только функции, поддерживающие ввод вывод, но и широкий спектр системных вызовов, позволяющих использовать различные графические примитивы: от самых простых (линии, точки, дуги) до самых сложных (области, окна, курсоры) .

Основным преимуществом использования графического интерфейса операционной системы является то, что с помощью него программа может создавать графические изображения, которые будут выглядеть одинаково на всех устройствах, поддерживаемых операционной системой (принцип What We See Is What We Get - что видим, то и получаем) .

Оболочка Microsoft Windows не была изначально операционной системой, так как она существовала «поверх» операционной системы типа MS-DOS. Она возникла в виде стандартизатора графического интерфейса и прижилась исключительно потому, что пользователь хотел видеть программу, с которой ему часто приходится работать красивой, практичной, удобной и легкой в освоении и использовании.

Для операционной системы UNIX также был создан специальный графический интерфейс - X - Windows; промышленный гигант - фирма IBM выпустила вместе с операционной системой OS/2 свой вариант графического интерфейса (GUI - Graphics User Interface) .

Целью данной курсовой работы является обширное рассмотрение интерфейсов различных операционных систем.

Глава 1. Операционные системы и оболочки

1. 1. MS-DOS (Disk Operation System)

Операционные системы являются основой системного программного обеспечения. Без операционной системы доступ к аппаратным и программным средствам современного компьютера совершенно невозможно. Операционная система - комплекс программ, обеспечивающих поддержку работы всех программ, аппаратных средств ЭВМ и сетей.

При включении питания компьютера в первую очередь в ОЗУ загружается операционная система, под управлением которой происходит проверка работоспособности и вся следующая работа ЭВМ.

Функционирование операционной системы начинается в момент включения компьютера и заканчивается в момент его выключения. Если компьютер подключен к локальной сети, то его включение обычно производится обслуживающим персоналом.

Для каждой модели компьютера существуют индивидуальные операционные системы. Для IBM - совместимых персональных компьютеров разработано несколько различных семейств операционных систем: MS DOS, Windows, OS/2, Unix и некоторые другие. Наиболее простой операционной системой считается однопользовательская операционная система MS DOS.

Первая версия операционной системы MS DOS (Disk Operation System) была разработана в 1981 - 1982-х годах. За годы существования MS DOS разработано большое количество версий и модификаций этой системы. Последняя из них была версия MS DOS 6. 22.

MS DOS - командная (текстовая) операционная система. Это означает, что для выполнения необходимых операций следует набирать с помощью клавиатуры соответствующую команду. Такой ввод неудобен занимает при работе некоторое время и приводит к возникновению большого числа ошибок.

Для обеспечения работы с помощью дисковой операционной системы разработаны графические надстройки, которые называются операционными оболочками.

Операционные оболочки не являются независимыми программами, они могут функционировать только совместно с операционной системой, для которой они разработаны. Для MS DOS было разработано несколько различных оболочек - QDOS, DOS Shell, Norton Commander, Volcov Commander, Windows 3x, среди которых наибольшей популярностью пользовались оболочки Norton Commander (NC), Volcov Commander (VC) .

Оболочка - это программа, которая запускается под управлением операционной системы и помогает человеку работать в этой операционной системе. Программа - оболочка наглядно показывает на экране всю файловую структуру компьютера: диски, каталоги и файлы. С такой программой не надо набирать сложные команды MS DOS в командной строке. Файлы можно копировать, перемещать, удалять, сортировать, изменять и запускать, пользуясь всего несколькими клавишами или комбинацией клавиш. Программа - оболочка «переводит» полученные команды в зык MS DOS (DOS Navigator, Volcov Commander) .

Несмотря на то, что появление программных оболочек заметно упростило работу с компьютером и его операционной системой, оболочки все-таки долгое время оставались неграфическими. Немного позднее была разработана еще одна оболочка - Windows, теперь уже с графическим интерфейсом пользователя. Графический интерфейс Windows базируется на понятии окно, по этому его некоторое время называли оконным интерфейсом. Особая роль окон в интерфейсе Windows отражена в ее названии (Windows - окна) . Было разработано несколько версий этой оболочки.

1. 2. Концепция Windows

Внешний вид и правила работы с Windows принципиально отличаются от тех же правил для DOS. Первое, в чем заключается отличие - это отход от концепции файла. Если в DOS каждой программе в соответствие ставится имя файла, то в Windows для каждой программы используется понятие программного элемента. Программный элемент - это комбинация небольшой картинки и надписи под ней.

Картинка имеет название пиктограмма, но чаще всего ее называют иконкой, она отображает суть программного продукта. надпись под иконкой называется описанием и так же отражает суть программы. Каждому программному продукту в соответствие ставится пиктограмма с описанием. Данная комбинация гораздо более информативна и легко запоминается. Помимо этого, дерево директорий в DOS загромождено вспомогательными файлами (файлами данных, настроек и. т. д), в Windows же все эти файлы просто не видны. К тому же однородные по своему назначению программы помещаются в программные группы, которые также могут быть свернуты в иконки, чтобы не занимать места на экране.

Второе принципиальное отличие - это единый программный интерфейс. Все программы, работающие под управлением Windows, так называемые Windows - приложения, имеют абсолютно одинаково удобный интерфейс.

Третье отличие - это многозадачность Windows, т. е одновременно могут выполнятся сразу несколько Windows - приложений. Причем в многозадачном режиме могут быть запущены и программы, предназначенные для работы в среде DOS, правда далеко не все.

Четвертая особенность Windows - это поддержка разнообразнейших дополнительных устройств.

Пятая особенность Windows - легкость обмена данными между различными приложениями.

Шестое - это поддержка True Type шрифтов. Обычные шрифты (растровые) содержат поточечное изображение каждого символа. True Type шрифты (масштабируемые) содержат описание контуров символов и правил их рисование, по этому описанию может быть воспроизведен символ абсолютно любого размера.

Седьмое - это встроенная поддержка мультимедиа, что позволяет очень просто реализовать принципы мультимедиа в Windows - приложениях.

Продолжать рассматривать отличия Windows можно очень долго, но пожалуй, все главные уже рассмотрены, поэтому здесь и остановимся.

1. 3. Оболочки Windows 1. 0, 2. 0, 3. х, 9. х

В 1985 году на выставке Comdex проходивший в Лас - Вегасе был представлен продукт Microsoft - Windows 1. 0. По сравнению с интерфейсом Macintosh, среда Windows 1. 0 выглядела, мягко говоря, «бледно».

Окна на экране не перекрывались, но имели кнопки для изменения размера и могли перемещаться мышью. В первой версии Windows не была реализована метафора ”рабочей поверхностей” (desktop), к тому времени уже имевшаяся в среде МАС и в графической оболочке GEM фирме Digital Research. Программа управления файлами MS DOS Executive работала в текстовом режиме.

Среда Microsoft Windows 1. 0 не была требовательна к ресурсам: для ее работы было достаточно 256 Кбайт памяти и компьютера с двумя дисководами. Но как показал опрос первых пользователей, наличие жесткого диска и 640 Кбайт памяти существенно повышали производительность среды. Ряд проблем был решен, когда фирма Microsoft ввела поддержку расширенной памяти (LIM), стандарт который был изначально разработан фирмой Lotus для работы электронной таблицы 1-2-3. Используя расширенную память, вместо жесткого диска, но программы могли выполняться только в оперативной памяти.

Для нее поставлялись несколько прикладных программ Aldus Page Marker 1. 0 (перенесенный с Macintosh) и графический пакет In-A-Vision фирмы Micrografx. Обе программы работали чрезвычайно медленно, даже на компьютерах класса РС АТ.

Очевидно, что для того, чтобы Windows заняла лидирующие положение. требовалась коренные изменения. В 1998 году произошло два значительных события: была объявлена первая версия системы управления электронными таблицами Excel for Windows (почему-то версии 2. 0) и новая версия среды Windows .

Windows. 2. 0. Годом позже Windows была поделена на два продукта, символизируя тем самым разделение рынка на системы с процессором 386 и без него. Версия Windows/286 была усовершенствована с поддержкой протокола управления внешней памятью EMS 4. 0. Windows/386 представляла несколько больше возможностей. Используя аппаратные преимущества процессора 80386, эта среда могла эмулировать расширенную память в дополнительной памяти и выполнять одновременно несколько программ.

Но даже при наличии Windows/386, процессоров, значительного количества памяти и поддержке VGA-графики среде Windows не доставало большого количества прикладных программ. Большинство - фирм производителей программного обеспечения делали ставку на OS/2.

К их числу относились Borland и Lotus. В их планы разработка приложений среды Windows в ближайшее время не входило. По сравнения с версий 1. 0, версия Windows 2. 0 имела ряд совершенствований. Тогда как программа MS-DOS Executive по-прежнему работала в текстовом режиме, и не было графической программы управления файлами и рабочей области, появились перекрывающиеся окна с кнопками максимизации и минимизации. Поддержка перекрывающихся окон стала одной из причин длительных судебных процессов между фирмой Apple и фирмами Digital Research (графическая оболочка GEM) и Microsoft. Окна могли перемещаться по экрану; была реализована поддержка клавиатурных эквивалентов для большинства стандартных команд и функций меню.

Не менее важным было введение протокола динамического обмена данными (DDE), и пакет Excel первым примером использования этой концепции. Протокол давал возможность установить динамическую связь между приложениями. Аналогичный протокол был реализован, фирмой Apple только в рамках операционной системы System 7 в 1990 году.

Windows 3. 0. Крупном шагом вперед стал выпуск в мае 1990 года версии Windows 3. 0. Фирма Microsoft ввела поддержку защищенного режима процессоров 80286 и 80386, что давало прикладным программам больше памяти. Поддержка 386 расширенного режима была перенесена из Windows /386. Прикладным программам теперь отводилось до 16 Мбайт памяти, причем не странично - организованной, как LIM EMS, а доступной для одновременного использования. Была реализована псевдомногозадачность и возможность выполнения DOS- программ в окне. Заметно улучшился пользовательский интерфейс. Программа управления файлами File Manager и Program Manager были выполнены в стиле самой среды, появилась программа конфигурации Control Panel, были добавлены пропорциональные шрифты, а также обменные интерфейсные элементы: полосы прокрутки и кнопки. Изменения работы дисплейных драйверов и возможность адресаций большого объема памяти позволили Windows работать существенно быстрее. Наконец то и пользователи, и разработчики программных продуктов получили именно ту среду, которую они так долго ждали.

Среди фирм-производителей программного обеспечения началась поистине Windows-истерия, все, что можно и нельзя было перенести в эту среду, получало название for Windows: компиляторы, электронные таблицы, графические пакеты, игры. В такой гонке многие фирмы задыхались, отставали, другие вырывались вперед.

Несмотря на все улучшения, в среде Windows 3. 0 были существенные упущения:

Недостаток системных ресурсов, что делало невозможным использование имеющейся памяти, и знаменитые системные ошибки (UAE), происходившие намного чаще, чем этого можно ожидать. Решение этих проблем привело появлению версии Windows 3. 1, которая изначально планировалась как небольшое улучшение версии 3. 0. На самом деле введение поддержки масштабируемых шрифтов технологии True Type и исправление ряда ошибок превратило Windows 3. 0 в самостоятельный проект, к которому в результате добавились значительные новшества. Так был реализован протокол создания составных документов OLE, документирован протокол Drag- and- Drop, улучшен интерфейс с протоколом DDE (библиотека DDEML), введены панели диалога общего назначения (COMMDLG), в ответ на многочисленные запросы были открыты ранее недокументированные функции и рабочие области ядра (TOOLHELP) . Одним словом, среда Windows превратилась в хороший инструмент для разработчиков и удобный графический интерфейс для пользователей. Наиболее известными были версии Windows 3. 0, Windows 3. 10, Windows 3. 11, которые позднее стали называться семейством оболочек Windows 3. x.

Windows 9. х. Затем были разработаны пришедшие на смену MS DOS самостоятельные операционные системы Windows 95, Windows 98 и Windows ME (Millennium Edition) . Для них ввели общее обозначение Windows 9x. Обе группы - Windows 3х и 9х - имеют сходный интерфейс, незначительно различающийся в деталях. Похожим интерфейсом обладают и имеющие развитие сетевые возможности операционные системы Windows NT, Windows2000 и Windows XP. Замечу, что частое используемое словосочетание «графическая среда» является полным эквивалентом понятия «графический интерфейс».

Windows 9x - это популярные операционные системы для персонального компьютера с графическим пользовательским интерфейсом, в отличие от предыдущих версий - программных оболочек Windows 3. 1 и Windows for Workgroup 3. 11, они включают в свой состав операционную систему DOS 7. 0 и относятся к новому поколению 32 - операционных систем. Они позволяют более полно использовать потенциал современного персонального компьютера, и многие операции в этих версиях Windows выполняются проще и быстрее.

Одна из особенностей компьютеров IBM PС состоит в том, что в них текстовой и графический режим работы с экраном существует отдельно. Компьютер переключается либо тот режим, либо в другой. Нельзя, например, сделать так, чтобы часть экрана была в текстовом режиме, а другая часть в графическом. Эти режимы не совместимы. Достоинством операционных систем Windows является унифицированным пользовательский интерфейс (оболочка), благодаря которому в различных программах сохраняются одинаковые принципы управления их работой.

Графический интерфейс пользователя изначально был несвойственен не игровым программам, однако будучи признанным облегчить общение пользователя с компьютером и программой, хорошо прижился на IBM PС и стал неотъемлемой частью любой уважающей себя операционной системы.

Оболочка Windows не была изначально операционной системой, так как она существует поверх операционной системы типа MS DOS. Она возникла в виде стандарта графического интерфейса и прижилась исключительно потому, что пользователь хотел видеть программу, с которой ему часто приходиться работать красивой, практичной, удобной и легкой в освоении и использований.

1. 4. Современные операционные системы

Microsoft Windows 2000. Появившаяся на рынке в начале 2000 года операционная система Microsoft Windows 2000 представляет собой предпоследнее поколение операционных систем, построенных согласно архитектуре Windows NT. Она производится в трех модификациях: Windows 2000 Professional для ноутбуков, настольных систем и рабочих станций, Windows 2000 Server для серверных компьютеров и Windows 2000 Datacenter Server для больших серверных систем, рабочих станций крупных корпоративных сетей и специализированных банковских и файловых серверов.

Благодаря использованию усовершенствованной технологии NT, сочетающейся с объективной простотой интерфейса Windows 9. X, Windows 2000 обладает высокой надежностью и стабильностью, также она значительно легче поддается настройке и конфигурированию, чем предыдущие версии Windows. Разграничение доступа к системе реализовано на высоком уровне, что позволяет обеспечить безопасность хранения данных на дисках, если за компьютером работает более одного пользователя. Однако не лишена Windows 2000 и объективных недостатков. Среди них можно перечислить относительно высокие системные требования (для нормального запуска минимально необходимо 32 Мб оперативной памяти, рекомендуется 64), а также большой объем занимаемого системой дискового пространства (порядка 700 Мб после инсталляции) .

Windows ME. Microsoft Windows Millennium Edition (Windows ME) - последняя эволюция операционных систем класса Windows 95-98, запущенная в серийное производство в 2000 году. Русская локализация Windows ME появилась на рынке программного обеспечения в ноябре 2000 года. Windows Millennium Edition значительно отличается от семейства системных платформ Windows 9X, прежде всего тем, что в этой реализации Windows полностью отсутствует поддержка MS DOS - корректно запустить на компьютере, работающем под управлением этой системы, некоторые приложения DOS - уже весьма сложная задача. Windows ME тесно интегрирована с Internet Explorer 5. 0, что сделало ее еще более ресурсоемкой, в комплект поставки по умолчанию включена большая часть элементов Microsoft Plus для Windows 98. Базовый набор игр расширен новыми программами, позволяющими пользователю играть в сети Интернет с живыми соперниками, добавлен Windows Media Player 7. 0, поддерживающий воспроизведение файлов множества новых аудио и видеоформатов. Интерфейс Windows Millennium Edition практически полностью совпадает с внешним оформлением Windows 2000 Professional, включая системные иконки и обновленное диалоговое окно выключения/перезагрузки компьютера, но почти все базовые элементы настройки Windows 98 сохранились на своих прежних местах.

... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.