К какому виду программного обеспечения относится операционная система windows

Windows

Developer	Microsoft
Source model	Closed-source Source-available (through Shared Source Initiative)
Initial release	November 20, 1985; 37 years ago
Latest release	22H2 (10.0.22621.1413) (March 14, 2023; 3 days ago[1]) [±]
Latest preview	Release Preview Channel 22H2 (10.0.22621.1413) (March 14, 2023; 3 days ago[2][3]) [±] Beta Channel 22H2 (10.0.22624.1465) (March 16, 2023; 1 day ago[4]) [±] Dev Channel 10.0.23403.1001 (March 8, 2023; 9 days ago[5]) [±] Canary Channel 10.0.25314.1010 (March 10, 2023; 7 days ago[6]) [±]
Marketing target	Personal computing
Available in	110 languages
Update method	Windows Update Microsoft Store Windows Server Update Services (WSUS)
Package manager	Windows Installer (.msi, .msix, .msp), Microsoft Store (.appx, .appxbundle),[7] Windows Package Manager
Platforms	IA-32, x86-64, ARM, ARM64 Previously: 16-bit x86, DEC Alpha, MIPS, PowerPC, Itanium
Kernel type	Windows NT family: Hybrid Windows Embedded Compact/Windows CE: Hybrid Windows 9x and earlier: Monolithic (MS-DOS)
Default user interface	Windows shell
License	Proprietary commercial software
Official website	microsoft.com/windows

Windows is a group of several proprietary graphical operating system families developed and marketed by Microsoft. Each family caters to a certain sector of the computing industry. For example, Windows NT for consumers, Windows Server for servers, and Windows IoT for embedded systems. Defunct Windows families include Windows 9x, Windows Mobile, and Windows Phone.

The first version of Windows was released on November 20, 1985, as a graphical operating system shell for MS-DOS in response to the growing interest in graphical user interfaces (GUIs).^[8]

Windows is the most popular desktop operating system in the world, with 75% market share as of April 2022, according to StatCounter.^[9] However, Windows is not the most used operating system when including both mobile and desktop OSes, due to Android’s massive growth.^[10]

As of September 2022, the most recent version of Windows is Windows 11 for consumer PCs and tablets, Windows 11 Enterprise for corporations, and Windows Server 2022 for servers.

Genealogy

By marketing role

Microsoft, the developer of Windows, has registered several trademarks, each of which denotes a family of Windows operating systems that target a specific sector of the computing industry. As of 2014, the following Windows families were being actively developed:

• Windows NT: Started as a family of operating systems with Windows NT 3.1, an operating system for server computers and workstations. It now consists of three operating system subfamilies that are released almost at the same time and share the same kernel:
  • Windows: The operating system for mainstream personal computers and tablets. The latest version is Windows 11. The main competitor of this family is macOS by Apple for personal computers and iPadOS and Android for tablets (c.f. Usage share of operating systems § Market share by category).
  • Windows Server: The operating system for server computers. The latest version is Windows Server 2022. Unlike its client sibling, it has adopted a strong naming scheme. The main competitor of this family is Linux. (c.f. Usage share of operating systems § Market share by category)
  • Windows PE: A lightweight version of its Windows sibling, meant to operate as a live operating system, used for installing Windows on bare-metal computers (especially on many computers at once), recovery or troubleshooting purposes. The latest version is Windows PE 10.
• Windows IoT (previously Windows Embedded): Initially, Microsoft developed Windows CE as a general-purpose operating system for every device that was too resource-limited to be called a full-fledged computer. Eventually, however, Windows CE was renamed Windows Embedded Compact and was folded under Windows Compact trademark which also consists of Windows Embedded Industry, Windows Embedded Professional, Windows Embedded Standard, Windows Embedded Handheld and Windows Embedded Automotive.^[11]

The following Windows families are no longer being developed:

• Windows 9x: An operating system that targeted the consumer market. Discontinued because of suboptimal performance.^{[citation needed]} (PC World called its last version, Windows Me, one of the worst products of all time.^[12]) Microsoft now caters to the consumer market with Windows NT.
• Windows Mobile: The predecessor to Windows Phone, it was a mobile phone operating system. The first version was called Pocket PC 2000; the third version, Windows Mobile 2003 is the first version to adopt the Windows Mobile trademark. The last version is Windows Mobile 6.5.
• Windows Phone: An operating system sold only to manufacturers of smartphones. The first version was Windows Phone 7, followed by Windows Phone 8, and Windows Phone 8.1. It was succeeded by Windows 10 Mobile, which is now also discontinued.

Version history

The term Windows collectively describes any or all of several generations of Microsoft operating system products. These products are generally categorized as follows:

Early versions

The history of Windows dates back to 1981 when Microsoft started work on a program called «Interface Manager». It was announced in November 1983 (after the Apple Lisa, but before the Macintosh) under the name «Windows», but Windows 1.0 was not released until November 1985.^[13] Windows 1.0 was to compete with Apple’s operating system, but achieved little popularity. Windows 1.0 is not a complete operating system; rather, it extends MS-DOS. The shell of Windows 1.0 is a program known as the MS-DOS Executive. Components included Calculator, Calendar, Cardfile, Clipboard Viewer, Clock, Control Panel, Notepad, Paint, Reversi, Terminal and Write. Windows 1.0 does not allow overlapping windows. Instead, all windows are tiled. Only modal dialog boxes may appear over other windows. Microsoft sold as included Windows Development libraries with the C development environment, which included numerous windows samples.^[14]

Windows 2.0 was released in December 1987, and was more popular than its predecessor. It features several improvements to the user interface and memory management.^[15] Windows 2.03 changed the OS from tiled windows to overlapping windows. The result of this change led to Apple Computer filing a suit against Microsoft alleging infringement on Apple’s copyrights (eventually settled in court in Microsoft’s favor in 1993).^[16][17] Windows 2.0 also introduced more sophisticated keyboard shortcuts and could make use of expanded memory.

Windows 2.1 was released in two different versions: Windows/286 and Windows/386. Windows/386 uses the virtual 8086 mode of the Intel 80386 to multitask several DOS programs and the paged memory model to emulate expanded memory using available extended memory. Windows/286, in spite of its name, runs on both Intel 8086 and Intel 80286 processors. It runs in real mode but can make use of the high memory area.^{[citation needed]}

In addition to full Windows packages, there were runtime-only versions that shipped with early Windows software from third parties and made it possible to run their Windows software on MS-DOS and without the full Windows feature set.

The early versions of Windows are often thought of as graphical shells, mostly because they ran on top of MS-DOS and used it for file system services.^[18] However, even the earliest Windows versions already assumed many typical operating system functions; notably, having their own executable file format and providing their own device drivers (timer, graphics, printer, mouse, keyboard and sound). Unlike MS-DOS, Windows allowed users to execute multiple graphical applications at the same time, through cooperative multitasking. Windows implemented an elaborate, segment-based, software virtual memory scheme, which allows it to run applications larger than available memory: code segments and resources are swapped in and thrown away when memory became scarce; data segments moved in memory when a given application had relinquished processor control.

Windows 3.x

Windows 3.0, released in 1990, improved the design, mostly because of virtual memory and loadable virtual device drivers (VxDs) that allow Windows to share arbitrary devices between multi-tasked DOS applications.^[19] Windows 3.0 applications can run in protected mode, which gives them access to several megabytes of memory without the obligation to participate in the software virtual memory scheme. They run inside the same address space, where the segmented memory provides a degree of protection. Windows 3.0 also featured improvements to the user interface. Microsoft rewrote critical operations from C into assembly. Windows 3.0 was the first version of Windows to achieve broad commercial success, selling 2 million copies in the first six months.^[20][21]

Windows 3.1, made generally available on March 1, 1992, featured a facelift. In August 1993, Windows for Workgroups, a special version with integrated peer-to-peer networking features and a version number of 3.11, was released. It was sold along with Windows 3.1. Support for Windows 3.1 ended on December 31, 2001.^[22]

Windows 3.2, released in 1994, is an updated version of the Chinese version of Windows 3.1.^[23] The update was limited to this language version, as it fixed only issues related to the complex writing system of the Chinese language.^[24] Windows 3.2 was generally sold by computer manufacturers with a ten-disk version of MS-DOS that also had Simplified Chinese characters in basic output and some translated utilities.

Windows 9x

The next major consumer-oriented release of Windows, Windows 95, was released on August 24, 1995. While still remaining MS-DOS-based, Windows 95 introduced support for native 32-bit applications, plug and play hardware, preemptive multitasking, long file names of up to 255 characters, and provided increased stability over its predecessors. Windows 95 also introduced a redesigned, object oriented user interface, replacing the previous Program Manager with the Start menu, taskbar, and Windows Explorer shell. Windows 95 was a major commercial success for Microsoft; Ina Fried of CNET remarked that «by the time Windows 95 was finally ushered off the market in 2001, it had become a fixture on computer desktops around the world.»^[25] Microsoft published four OEM Service Releases (OSR) of Windows 95, each of which was roughly equivalent to a service pack. The first OSR of Windows 95 was also the first version of Windows to be bundled with Microsoft’s web browser, Internet Explorer.^[26] Mainstream support for Windows 95 ended on December 31, 2000, and extended support for Windows 95 ended on December 31, 2001.^[27]

Windows 95 was followed up with the release of Windows 98 on June 25, 1998, which introduced the Windows Driver Model, support for USB composite devices, support for ACPI, hibernation, and support for multi-monitor configurations. Windows 98 also included integration with Internet Explorer 4 through Active Desktop and other aspects of the Windows Desktop Update (a series of enhancements to the Explorer shell which was also made available for Windows 95). In May 1999, Microsoft released Windows 98 Second Edition, an updated version of Windows 98. Windows 98 SE added Internet Explorer 5.0 and Windows Media Player 6.2 amongst other upgrades. Mainstream support for Windows 98 ended on June 30, 2002, and extended support for Windows 98 ended on July 11, 2006.^[28]

On September 14, 2000, Microsoft released Windows Me (Millennium Edition), the last DOS-based version of Windows. Windows Me incorporated visual interface enhancements from its Windows NT-based counterpart Windows 2000, had faster boot times than previous versions (which however, required the removal of the ability to access a real mode DOS environment, removing compatibility with some older programs),^[29] expanded multimedia functionality (including Windows Media Player 7, Windows Movie Maker, and the Windows Image Acquisition framework for retrieving images from scanners and digital cameras), additional system utilities such as System File Protection and System Restore, and updated home networking tools.^[30] However, Windows Me was faced with criticism for its speed and instability, along with hardware compatibility issues and its removal of real mode DOS support. PC World considered Windows Me to be one of the worst operating systems Microsoft had ever released, and the fourth worst tech product of all time.^[12]

Windows NT

Version history

Early versions (Windows NT 3.1/3.5/3.51/4.0/2000)

In November 1988, a new development team within Microsoft (which included former Digital Equipment Corporation developers Dave Cutler and Mark Lucovsky) began work on a revamped version of IBM and Microsoft’s OS/2 operating system known as «NT OS/2». NT OS/2 was intended to be a secure, multi-user operating system with POSIX compatibility and a modular, portable kernel with preemptive multitasking and support for multiple processor architectures. However, following the successful release of Windows 3.0, the NT development team decided to rework the project to use an extended 32-bit port of the Windows API known as Win32 instead of those of OS/2. Win32 maintained a similar structure to the Windows APIs (allowing existing Windows applications to easily be ported to the platform), but also supported the capabilities of the existing NT kernel. Following its approval by Microsoft’s staff, development continued on what was now Windows NT, the first 32-bit version of Windows. However, IBM objected to the changes, and ultimately continued OS/2 development on its own.^[31][32]

Windows NT was the first Windows operating system based on a hybrid kernel. The hybrid kernel was designed as a modified microkernel, influenced by the Mach microkernel developed by Richard Rashid at Carnegie Mellon University, but without meeting all of the criteria of a pure microkernel.

The first release of the resulting operating system, Windows NT 3.1 (named to associate it with Windows 3.1) was released in July 1993, with versions for desktop workstations and servers. Windows NT 3.5 was released in September 1994, focusing on performance improvements and support for Novell’s NetWare, and was followed up by Windows NT 3.51 in May 1995, which included additional improvements and support for the PowerPC architecture. Windows NT 4.0 was released in June 1996, introducing the redesigned interface of Windows 95 to the NT series. On February 17, 2000, Microsoft released Windows 2000, a successor to NT 4.0. The Windows NT name was dropped at this point in order to put a greater focus on the Windows brand.^[32]

Windows XP

The next major version of Windows NT, Windows XP, was released on October 25, 2001. The introduction of Windows XP aimed to unify the consumer-oriented Windows 9x series with the architecture introduced by Windows NT, a change which Microsoft promised would provide better performance over its DOS-based predecessors. Windows XP would also introduce a redesigned user interface (including an updated Start menu and a «task-oriented» Windows Explorer), streamlined multimedia and networking features, Internet Explorer 6, integration with Microsoft’s .NET Passport services, a «compatibility mode» to help provide backwards compatibility with software designed for previous versions of Windows, and Remote Assistance functionality.^[33][34]

At retail, Windows XP was marketed in two main editions: the «Home» edition was targeted towards consumers, while the «Professional» edition was targeted towards business environments and power users, and included additional security and networking features. Home and Professional were later accompanied by the «Media Center» edition (designed for home theater PCs, with an emphasis on support for DVD playback, TV tuner cards, DVR functionality, and remote controls), and the «Tablet PC» edition (designed for mobile devices meeting its specifications for a tablet computer, with support for stylus pen input and additional pen-enabled applications).^[35][36][37] Mainstream support for Windows XP ended on April 14, 2009. Extended support ended on April 8, 2014.^[38]

After Windows 2000, Microsoft also changed its release schedules for server operating systems; the server counterpart of Windows XP, Windows Server 2003, was released in April 2003.^[32] It was followed in December 2005, by Windows Server 2003 R2.

Windows Vista

After a lengthy development process, Windows Vista was released on November 30, 2006, for volume licensing and January 30, 2007, for consumers. It contained a number of new features, from a redesigned shell and user interface to significant technical changes, with a particular focus on security features. It was available in a number of different editions, and has been subject to some criticism, such as drop of performance, longer boot time, criticism of new UAC, and stricter license agreement. Vista’s server counterpart, Windows Server 2008 was released in early 2008.

Windows 7

On July 22, 2009, Windows 7 and Windows Server 2008 R2 were released to manufacturing (RTM) and released to the public 3 months later on October 22, 2009. Unlike its predecessor, Windows Vista, which introduced a large number of new features, Windows 7 was intended to be a more focused, incremental upgrade to the Windows line, with the goal of being compatible with applications and hardware with which Windows Vista was already compatible.^[39] Windows 7 has multi-touch support, a redesigned Windows shell with an updated taskbar with revealable jump lists that contain shortcuts to files frequently used with specific applications and shortcuts to tasks within the application,^[40] a home networking system called HomeGroup,^[41] and performance improvements.

Windows 8 and 8.1

Windows 8, the successor to Windows 7, was released generally on October 26, 2012. A number of significant changes were made on Windows 8, including the introduction of a user interface based around Microsoft’s Metro design language with optimizations for touch-based devices such as tablets and all-in-one PCs. These changes include the Start screen, which uses large tiles that are more convenient for touch interactions and allow for the display of continually updated information, and a new class of apps which are designed primarily for use on touch-based devices. The new Windows version required a minimum resolution of 1024×768 pixels,^[42] effectively making it unfit for netbooks with 800×600-pixel screens.

Other changes include increased integration with cloud services and other online platforms (such as social networks and Microsoft’s own OneDrive (formerly SkyDrive) and Xbox Live services), the Windows Store service for software distribution, and a new variant known as Windows RT for use on devices that utilize the ARM architecture, and a new keyboard shortcut for screenshots.^{[43][44][45][46][47][48][49]} An update to Windows 8, called Windows 8.1,^[50] was released on October 17, 2013, and includes features such as new live tile sizes, deeper OneDrive integration, and many other revisions. Windows 8 and Windows 8.1 have been subject to some criticism, such as the removal of the Start menu.

Windows 10

On September 30, 2014, Microsoft announced Windows 10 as the successor to Windows 8.1. It was released on July 29, 2015, and addresses shortcomings in the user interface first introduced with Windows 8. Changes on PC include the return of the Start Menu, a virtual desktop system, and the ability to run Windows Store apps within windows on the desktop rather than in full-screen mode. Windows 10 is said to be available to update from qualified Windows 7 with SP1, Windows 8.1 and Windows Phone 8.1 devices from the Get Windows 10 Application (for Windows 7, Windows 8.1) or Windows Update (Windows 7).^[51]

In February 2017, Microsoft announced the migration of its Windows source code repository from Perforce to Git. This migration involved 3.5 million separate files in a 300-gigabyte repository.^[52] By May 2017, 90 percent of its engineering team was using Git, in about 8500 commits and 1760 Windows builds per day.^[52]

In June 2021, shortly before Microsoft’s announcement of Windows 11, Microsoft updated their lifecycle policy pages for Windows 10, revealing that support for their last release of Windows 10 will end on October 14, 2025.^[53][54]

Windows 11

On June 24, 2021, Windows 11 was announced as the successor to Windows 10 during a livestream. The new operating system was designed to be more user-friendly and understandable. It was released on October 5, 2021.^[55][56] As of May 2022, Windows 11 is a free upgrade to Windows 10 users who meet the system requirements.^[57]

Windows 365

In July 2021, Microsoft announced it will start selling subscriptions to virtualized Windows desktops as part of a new Windows 365 service in the following month. It is not a standalone version of Windows, but a web service that provides access to Windows 10 and Windows 11 built on top of Azure Virtual Desktop. The new service will allow for cross-platform usage, aiming to make the operating system available for both Apple and Android users. The subscription service will be accessible through any operating system with a web browser. The new service is an attempt at capitalizing on the growing trend, fostered during the COVID-19 pandemic, for businesses to adopt a hybrid remote work environment, in which «employees split their time between the office and home». As the service will be accessible through web browsers, Microsoft will be able to bypass the need to publish the service through Google Play or the Apple App Store.^{[58][59][60][61][62]}

Microsoft announced Windows 365 availability to business and enterprise customers on August 2, 2021.^[63]

Multilingual support

Multilingual support has been built into Windows since Windows 3.0. The language for both the keyboard and the interface can be changed through the Region and Language Control Panel. Components for all supported input languages, such as Input Method Editors, are automatically installed during Windows installation (in Windows XP and earlier, files for East Asian languages, such as Chinese, and right-to-left scripts, such as Arabic, may need to be installed separately, also from the said Control Panel). Third-party IMEs may also be installed if a user feels that the provided one is insufficient for their needs.

Interface languages for the operating system are free for download, but some languages are limited to certain editions of Windows. Language Interface Packs (LIPs) are redistributable and may be downloaded from Microsoft’s Download Center and installed for any edition of Windows (XP or later) – they translate most, but not all, of the Windows interface, and require a certain base language (the language which Windows originally shipped with). This is used for most languages in emerging markets. Full Language Packs, which translate the complete operating system, are only available for specific editions of Windows (Ultimate and Enterprise editions of Windows Vista and 7, and all editions of Windows 8, 8.1 and RT except Single Language). They do not require a specific base language and are commonly used for more popular languages such as French or Chinese. These languages cannot be downloaded through the Download Center, but are available as optional updates through the Windows Update service (except Windows 8).

The interface language of installed applications is not affected by changes in the Windows interface language. The availability of languages depends on the application developers themselves.

Windows 8 and Windows Server 2012 introduce a new Language Control Panel where both the interface and input languages can be simultaneously changed, and language packs, regardless of type, can be downloaded from a central location. The PC Settings app in Windows 8.1 and Windows Server 2012 R2 also includes a counterpart settings page for this. Changing the interface language also changes the language of preinstalled Windows Store apps (such as Mail, Maps and News) and certain other Microsoft-developed apps (such as Remote Desktop). The above limitations for language packs are however still in effect, except that full language packs can be installed for any edition except Single Language, which caters to emerging markets.

Platform support

Windows NT included support for several platforms before the x86-based personal computer became dominant in the professional world. Windows NT 4.0 and its predecessors supported PowerPC, DEC Alpha and MIPS R4000 (although some of the platforms implement 64-bit computing, the OS treated them as 32-bit). Windows 2000 dropped support for all platforms, except the third generation x86 (known as IA-32) or newer in 32-bit mode. The client line of the Windows NT family still runs on IA-32 but the Windows Server line ceased supporting this platform with the release of Windows Server 2008 R2.

With the introduction of the Intel Itanium architecture (IA-64), Microsoft released new versions of Windows to support it. Itanium versions of Windows XP and Windows Server 2003 were released at the same time as their mainstream x86 counterparts. Windows XP 64-Bit Edition, released in 2005, is the last Windows client operating system to support Itanium. Windows Server line continues to support this platform until Windows Server 2012; Windows Server 2008 R2 is the last Windows operating system to support Itanium architecture.

On April 25, 2005, Microsoft released Windows XP Professional x64 Edition and Windows Server 2003 x64 Editions to support x86-64 (or simply x64), the 64-bit version of x86 architecture. Windows Vista was the first client version of Windows NT to be released simultaneously in IA-32 and x64 editions. x64 is still supported.

An edition of Windows 8 known as Windows RT was specifically created for computers with ARM architecture, and while ARM is still used for Windows smartphones with Windows 10, tablets with Windows RT will not be updated. Starting from Windows 10 Fall Creators Update (version 1709) and later includes support for ARM-based PCs.^[64]

Windows 11 is the first version to drop support for 32-bit hardware.^[57]

Windows CE

Windows CE (officially known as Windows Embedded Compact), is an edition of Windows that runs on minimalistic computers, like satellite navigation systems and some mobile phones. Windows Embedded Compact is based on its own dedicated kernel, dubbed Windows CE kernel. Microsoft licenses Windows CE to OEMs and device makers. The OEMs and device makers can modify and create their own user interfaces and experiences, while Windows CE provides the technical foundation to do so.

Windows CE was used in the Dreamcast along with Sega’s own proprietary OS for the console. Windows CE was the core from which Windows Mobile was derived. Its successor, Windows Phone 7, was based on components from both Windows CE 6.0 R3 and Windows CE 7.0. Windows Phone 8 however, is based on the same NT-kernel as Windows 8.

Windows Embedded Compact is not to be confused with Windows XP Embedded or Windows NT 4.0 Embedded, modular editions of Windows based on Windows NT kernel.

Xbox OS

Xbox OS is an unofficial name given to the version of Windows that runs on Xbox consoles.^[65] From Xbox One onwards it is an implementation with an emphasis on virtualization (using Hyper-V) as it is three operating systems running at once, consisting of the core operating system, a second implemented for games and a more Windows-like environment for applications.^[66]
Microsoft updates Xbox One’s OS every month, and these updates can be downloaded from the Xbox Live service to the Xbox and subsequently installed, or by using offline recovery images downloaded via a PC.^[67] It was originally based on NT 6.2 (Windows kernel, and the latest version runs on an NT 10.0 base. This system is sometimes referred to as «Windows 10 on Xbox One» or «OneCore».^[68][69]
Xbox One and Xbox Series operating systems also allow limited (due to licensing restrictions and testing resources) backward compatibility with previous generation hardware,^[70] and the Xbox 360’s system is backwards compatible with the original Xbox.^[71]

Version control system

Up to and including every version before Windows 2000, Microsoft used an in-house version control system named Source Library Manager (SLM). Shortly after Windows 2000 was released, Microsoft switched to a fork of Perforce named Source Depot.^[72] This system was used up until 2017 once the system couldn’t keep up with the size of Windows. Microsoft had begun to integrate Git into Team Foundation Server in 2013, but Windows continued to rely on Source Depot.^{[citation needed]} The Windows code was divided among 65 different repositories with a kind of virtualization layer to produce unified view of all of the code.

In 2017 Microsoft announced that it would start using Git, an open source version control system created by Linus Torvalds and in May 2017 they reported that has completed migration into the Git repository.^[73][74][52]

VFSForGit

Because of its large, decades-long history, however, the Windows codebase is not especially well suited to the decentralized nature of Linux development that Git was originally created to manage.^{[citation needed]} Each Git repository contains a complete history of all the files, which proved unworkable for Windows developers because cloning the whole repository takes several hours.^{[citation needed]} Microsoft has been working on a new project called the Virtual File System for Git (VFSForGit) to address these challenges.^[74]

In 2021 the VFS for Git has been superseded by Scalar.^[75]

Timeline of releases

Use of Windows 10 has exceeded Windows 7 globally since early 2018.^[82]

For desktop and laptop computers, according to Net Applications and StatCounter, which track the use of operating systems in devices that are active on the Web, Windows was the most used operating-system family in August 2021, with around 91% usage share according to Net Applications^[83] and around 76% usage share according to StatCounter.^[84]

Including personal computers of all kinds (e.g., desktops, laptops, mobile devices, and game consoles), Windows OSes accounted for 32.67% of usage share in August 2021, compared to Android (highest, at 46.03%), iOS’s 13.76%, iPadOS’s 2.81%, and macOS’s 2.51%, according to Net Applications^[85] and 30.73% of usage share in August 2021, compared to Android (highest, at 42.56%), iOS/iPadOS’s 16.53%, and macOS’s 6.51%, according to StatCounter.^[86]

Those statistics do not include servers (including so-called cloud computing, where Microsoft is known not to be a leader, with Linux used more than Windows), as Net Applications and StatCounter use web browsing as a proxy for all use.

Security

This section needs to be updated. Please help update this article to reflect recent events or newly available information. (May 2020)

Early versions of Windows were designed at a time where malware and networking were less common, and had few built-in security features; they did not provide access privileges to allow a user to prevent other users from accessing their files, and they did not provide memory protection to prevent one process from reading or writing another process’s address space or to prevent a process from code or data used by privileged-mode code.

While the Windows 9x series offered the option of having profiles for multiple users, it had no concept of access privileges, allowing any user to edit others’ files, however, Windows 98 included each profile to have their own My folders (My Documents, My Pictures, My Music, etc) separate from other profiles. In addition, while it ran separate 32-bit applications in separate address spaces, protecting an application’s code and data from being read or written by another application, it did not protect the first megabyte of memory from userland applications for compatibility reasons. This area of memory contains code critical to the functioning of the operating system, and by writing into this area of memory an application can crash or freeze the operating system. This was a source of instability as faulty applications could accidentally write into this region, potentially corrupting important operating system memory, which usually resulted in some form of system error and halt.^[87]

Windows NT was far more secure, implementing access privileges and full memory protection, and, while 32-bit programs meeting the DoD’s C2 security rating,^[88] yet these advantages were nullified by the fact that, prior to Windows Vista, the default user account created during the setup process was an administrator account; the user, and any program the user launched, had full access to the machine. Though Windows XP did offer an option of turning administrator accounts into limited accounts, the majority of home users did not do so, partially due to the number of programs which required administrator rights to function properly. As a result, most home users still ran as administrator all the time. These architectural flaws, combined with Windows’s very high popularity, made Windows a frequent target of computer worm and virus writers.^[89][90]

Furthermore, although Windows NT and its successors are designed for security (including on a network) and multi-user PCs, they were not initially designed with Internet security in mind as much, since, when it was first developed in the early 1990s, Internet use was less prevalent.^[91]

In a 2002 strategy memo entitled «Trustworthy computing» sent to every Microsoft employee, Bill Gates declared that security should become Microsoft’s highest priority.^[92][93]

Windows Vista introduced a privilege elevation system called User Account Control.^[94] When logging in as a standard user, a logon session is created and a token containing only the most basic privileges is assigned. In this way, the new logon session is incapable of making changes that would affect the entire system. When logging in as a user in the Administrators group, two separate tokens are assigned. The first token contains all privileges typically awarded to an administrator, and the second is a restricted token similar to what a standard user would receive. User applications, including the Windows shell, are then started with the restricted token, resulting in a reduced privilege environment even under an Administrator account. When an application requests higher privileges or «Run as administrator» is clicked, UAC will prompt for confirmation and, if consent is given (including administrator credentials if the account requesting the elevation is not a member of the administrators group), start the process using the unrestricted token.^[95]

Leaked documents published by WikiLeaks, codenamed Vault 7 and dated from 2013 to 2016, detail the capabilities of the CIA to perform electronic surveillance and cyber warfare,^[96] such as the ability to compromise operating systems such as Windows.^[97]

In August 2019, computer experts reported that the BlueKeep security vulnerability, CVE-2019-0708, that potentially affects older unpatched Windows versions via the program’s Remote Desktop Protocol, allowing for the possibility of remote code execution, may now include related flaws, collectively named DejaBlue, affecting newer Windows versions (i.e., Windows 7 and all recent versions) as well.^[98] In addition, experts reported a Microsoft security vulnerability, CVE-2019-1162, based on legacy code involving Microsoft CTF and ctfmon (ctfmon.exe), that affects all Windows versions from Windows XP to the then most recent Windows 10 versions; a patch to correct the flaw is currently available.^[99]

Microsoft releases security patches through its Windows Update service approximately once a month (usually the second Tuesday of the month), although critical updates are made available at shorter intervals when necessary.^[100] Versions subsequent to Windows 2000 SP3 and Windows XP implemented automatic download and installation of updates, substantially increasing the number of users installing security updates.^[101]

Today, Windows integrates the Windows Defender antivirus, which is seen as one of the best available.^[102] Windows also implements Secure Boot, Control Flow Guard, ransomware protection, BitLocker disk encryption, a firewall, and Windows SmartScreen.

File permissions

All Windows versions from Windows NT 3 have been based on a file system permission system referred to as AGDLP (Accounts, Global, Domain Local, Permissions) in which file permissions are applied to the file/folder in the form of a ‘local group’ which then has other ‘global groups’ as members. These global groups then hold other groups or users depending on different Windows versions used. This system varies from other vendor products such as Linux and NetWare due to the ‘static’ allocation of permission being applied directly to the file or folder. However using this process of AGLP/AGDLP/AGUDLP allows a small number of static permissions to be applied and allows for easy changes to the account groups without reapplying the file permissions on the files and folders.

Alternative implementations

Owing to the operating system’s popularity, a number of applications have been released that aim to provide compatibility with Windows applications, either as a compatibility layer for another operating system, or as a standalone system that can run software written for Windows out of the box. These include:

• Wine – a free and open-source implementation of the Windows API, allowing one to run many Windows applications on x86-based platforms, including UNIX, Linux and macOS. Wine developers refer to it as a «compatibility layer»^[103] and use Windows-style APIs to emulate Windows environment.
  • CrossOver – a Wine package with licensed fonts. Its developers are regular contributors to Wine.
  • Proton – A fork of Wine by Steam to run Windows games on Linux and other Unix-like OS.
• ReactOS – an open-source OS intended to run the same software as Windows, originally designed to simulate Windows NT 4.0, now aiming at Windows 7 compatibility. It has been in the development stage since 1996.

See also

References

External links

• Official website
• Official Windows Blog
• Microsoft Developer Network
• Windows Developer Center
• Microsoft Windows History Timeline
• Pearson Education, InformIT – History of Microsoft Windows
• Microsoft Business Software Solutions
• Windows 10 release Information

Windows

Developer	Microsoft
Source model	Closed-source Source-available (through Shared Source Initiative)
Initial release	November 20, 1985; 37 years ago
Latest release	22H2 (10.0.22621.1413) (March 14, 2023; 3 days ago[1]) [±]
Latest preview	Release Preview Channel 22H2 (10.0.22621.1413) (March 14, 2023; 3 days ago[2][3]) [±] Beta Channel 22H2 (10.0.22624.1465) (March 16, 2023; 1 day ago[4]) [±] Dev Channel 10.0.23403.1001 (March 8, 2023; 9 days ago[5]) [±] Canary Channel 10.0.25314.1010 (March 10, 2023; 7 days ago[6]) [±]
Marketing target	Personal computing
Available in	110 languages
Update method	Windows Update Microsoft Store Windows Server Update Services (WSUS)
Package manager	Windows Installer (.msi, .msix, .msp), Microsoft Store (.appx, .appxbundle),[7] Windows Package Manager
Platforms	IA-32, x86-64, ARM, ARM64 Previously: 16-bit x86, DEC Alpha, MIPS, PowerPC, Itanium
Kernel type	Windows NT family: Hybrid Windows Embedded Compact/Windows CE: Hybrid Windows 9x and earlier: Monolithic (MS-DOS)
Default user interface	Windows shell
License	Proprietary commercial software
Official website	microsoft.com/windows

Windows is a group of several proprietary graphical operating system families developed and marketed by Microsoft. Each family caters to a certain sector of the computing industry. For example, Windows NT for consumers, Windows Server for servers, and Windows IoT for embedded systems. Defunct Windows families include Windows 9x, Windows Mobile, and Windows Phone.

The first version of Windows was released on November 20, 1985, as a graphical operating system shell for MS-DOS in response to the growing interest in graphical user interfaces (GUIs).^[8]

Windows is the most popular desktop operating system in the world, with 75% market share as of April 2022, according to StatCounter.^[9] However, Windows is not the most used operating system when including both mobile and desktop OSes, due to Android’s massive growth.^[10]

As of September 2022, the most recent version of Windows is Windows 11 for consumer PCs and tablets, Windows 11 Enterprise for corporations, and Windows Server 2022 for servers.

Genealogy

By marketing role

Microsoft, the developer of Windows, has registered several trademarks, each of which denotes a family of Windows operating systems that target a specific sector of the computing industry. As of 2014, the following Windows families were being actively developed:

• Windows NT: Started as a family of operating systems with Windows NT 3.1, an operating system for server computers and workstations. It now consists of three operating system subfamilies that are released almost at the same time and share the same kernel:
  • Windows: The operating system for mainstream personal computers and tablets. The latest version is Windows 11. The main competitor of this family is macOS by Apple for personal computers and iPadOS and Android for tablets (c.f. Usage share of operating systems § Market share by category).
  • Windows Server: The operating system for server computers. The latest version is Windows Server 2022. Unlike its client sibling, it has adopted a strong naming scheme. The main competitor of this family is Linux. (c.f. Usage share of operating systems § Market share by category)
  • Windows PE: A lightweight version of its Windows sibling, meant to operate as a live operating system, used for installing Windows on bare-metal computers (especially on many computers at once), recovery or troubleshooting purposes. The latest version is Windows PE 10.
• Windows IoT (previously Windows Embedded): Initially, Microsoft developed Windows CE as a general-purpose operating system for every device that was too resource-limited to be called a full-fledged computer. Eventually, however, Windows CE was renamed Windows Embedded Compact and was folded under Windows Compact trademark which also consists of Windows Embedded Industry, Windows Embedded Professional, Windows Embedded Standard, Windows Embedded Handheld and Windows Embedded Automotive.^[11]

The following Windows families are no longer being developed:

• Windows 9x: An operating system that targeted the consumer market. Discontinued because of suboptimal performance.^{[citation needed]} (PC World called its last version, Windows Me, one of the worst products of all time.^[12]) Microsoft now caters to the consumer market with Windows NT.
• Windows Mobile: The predecessor to Windows Phone, it was a mobile phone operating system. The first version was called Pocket PC 2000; the third version, Windows Mobile 2003 is the first version to adopt the Windows Mobile trademark. The last version is Windows Mobile 6.5.
• Windows Phone: An operating system sold only to manufacturers of smartphones. The first version was Windows Phone 7, followed by Windows Phone 8, and Windows Phone 8.1. It was succeeded by Windows 10 Mobile, which is now also discontinued.

Version history

The term Windows collectively describes any or all of several generations of Microsoft operating system products. These products are generally categorized as follows:

Early versions

The history of Windows dates back to 1981 when Microsoft started work on a program called «Interface Manager». It was announced in November 1983 (after the Apple Lisa, but before the Macintosh) under the name «Windows», but Windows 1.0 was not released until November 1985.^[13] Windows 1.0 was to compete with Apple’s operating system, but achieved little popularity. Windows 1.0 is not a complete operating system; rather, it extends MS-DOS. The shell of Windows 1.0 is a program known as the MS-DOS Executive. Components included Calculator, Calendar, Cardfile, Clipboard Viewer, Clock, Control Panel, Notepad, Paint, Reversi, Terminal and Write. Windows 1.0 does not allow overlapping windows. Instead, all windows are tiled. Only modal dialog boxes may appear over other windows. Microsoft sold as included Windows Development libraries with the C development environment, which included numerous windows samples.^[14]

Windows 2.0 was released in December 1987, and was more popular than its predecessor. It features several improvements to the user interface and memory management.^[15] Windows 2.03 changed the OS from tiled windows to overlapping windows. The result of this change led to Apple Computer filing a suit against Microsoft alleging infringement on Apple’s copyrights (eventually settled in court in Microsoft’s favor in 1993).^[16][17] Windows 2.0 also introduced more sophisticated keyboard shortcuts and could make use of expanded memory.

Windows 2.1 was released in two different versions: Windows/286 and Windows/386. Windows/386 uses the virtual 8086 mode of the Intel 80386 to multitask several DOS programs and the paged memory model to emulate expanded memory using available extended memory. Windows/286, in spite of its name, runs on both Intel 8086 and Intel 80286 processors. It runs in real mode but can make use of the high memory area.^{[citation needed]}

In addition to full Windows packages, there were runtime-only versions that shipped with early Windows software from third parties and made it possible to run their Windows software on MS-DOS and without the full Windows feature set.

The early versions of Windows are often thought of as graphical shells, mostly because they ran on top of MS-DOS and used it for file system services.^[18] However, even the earliest Windows versions already assumed many typical operating system functions; notably, having their own executable file format and providing their own device drivers (timer, graphics, printer, mouse, keyboard and sound). Unlike MS-DOS, Windows allowed users to execute multiple graphical applications at the same time, through cooperative multitasking. Windows implemented an elaborate, segment-based, software virtual memory scheme, which allows it to run applications larger than available memory: code segments and resources are swapped in and thrown away when memory became scarce; data segments moved in memory when a given application had relinquished processor control.

Windows 3.x

Windows 3.0, released in 1990, improved the design, mostly because of virtual memory and loadable virtual device drivers (VxDs) that allow Windows to share arbitrary devices between multi-tasked DOS applications.^[19] Windows 3.0 applications can run in protected mode, which gives them access to several megabytes of memory without the obligation to participate in the software virtual memory scheme. They run inside the same address space, where the segmented memory provides a degree of protection. Windows 3.0 also featured improvements to the user interface. Microsoft rewrote critical operations from C into assembly. Windows 3.0 was the first version of Windows to achieve broad commercial success, selling 2 million copies in the first six months.^[20][21]

Windows 3.1, made generally available on March 1, 1992, featured a facelift. In August 1993, Windows for Workgroups, a special version with integrated peer-to-peer networking features and a version number of 3.11, was released. It was sold along with Windows 3.1. Support for Windows 3.1 ended on December 31, 2001.^[22]

Windows 3.2, released in 1994, is an updated version of the Chinese version of Windows 3.1.^[23] The update was limited to this language version, as it fixed only issues related to the complex writing system of the Chinese language.^[24] Windows 3.2 was generally sold by computer manufacturers with a ten-disk version of MS-DOS that also had Simplified Chinese characters in basic output and some translated utilities.

Windows 9x

The next major consumer-oriented release of Windows, Windows 95, was released on August 24, 1995. While still remaining MS-DOS-based, Windows 95 introduced support for native 32-bit applications, plug and play hardware, preemptive multitasking, long file names of up to 255 characters, and provided increased stability over its predecessors. Windows 95 also introduced a redesigned, object oriented user interface, replacing the previous Program Manager with the Start menu, taskbar, and Windows Explorer shell. Windows 95 was a major commercial success for Microsoft; Ina Fried of CNET remarked that «by the time Windows 95 was finally ushered off the market in 2001, it had become a fixture on computer desktops around the world.»^[25] Microsoft published four OEM Service Releases (OSR) of Windows 95, each of which was roughly equivalent to a service pack. The first OSR of Windows 95 was also the first version of Windows to be bundled with Microsoft’s web browser, Internet Explorer.^[26] Mainstream support for Windows 95 ended on December 31, 2000, and extended support for Windows 95 ended on December 31, 2001.^[27]

Windows 95 was followed up with the release of Windows 98 on June 25, 1998, which introduced the Windows Driver Model, support for USB composite devices, support for ACPI, hibernation, and support for multi-monitor configurations. Windows 98 also included integration with Internet Explorer 4 through Active Desktop and other aspects of the Windows Desktop Update (a series of enhancements to the Explorer shell which was also made available for Windows 95). In May 1999, Microsoft released Windows 98 Second Edition, an updated version of Windows 98. Windows 98 SE added Internet Explorer 5.0 and Windows Media Player 6.2 amongst other upgrades. Mainstream support for Windows 98 ended on June 30, 2002, and extended support for Windows 98 ended on July 11, 2006.^[28]

On September 14, 2000, Microsoft released Windows Me (Millennium Edition), the last DOS-based version of Windows. Windows Me incorporated visual interface enhancements from its Windows NT-based counterpart Windows 2000, had faster boot times than previous versions (which however, required the removal of the ability to access a real mode DOS environment, removing compatibility with some older programs),^[29] expanded multimedia functionality (including Windows Media Player 7, Windows Movie Maker, and the Windows Image Acquisition framework for retrieving images from scanners and digital cameras), additional system utilities such as System File Protection and System Restore, and updated home networking tools.^[30] However, Windows Me was faced with criticism for its speed and instability, along with hardware compatibility issues and its removal of real mode DOS support. PC World considered Windows Me to be one of the worst operating systems Microsoft had ever released, and the fourth worst tech product of all time.^[12]

Windows NT

Version history

Early versions (Windows NT 3.1/3.5/3.51/4.0/2000)

In November 1988, a new development team within Microsoft (which included former Digital Equipment Corporation developers Dave Cutler and Mark Lucovsky) began work on a revamped version of IBM and Microsoft’s OS/2 operating system known as «NT OS/2». NT OS/2 was intended to be a secure, multi-user operating system with POSIX compatibility and a modular, portable kernel with preemptive multitasking and support for multiple processor architectures. However, following the successful release of Windows 3.0, the NT development team decided to rework the project to use an extended 32-bit port of the Windows API known as Win32 instead of those of OS/2. Win32 maintained a similar structure to the Windows APIs (allowing existing Windows applications to easily be ported to the platform), but also supported the capabilities of the existing NT kernel. Following its approval by Microsoft’s staff, development continued on what was now Windows NT, the first 32-bit version of Windows. However, IBM objected to the changes, and ultimately continued OS/2 development on its own.^[31][32]

Windows NT was the first Windows operating system based on a hybrid kernel. The hybrid kernel was designed as a modified microkernel, influenced by the Mach microkernel developed by Richard Rashid at Carnegie Mellon University, but without meeting all of the criteria of a pure microkernel.

The first release of the resulting operating system, Windows NT 3.1 (named to associate it with Windows 3.1) was released in July 1993, with versions for desktop workstations and servers. Windows NT 3.5 was released in September 1994, focusing on performance improvements and support for Novell’s NetWare, and was followed up by Windows NT 3.51 in May 1995, which included additional improvements and support for the PowerPC architecture. Windows NT 4.0 was released in June 1996, introducing the redesigned interface of Windows 95 to the NT series. On February 17, 2000, Microsoft released Windows 2000, a successor to NT 4.0. The Windows NT name was dropped at this point in order to put a greater focus on the Windows brand.^[32]

Windows XP

The next major version of Windows NT, Windows XP, was released on October 25, 2001. The introduction of Windows XP aimed to unify the consumer-oriented Windows 9x series with the architecture introduced by Windows NT, a change which Microsoft promised would provide better performance over its DOS-based predecessors. Windows XP would also introduce a redesigned user interface (including an updated Start menu and a «task-oriented» Windows Explorer), streamlined multimedia and networking features, Internet Explorer 6, integration with Microsoft’s .NET Passport services, a «compatibility mode» to help provide backwards compatibility with software designed for previous versions of Windows, and Remote Assistance functionality.^[33][34]

At retail, Windows XP was marketed in two main editions: the «Home» edition was targeted towards consumers, while the «Professional» edition was targeted towards business environments and power users, and included additional security and networking features. Home and Professional were later accompanied by the «Media Center» edition (designed for home theater PCs, with an emphasis on support for DVD playback, TV tuner cards, DVR functionality, and remote controls), and the «Tablet PC» edition (designed for mobile devices meeting its specifications for a tablet computer, with support for stylus pen input and additional pen-enabled applications).^[35][36][37] Mainstream support for Windows XP ended on April 14, 2009. Extended support ended on April 8, 2014.^[38]

After Windows 2000, Microsoft also changed its release schedules for server operating systems; the server counterpart of Windows XP, Windows Server 2003, was released in April 2003.^[32] It was followed in December 2005, by Windows Server 2003 R2.

Windows Vista

After a lengthy development process, Windows Vista was released on November 30, 2006, for volume licensing and January 30, 2007, for consumers. It contained a number of new features, from a redesigned shell and user interface to significant technical changes, with a particular focus on security features. It was available in a number of different editions, and has been subject to some criticism, such as drop of performance, longer boot time, criticism of new UAC, and stricter license agreement. Vista’s server counterpart, Windows Server 2008 was released in early 2008.

Windows 7

On July 22, 2009, Windows 7 and Windows Server 2008 R2 were released to manufacturing (RTM) and released to the public 3 months later on October 22, 2009. Unlike its predecessor, Windows Vista, which introduced a large number of new features, Windows 7 was intended to be a more focused, incremental upgrade to the Windows line, with the goal of being compatible with applications and hardware with which Windows Vista was already compatible.^[39] Windows 7 has multi-touch support, a redesigned Windows shell with an updated taskbar with revealable jump lists that contain shortcuts to files frequently used with specific applications and shortcuts to tasks within the application,^[40] a home networking system called HomeGroup,^[41] and performance improvements.

Windows 8 and 8.1

Windows 8, the successor to Windows 7, was released generally on October 26, 2012. A number of significant changes were made on Windows 8, including the introduction of a user interface based around Microsoft’s Metro design language with optimizations for touch-based devices such as tablets and all-in-one PCs. These changes include the Start screen, which uses large tiles that are more convenient for touch interactions and allow for the display of continually updated information, and a new class of apps which are designed primarily for use on touch-based devices. The new Windows version required a minimum resolution of 1024×768 pixels,^[42] effectively making it unfit for netbooks with 800×600-pixel screens.

Other changes include increased integration with cloud services and other online platforms (such as social networks and Microsoft’s own OneDrive (formerly SkyDrive) and Xbox Live services), the Windows Store service for software distribution, and a new variant known as Windows RT for use on devices that utilize the ARM architecture, and a new keyboard shortcut for screenshots.^{[43][44][45][46][47][48][49]} An update to Windows 8, called Windows 8.1,^[50] was released on October 17, 2013, and includes features such as new live tile sizes, deeper OneDrive integration, and many other revisions. Windows 8 and Windows 8.1 have been subject to some criticism, such as the removal of the Start menu.

Windows 10

On September 30, 2014, Microsoft announced Windows 10 as the successor to Windows 8.1. It was released on July 29, 2015, and addresses shortcomings in the user interface first introduced with Windows 8. Changes on PC include the return of the Start Menu, a virtual desktop system, and the ability to run Windows Store apps within windows on the desktop rather than in full-screen mode. Windows 10 is said to be available to update from qualified Windows 7 with SP1, Windows 8.1 and Windows Phone 8.1 devices from the Get Windows 10 Application (for Windows 7, Windows 8.1) or Windows Update (Windows 7).^[51]

In February 2017, Microsoft announced the migration of its Windows source code repository from Perforce to Git. This migration involved 3.5 million separate files in a 300-gigabyte repository.^[52] By May 2017, 90 percent of its engineering team was using Git, in about 8500 commits and 1760 Windows builds per day.^[52]

In June 2021, shortly before Microsoft’s announcement of Windows 11, Microsoft updated their lifecycle policy pages for Windows 10, revealing that support for their last release of Windows 10 will end on October 14, 2025.^[53][54]

Windows 11

On June 24, 2021, Windows 11 was announced as the successor to Windows 10 during a livestream. The new operating system was designed to be more user-friendly and understandable. It was released on October 5, 2021.^[55][56] As of May 2022, Windows 11 is a free upgrade to Windows 10 users who meet the system requirements.^[57]

Windows 365

In July 2021, Microsoft announced it will start selling subscriptions to virtualized Windows desktops as part of a new Windows 365 service in the following month. It is not a standalone version of Windows, but a web service that provides access to Windows 10 and Windows 11 built on top of Azure Virtual Desktop. The new service will allow for cross-platform usage, aiming to make the operating system available for both Apple and Android users. The subscription service will be accessible through any operating system with a web browser. The new service is an attempt at capitalizing on the growing trend, fostered during the COVID-19 pandemic, for businesses to adopt a hybrid remote work environment, in which «employees split their time between the office and home». As the service will be accessible through web browsers, Microsoft will be able to bypass the need to publish the service through Google Play or the Apple App Store.^{[58][59][60][61][62]}

Microsoft announced Windows 365 availability to business and enterprise customers on August 2, 2021.^[63]

Multilingual support

Multilingual support has been built into Windows since Windows 3.0. The language for both the keyboard and the interface can be changed through the Region and Language Control Panel. Components for all supported input languages, such as Input Method Editors, are automatically installed during Windows installation (in Windows XP and earlier, files for East Asian languages, such as Chinese, and right-to-left scripts, such as Arabic, may need to be installed separately, also from the said Control Panel). Third-party IMEs may also be installed if a user feels that the provided one is insufficient for their needs.

Interface languages for the operating system are free for download, but some languages are limited to certain editions of Windows. Language Interface Packs (LIPs) are redistributable and may be downloaded from Microsoft’s Download Center and installed for any edition of Windows (XP or later) – they translate most, but not all, of the Windows interface, and require a certain base language (the language which Windows originally shipped with). This is used for most languages in emerging markets. Full Language Packs, which translate the complete operating system, are only available for specific editions of Windows (Ultimate and Enterprise editions of Windows Vista and 7, and all editions of Windows 8, 8.1 and RT except Single Language). They do not require a specific base language and are commonly used for more popular languages such as French or Chinese. These languages cannot be downloaded through the Download Center, but are available as optional updates through the Windows Update service (except Windows 8).

The interface language of installed applications is not affected by changes in the Windows interface language. The availability of languages depends on the application developers themselves.

Windows 8 and Windows Server 2012 introduce a new Language Control Panel where both the interface and input languages can be simultaneously changed, and language packs, regardless of type, can be downloaded from a central location. The PC Settings app in Windows 8.1 and Windows Server 2012 R2 also includes a counterpart settings page for this. Changing the interface language also changes the language of preinstalled Windows Store apps (such as Mail, Maps and News) and certain other Microsoft-developed apps (such as Remote Desktop). The above limitations for language packs are however still in effect, except that full language packs can be installed for any edition except Single Language, which caters to emerging markets.

Platform support

Windows NT included support for several platforms before the x86-based personal computer became dominant in the professional world. Windows NT 4.0 and its predecessors supported PowerPC, DEC Alpha and MIPS R4000 (although some of the platforms implement 64-bit computing, the OS treated them as 32-bit). Windows 2000 dropped support for all platforms, except the third generation x86 (known as IA-32) or newer in 32-bit mode. The client line of the Windows NT family still runs on IA-32 but the Windows Server line ceased supporting this platform with the release of Windows Server 2008 R2.

With the introduction of the Intel Itanium architecture (IA-64), Microsoft released new versions of Windows to support it. Itanium versions of Windows XP and Windows Server 2003 were released at the same time as their mainstream x86 counterparts. Windows XP 64-Bit Edition, released in 2005, is the last Windows client operating system to support Itanium. Windows Server line continues to support this platform until Windows Server 2012; Windows Server 2008 R2 is the last Windows operating system to support Itanium architecture.

On April 25, 2005, Microsoft released Windows XP Professional x64 Edition and Windows Server 2003 x64 Editions to support x86-64 (or simply x64), the 64-bit version of x86 architecture. Windows Vista was the first client version of Windows NT to be released simultaneously in IA-32 and x64 editions. x64 is still supported.

An edition of Windows 8 known as Windows RT was specifically created for computers with ARM architecture, and while ARM is still used for Windows smartphones with Windows 10, tablets with Windows RT will not be updated. Starting from Windows 10 Fall Creators Update (version 1709) and later includes support for ARM-based PCs.^[64]

Windows 11 is the first version to drop support for 32-bit hardware.^[57]

Windows CE

Windows CE (officially known as Windows Embedded Compact), is an edition of Windows that runs on minimalistic computers, like satellite navigation systems and some mobile phones. Windows Embedded Compact is based on its own dedicated kernel, dubbed Windows CE kernel. Microsoft licenses Windows CE to OEMs and device makers. The OEMs and device makers can modify and create their own user interfaces and experiences, while Windows CE provides the technical foundation to do so.

Windows CE was used in the Dreamcast along with Sega’s own proprietary OS for the console. Windows CE was the core from which Windows Mobile was derived. Its successor, Windows Phone 7, was based on components from both Windows CE 6.0 R3 and Windows CE 7.0. Windows Phone 8 however, is based on the same NT-kernel as Windows 8.

Windows Embedded Compact is not to be confused with Windows XP Embedded or Windows NT 4.0 Embedded, modular editions of Windows based on Windows NT kernel.

Xbox OS

Xbox OS is an unofficial name given to the version of Windows that runs on Xbox consoles.^[65] From Xbox One onwards it is an implementation with an emphasis on virtualization (using Hyper-V) as it is three operating systems running at once, consisting of the core operating system, a second implemented for games and a more Windows-like environment for applications.^[66]
Microsoft updates Xbox One’s OS every month, and these updates can be downloaded from the Xbox Live service to the Xbox and subsequently installed, or by using offline recovery images downloaded via a PC.^[67] It was originally based on NT 6.2 (Windows kernel, and the latest version runs on an NT 10.0 base. This system is sometimes referred to as «Windows 10 on Xbox One» or «OneCore».^[68][69]
Xbox One and Xbox Series operating systems also allow limited (due to licensing restrictions and testing resources) backward compatibility with previous generation hardware,^[70] and the Xbox 360’s system is backwards compatible with the original Xbox.^[71]

Version control system

Up to and including every version before Windows 2000, Microsoft used an in-house version control system named Source Library Manager (SLM). Shortly after Windows 2000 was released, Microsoft switched to a fork of Perforce named Source Depot.^[72] This system was used up until 2017 once the system couldn’t keep up with the size of Windows. Microsoft had begun to integrate Git into Team Foundation Server in 2013, but Windows continued to rely on Source Depot.^{[citation needed]} The Windows code was divided among 65 different repositories with a kind of virtualization layer to produce unified view of all of the code.

In 2017 Microsoft announced that it would start using Git, an open source version control system created by Linus Torvalds and in May 2017 they reported that has completed migration into the Git repository.^[73][74][52]

VFSForGit

Because of its large, decades-long history, however, the Windows codebase is not especially well suited to the decentralized nature of Linux development that Git was originally created to manage.^{[citation needed]} Each Git repository contains a complete history of all the files, which proved unworkable for Windows developers because cloning the whole repository takes several hours.^{[citation needed]} Microsoft has been working on a new project called the Virtual File System for Git (VFSForGit) to address these challenges.^[74]

In 2021 the VFS for Git has been superseded by Scalar.^[75]

Timeline of releases

Use of Windows 10 has exceeded Windows 7 globally since early 2018.^[82]

For desktop and laptop computers, according to Net Applications and StatCounter, which track the use of operating systems in devices that are active on the Web, Windows was the most used operating-system family in August 2021, with around 91% usage share according to Net Applications^[83] and around 76% usage share according to StatCounter.^[84]

Including personal computers of all kinds (e.g., desktops, laptops, mobile devices, and game consoles), Windows OSes accounted for 32.67% of usage share in August 2021, compared to Android (highest, at 46.03%), iOS’s 13.76%, iPadOS’s 2.81%, and macOS’s 2.51%, according to Net Applications^[85] and 30.73% of usage share in August 2021, compared to Android (highest, at 42.56%), iOS/iPadOS’s 16.53%, and macOS’s 6.51%, according to StatCounter.^[86]

Those statistics do not include servers (including so-called cloud computing, where Microsoft is known not to be a leader, with Linux used more than Windows), as Net Applications and StatCounter use web browsing as a proxy for all use.

Security

This section needs to be updated. Please help update this article to reflect recent events or newly available information. (May 2020)

Early versions of Windows were designed at a time where malware and networking were less common, and had few built-in security features; they did not provide access privileges to allow a user to prevent other users from accessing their files, and they did not provide memory protection to prevent one process from reading or writing another process’s address space or to prevent a process from code or data used by privileged-mode code.

While the Windows 9x series offered the option of having profiles for multiple users, it had no concept of access privileges, allowing any user to edit others’ files, however, Windows 98 included each profile to have their own My folders (My Documents, My Pictures, My Music, etc) separate from other profiles. In addition, while it ran separate 32-bit applications in separate address spaces, protecting an application’s code and data from being read or written by another application, it did not protect the first megabyte of memory from userland applications for compatibility reasons. This area of memory contains code critical to the functioning of the operating system, and by writing into this area of memory an application can crash or freeze the operating system. This was a source of instability as faulty applications could accidentally write into this region, potentially corrupting important operating system memory, which usually resulted in some form of system error and halt.^[87]

Windows NT was far more secure, implementing access privileges and full memory protection, and, while 32-bit programs meeting the DoD’s C2 security rating,^[88] yet these advantages were nullified by the fact that, prior to Windows Vista, the default user account created during the setup process was an administrator account; the user, and any program the user launched, had full access to the machine. Though Windows XP did offer an option of turning administrator accounts into limited accounts, the majority of home users did not do so, partially due to the number of programs which required administrator rights to function properly. As a result, most home users still ran as administrator all the time. These architectural flaws, combined with Windows’s very high popularity, made Windows a frequent target of computer worm and virus writers.^[89][90]

Furthermore, although Windows NT and its successors are designed for security (including on a network) and multi-user PCs, they were not initially designed with Internet security in mind as much, since, when it was first developed in the early 1990s, Internet use was less prevalent.^[91]

In a 2002 strategy memo entitled «Trustworthy computing» sent to every Microsoft employee, Bill Gates declared that security should become Microsoft’s highest priority.^[92][93]

Windows Vista introduced a privilege elevation system called User Account Control.^[94] When logging in as a standard user, a logon session is created and a token containing only the most basic privileges is assigned. In this way, the new logon session is incapable of making changes that would affect the entire system. When logging in as a user in the Administrators group, two separate tokens are assigned. The first token contains all privileges typically awarded to an administrator, and the second is a restricted token similar to what a standard user would receive. User applications, including the Windows shell, are then started with the restricted token, resulting in a reduced privilege environment even under an Administrator account. When an application requests higher privileges or «Run as administrator» is clicked, UAC will prompt for confirmation and, if consent is given (including administrator credentials if the account requesting the elevation is not a member of the administrators group), start the process using the unrestricted token.^[95]

Leaked documents published by WikiLeaks, codenamed Vault 7 and dated from 2013 to 2016, detail the capabilities of the CIA to perform electronic surveillance and cyber warfare,^[96] such as the ability to compromise operating systems such as Windows.^[97]

In August 2019, computer experts reported that the BlueKeep security vulnerability, CVE-2019-0708, that potentially affects older unpatched Windows versions via the program’s Remote Desktop Protocol, allowing for the possibility of remote code execution, may now include related flaws, collectively named DejaBlue, affecting newer Windows versions (i.e., Windows 7 and all recent versions) as well.^[98] In addition, experts reported a Microsoft security vulnerability, CVE-2019-1162, based on legacy code involving Microsoft CTF and ctfmon (ctfmon.exe), that affects all Windows versions from Windows XP to the then most recent Windows 10 versions; a patch to correct the flaw is currently available.^[99]

Microsoft releases security patches through its Windows Update service approximately once a month (usually the second Tuesday of the month), although critical updates are made available at shorter intervals when necessary.^[100] Versions subsequent to Windows 2000 SP3 and Windows XP implemented automatic download and installation of updates, substantially increasing the number of users installing security updates.^[101]

Today, Windows integrates the Windows Defender antivirus, which is seen as one of the best available.^[102] Windows also implements Secure Boot, Control Flow Guard, ransomware protection, BitLocker disk encryption, a firewall, and Windows SmartScreen.

File permissions

All Windows versions from Windows NT 3 have been based on a file system permission system referred to as AGDLP (Accounts, Global, Domain Local, Permissions) in which file permissions are applied to the file/folder in the form of a ‘local group’ which then has other ‘global groups’ as members. These global groups then hold other groups or users depending on different Windows versions used. This system varies from other vendor products such as Linux and NetWare due to the ‘static’ allocation of permission being applied directly to the file or folder. However using this process of AGLP/AGDLP/AGUDLP allows a small number of static permissions to be applied and allows for easy changes to the account groups without reapplying the file permissions on the files and folders.

Alternative implementations

Owing to the operating system’s popularity, a number of applications have been released that aim to provide compatibility with Windows applications, either as a compatibility layer for another operating system, or as a standalone system that can run software written for Windows out of the box. These include:

• Wine – a free and open-source implementation of the Windows API, allowing one to run many Windows applications on x86-based platforms, including UNIX, Linux and macOS. Wine developers refer to it as a «compatibility layer»^[103] and use Windows-style APIs to emulate Windows environment.
  • CrossOver – a Wine package with licensed fonts. Its developers are regular contributors to Wine.
  • Proton – A fork of Wine by Steam to run Windows games on Linux and other Unix-like OS.
• ReactOS – an open-source OS intended to run the same software as Windows, originally designed to simulate Windows NT 4.0, now aiming at Windows 7 compatibility. It has been in the development stage since 1996.

See also

References

External links

• Official website
• Official Windows Blog
• Microsoft Developer Network
• Windows Developer Center
• Microsoft Windows History Timeline
• Pearson Education, InformIT – History of Microsoft Windows
• Microsoft Business Software Solutions
• Windows 10 release Information

Дисциплина:
ИТвПД

Специальность
34.02.01 «Сестринское дело»

Группы
9-2х и 11-1х

Лекция №3

«Программное обеспечение ПК.»

1.    Структура
программного обеспечения ПК

Программное обеспечение – неотъемлемая часть компьютерной
системы. Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера
применения конкретного компьютера определяется созданным для него программным
обеспечением. Сам по себе компьютер не обладает
знаниями ни в одной области применения. Все эти знания сосредоточены в выполняемых
на компьютерах программах. Программное
обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ
– от игровых до научных.

Программное
обеспечение, можно условно разделить на три категории:

1.                     
системное ПО (программы общего пользования), выполняющие различные
вспомогательные функции, например создание копий используемой информации,
выдачу справочной информации о компьютере, проверку работоспособности устройств
компьютера и т.д.

2.                     
прикладное ПО, обеспечивающее выполнение необходимых работ на
ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок,
обработка информационных массивов и т.д.

3.                     
инструментальное ПО (системы программирования), обеспечивающее
разработку  новых программ для компьютера на языке программирования.

Рис. 1.

К прикладному программному обеспечению относятся программы,
написанные для пользователей или самими пользователями, для задания компьютеру
конкретной работы. Программы обработки заказов или создания списков рассылки –
примеры прикладного программного обеспечения.

Оба типа программного обеспечения взаимосвязаны и могут быть
представлены в виде диаграммы, изображенной на рис.2.1.
Как видно, каждая область тесно взаимодействует с другой.

Системное программное обеспечение обеспечивает
и контролирует доступ к
аппаратному обеспечению компьютера. Прикладное программное обеспечение взаимодействует с
аппаратными компонентами через системное. Конечные пользователи в основном работают с
прикладным программным обеспечением. Чтобы обеспечить аппаратную совместимость,
каждый тип программного обеспечения разрабатывается для конкретной аппаратной
платформы.

Системное программное обеспечение –
это набор программ, которые управляют компонентами компьютера, такими как процессор, коммуникационные и периферийные
устройства.

Рис. 2.1. Структура и назначение программного обеспечения

Программные
системы можно классифицировать по различным
признакам. Рассмотрим классификацию, в которой основополагающим признаком
является сфера (область) использования программных продуктов:

·                    
аппаратная часть автономных компьютеров и сетей ЭВМ;

·                    
функциональные задачи различных предметных областей;

·                    
технология разработки программ.

Для
поддержки информационной технологии в этих областях выделяют соответственно три
класса программных продуктов, представленных на рис.2.2:

·                    
системное программное обеспечение;

·                    
прикладное программное обеспечение;

·                    
инструментальное программное обеспечение.

Системное программное обеспечение (System Software) –
совокупность программ и программных комплексов, предназначенная для обеспечения
работы компьютера и сетей ЭВМ. Системное программное обеспечение выполняет следующие
задачи:

·                    
создание операционной среды функционирования других программ;

·                    
обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и
вычислительной сети;

·                    
проведение диагностики, локализации сбоев, ошибок и отказов и
профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;

·                    
выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование,
архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т.д.).

Рис. 2.2. Классы программных продуктов

Системное ПО

Системное программное обеспечение – это набор программ,
которые управляют компонентами компьютера, такими как процессор, коммуникационные и периферийные
устройства. Программистов, которые создают системное программное обеспечение, называют системными
программистами. Это программы общего
пользования не связаны с конкретным применением ПК и выполняют традиционные
функции: планирование и управление задачами, управления вводом-выводом и т.д.

Другими словами,
системные программы выполняют различные вспомогательные функции, например,
создание копий используемой информации, выдачу справочной информации о
компьютере, проверку работоспособности устройств компьютера и т.п.

Системное программное
обеспечение (рис.2.3)
можно разделить на базовое программное обеспечение, которое, как правило,
поставляется вместе с компьютером, и сервисное программное обеспечение, которое может быть
приобретено дополнительно.

Базовое программное
обеспечение (base software) – минимальный набор программных средств,
обеспечивающих работу компьютера. Сервисное программное обеспечение включает программы и
программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного
обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.

Рис. 2.3. Структура системного программного обеспечения

В
базовое программное обеспечение входят:

·   операционная
система;

·   операционные
оболочки (обычно текстовые и графические);

·   сетевая
операционная система.

Операционная система предназначена
для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления
вычислительными ресурсами ЭВМ.

Сетевые
операционные системы – комплекс программ,
обеспечивающий обработку, передачу и хранение данных в сети. Сетевая ОС предоставляет пользователям различные виды сетевых
служб (управление файлами, электронная почта, аудио и видеоконференции, распределенные вычисления, процессы управления сетью и
др.), поддерживает работу в абонентских системах. Сетевые операционные системы используют
архитектуру клиент-сервер или
одноранговую архитектуру. Вначале сетевые операционные системы поддерживали лишь локальные
вычислительные сети (ЛВС),
сейчас эти операционные системы распространяются на ассоциации локальных сетей.

Операционные оболочки – специальные программы,
предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной
системы. Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты
интерфейса конечного пользователя, а в будущем возможны варианты речевого
интерфейса и распознавание рукописного
ввода данных. Эти программы существенно упрощают задание управляющей информации
для выполнения команд операционной системы, уменьшают напряженность и сложность
работы конечного пользователя.

Сервисное ПО можно классифицировать по функциональному
признаку следующим образом:

·                    
программы диагностики работоспособности компьютера;

·                    
антивирусные программы, обеспечивающие защиту компьютера,
обнаружение и восстановление зараженных файлов;

·                    
программы обслуживания дисков, обеспечивающие проверку качества
поверхности магнитного диска, контроль сохранности файловой системы на
логическом и физическом уровнях, сжатие дисков, создание страховых копий
дисков, резервирование данных на внешних носителях и др.;

·                    
программы архивирования данных, которые обеспечивают процесс
сжатия информации в файлах с целью уменьшения объема памяти для ее хранения;

·                    
программы обслуживания сети.

Эти программы часто называются утилитами.

Утилиты – программы, служащие для выполнения
вспомогательных операций обработки данных или обслуживания компьютеров
(диагностики, тестирования аппаратных и программных средств, оптимизации
использования дискового пространства, восстановления разрушенной на магнитном
диске информации и т. п.).

В современных операционных системах такие утилиты могут быть
представлены, как, например, в Windows,
группами программ «стандартные» и «служебные». В них входит
ряд полезных программ: калькулятор, звукозапись, блокнот и др. В группе
«служебные» имеется ряд программ, расширяющих возможности
операционной системы: очистка и дефрагментация диска,
восстановление системы и т.п.

Прикладное ПО

Прикладные программы предназначены для того,
чтобы обеспечить применение вычислительной техники в различных сферах
деятельности человека. Помимо создания новых программных продуктов,
разработчики прикладных программ большие усилия тратят на совершенствование и
модернизацию популярных систем, создание их новых версий. Новые версии, как
правило, поддерживают старые, сохраняя преемственность, и включают в себя
базовый минимум (стандарт)
возможностей.

К прикладному программному обеспечению относятся программы,
написанные для пользователей или самими пользователями, для задания компьютеру
конкретной работы. Программы обработки заказов или создания списков рассылки –
примеры прикладного программного обеспечения.

Прикладное ПО, обеспечивающее выполнение необходимых работ на
ПК: редактирование текстовых документов, создание рисунков или картинок,
обработка информационных массивов и т.д.

К
прикладному ПО, например, относятся:

1.                      
Комплект
офисных приложений MS OFFICE.

2.                      
Бухгалтерские
системы.

3.                      
Редакторы
HTML или Web – редакторы.

4.                      
Браузеры –
средства просмотра Web — страниц.

5.                      
Графические
редакторы.

Один из возможных вариантов классификации программных средств
(ПС), составляющих прикладное программное
обеспечение (ППО), отражен на рис.2.4.

Рис. 2.4. Структура прикладного программного обеспечения

Несмотря на широкие возможности использования компьютеров для
обработки самой разной информации, самыми популярными являются программы,
предназначенные для работы с текстами – текстовые редакторы и издательские
системы.   

Текстовыми редакторами называют программы для
ввода, обработки, хранения и печатания текстовой информации в удобном для пользователя
виде. Эксперты оценивают использование компьютера в качестве печатающей машинки
в 80% всего времени задействования техники.

Большую популярность приобрели программы обработки графической
информации. Компьютерная графика в
настоящее время является одной из самых динамично развивающихся областей
программного обеспечения. Она включает в себя ввод, обработку и вывод графической
информации – чертежей, рисунков, фотографий, картин, текстов и т. д. –
средствами компьютерной техники. Различные типы графических систем позволяют
быстро строить изображения, вводить иллюстрации с помощью сканера или
видеокамеры, создавать анимационные ролики. Графические редакторы позволяют
пользоваться различным инструментарием художника, стандартными библиотеками изображений,
наборами стандартных шрифтов, редактированием изображений, копированием и
перемещением фрагментов по страницам
экрана и др.

Для выполнения расчетов и дальнейшей обработки числовой информации
существуют специальные программы – электронные таблицы. В процессе
деятельности любого специалиста часто требуется представить результаты работы в
виде таблиц, где одна часть полей занята исходными данными, а другая –
результатами вычислений и графического анализа. Характерными для них является
большой объем перерабатываемой информации, необходимость многократных расчетов
при изменении исходных данных. Автоматизацией подобной рутинной работы и
занимаются электронные таблицы.

Одним из наиболее перспективных направлений развития
вычислительной техники является создание специальных аппаратных средств для
хранения гигантских массивов информационных данных и последующей нечисловой
обработки их, чаще всего – поиска и сортировки. Для компьютерной обработки
подобных баз данных используют системы управления базами данных (СУБД). Последние
представляют собой набор средств программного обеспечения, необходимых для
создания, обработки и вывода записей баз данных.

К прикладному программному обеспечению относятся также
инструментальные программные
средства специального назначения. В настоящее время
создаются различные специальные программные системы целевого назначения,
предназначенные для работы специалистов в некоторой предметной области. Такие программы называют авторскими
инструментальными системами. Авторская система представляет
интегрированную среду с заданной интерфейсной оболочкой, которую пользователь может наполнить
информационным содержанием своей предметной области.

Среди таких систем получили распространение экспертные системы.
Такие программы ведут себя подобно эксперту в некоторой узкой прикладной
области. Экспертные системы призваны решать задачи с неопределенностью и
неполными исходными данными, требующие для своего решения экспертных знаний.
Кроме того, эти системы должны уметь объяснять свое поведение и свое решение.
Экспертные системы, являющиеся основой искусственного интеллекта, получили
широкое распространение в различных областях науки (например, для классификации
животных и растений по видам,
для химического анализа), в медицине (постановка диагноза, анализ электрокардиограмм, определение методов
лечения), в технике (поиск неисправностей
в технических устройствах, слежение за
полетом космических кораблей и спутников), в политологии и социологии,
криминалистике, лингвистике и т.д.

В последнее время широкую популярность получили программы
обработки гипертекстовой информации. Гипертекст – это форма организации текстового
материала не в линейной последовательности, а в форме указания возможных
переходов (ссылок), связей между отдельными его фрагментами. В обычном тексте
используется обычный линейный принцип размещения информации, и доступ к нему
(тексту) осуществляется последовательно. В гипертекстовых системах информация напоминает
текст энциклопедии, и доступ к
любому выделенному фрагменту текста осуществляется произвольно по ссылке.
Организация информации в гипертекстовой форме используется при создании
справочных пособий, словарей, контекстной помощи (Help) в прикладных программах.

Отдельную группу прикладного ПО составляют программные средства профессионального
уровня. Каждая прикладная программа этой группы ориентируются на
достаточно узкую предметную область, но проникает в нее максимально глубоко.
Так функционируют АСНИ – автоматизированные системы научных исследований,
каждая из которых «привязана» к определенной области науки, САПР – системы
автоматизированного проектирования, каждая из которых также работает в узкой
области, АСУ –
автоматизированные системы управления (которых в 60-70-х годах были разработаны
тысячи).

Инструментальное ПО

Инструментальное
ПО или системы
программирования  — это системы для автоматизации разработки новых
программ на языке программирования.

2.   Файловые
системы

 

Все
современные ОС обеспечивают создание файловой системы, которая предназначена
для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним.

Основные функции
файловой системы можно разделить на две группы:

1.    Функции для работы с файлами (создание, удаление,
переименование файлов и т.д.).

2.    Функции для работы с данными, которые хранятся в
файлах (запись, чтение, поиск данных и т.д.).

Известно,
что файлы используются для организации и хранения данных на машинных носителях.
Файл – это последовательность произвольного числа байтов, обладающая уникальным
собственным именем или поименованная область на машинных носителях.

Организация
файлов в виде древовидной структуры называется файловой системой.

 

                      Кластер
– это минимально адресуемая единица дисковой памяти, выделяемая для файла. Файл
или каталог занимает целое число кластеров . 

 

 

FAT 32. Простота и надежность.

Существуют три файловые системы FAT: FAT12 (для
гибких дисков FDD), FAT16, FAT32. Они различаются количестом бит (12, 16, 32)
для указания номера кластера в системе управления файлами. Картой области данных является, по сути, Таблица
размещения файлов (File Allocation Table — FAT) Каждый элемент таблицы FAT (12,
16 или 32 бит) соответствует одному кластеру диска и характеризует его
состояние: свободен, занят или является сбойным кластером (bad
clаster). Разбиение области данных на кластеры вместо использования
секторов позволяет: уменьшить размер таблицы FAT, уменьшить фрагментацию
файлов, сокращается длина цепочек файла, ускоряется доступ к файлу. Основной
недостаток FAT — медленная работа с файлами. При создании файла работает правило
— выделяется первый свободный кластер. Это ведет к фрагментации диска и сложным
цепочкам файлов. Отсюда следует замедление работы с файлами.

В принципе, файловая система FAT — это то, что нужно сегодня
избегать. 

NTFS: удобство и высокая скорость.

Раздел NTFS, теоретически, может быть почти какого угодно
размера. Максимальный размер раздела NTFS в данный момент ограничен лишь
размерами жестких дисков.

Основные особенности
NTFS:

• Работа на дисках
большого объема происходит эффективно (намного эффективнее, чем в FAT);

• Имеются средства
для ограничения доступа к файлам и каталогам;

• Разделы NTFS
обеспечивают локальную безопасность как файлов, так и каталогов;

• Введен механизм
транзакций, при котором осуществляется журналирование файловых операций;

• Существенное
увеличение надежности;

• Сняты многие
ограничения на максимальное количество дисковых секторов и/или кластеров;

•
Система NTFS также обладает встроенными средствами сжатия, которые можно
применять к отдельным файлам, целым каталогам и даже томам (и впоследствии
отменять или назначать их по своему усмотрению).

Основной
недостаток файловой системы NTFS — служебные данные занимают много места
(например, каждый элемент каталога занимает 2 Кбайт) — для малых разделов
служебные данные могут занимать до 25% объема носителя.

3.  Классификация
операционных систем

Операционная система
составляет основу программного обеспечения ПК. Операционная система
представляет комплекс системных и служебных программных средств, который
обеспечивает взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других
программ.

С одной стороны, она
опирается на базовое программное обеспечение ПК, входящее в его систему BIOS, с
другой стороны, она сама является опорой для программного обеспечения более
высоких уровней – прикладных и большинства служебных приложений.

Для того чтобы компьютер
мог работать, на его жестком диске должна быть установлена (записана) операционная
система. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и
размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.

     

По числу одновременно
работающих пользователей на ЭВМ
ОС разделяются на однопользовательские (MS DOS) и многопользовательские (Unix,
Linux, Windows 95 — XP)

В многопользовательских
ОС каждый пользователь настраивает для себя интерфейс пользователя, т.е. может
создать собственные наборы ярлыков, группы программ, задать индивидуальную
цветовую схему, переместить в удобное место панель задач и добавить в меню Пуск
новые пункты. В многопользовательских ОС существуют средства защиты информации
каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей.

По числу одновременно выполняемых задач
операционные системы делятся на два класса:

1.                     
Однозадачные (MS DOS).

2.                     
Многозадачные (OS/2, Unix,
Windows).

В зависимости от областей использования:

1.                     
Системы пакетной обработки
(ОС ЕС).

2.                     
Системы с разделением времени
(Unix, Linux, Windows).

3.                     
Системы реального времени
(RT11).

Системы пакетной
обработки предназначены для
решения задач, которые не требуют быстрого получения результатов. Главной целью
ОС пакетной обработки является максимальная пропускная способность или решение
максимального числа задач в единицу времени.

В системах с
разделением времени для
выполнения каждой задачи выделяется небольшой промежуток времени, и ни одна
задача не занимает процессор надолго. Если этот промежуток времени выбран
минимальным, то создается видимость одновременного выполнения нескольких задач.
Эти системы обладают меньшей пропускной способностью, но обеспечивают высокую
эффективность работы пользователя в интерактивном режиме.

Системы реального
времени применяются  для
управления технологическим процессом или техническим объектом, например,
летательным объектом, станком и т.д.

По типу аппаратного
комплекса:

Многопроцессорные и
однопроцессорные операционные системы. Одним из важных свойств ОС является
наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки  данных. Такие
средства существуют в OS/2, Net Ware, Widows NT.По способу организации
вычислительного процесса эти ОС могут быть разделены на асимметричные и
симметричные.

Одним из важнейших
признаков классификации ЭВМ является разделение их на локальные и сетевые.
Локальные ОС применяются на автономных ПК или ПК, которые используются в
компьютерных сетях в качестве клиента.

В состав локальных ОС
входит клиентская часть ПО для доступа к удаленным ресурсам и услугам. Сетевые
ОС предназначены для управления ресурсами ПК включенных в сеть с целью
совместного использования ресурсов. Они представляют мощные средства
разграничения доступа к информации, ее целостности и другие возможности
использования сетевых ресурсов.

4.    Операционная
система Windows

Операционная система
Windows  — это современная
многозадачная многопользовательская 32 — разрядная ОС с графическим интерфейсом
пользователя.

Операционные системы
семейства Windows являются наиболее распространенными ОС, которые установлены в
домашних и офисных ПК.

Графическая оболочка ОС Windows обеспечивает взаимодействие
пользователя с компьютером в форме диалога с использованием ввода и вывода на
экран дисплея графической информации, управления программами с помощью
пиктограмм, меню, окон, панелей (управления, задач, инструментов) и других
элементов управления.

Основными элементами
графического интерфейса Windows являются: Рабочий стол, Панель задач с кнопкой
Пуск. Так как в Windows применен графический пользовательский интерфейса, то
основным устройством управления программами является манипулятор мышь.

Основные
элементы графического интерфейса Windows

Основными элементами
графического интерфейса Windows являются:

1.                     
Рабочий стол с пиктограммами.

2.                     
Панель задач, на которой
размещаются программные кнопки, индикаторы, Панель быстрого запуска.

3.                     
Главное меню (кнопка Пуск).

4.                     
Контекстное меню
(отображается при щелчке правой кнопкой мыши по выбранному объекту).

Работа с
окнами

Окно представляет собой
область экрана, ограниченную прямоугольной рамкой. В нем отображается
содержимое папки, работающая программа или документ.

Различают три варианта
отображения окна на экране:

§
окно стандартного размера
занимает часть площади экрана. При желании можно переместить его или любую его
границу в другое место экрана

§
окно, развернутое на весь
экран, имеет максимальный размер;

§
свернутое окно изображается в
виде кнопки на панели задач.

В свернутом окне
программа продолжает выполняться. Чтобы открыть свернутое окно или свернуть уже
открытое, нажмите кнопку окна на панели задач.

Окна можно
классифицировать по типу:

§
окно программы (окно папки);

§
окно документа;

§
окно диалога;

§
окно справки.

Меню в
Windows

В ОС Windows применяются
четыре типа меню (меню – это список команд, выводимых на экран и предлагаемых
пользователю для выбора):

1.                     
Главное меню (открывается
кнопкой Пуск).

2.                     
Строка меню в окнах
приложения (все программы, входящие в стандартный пакет поставки Windows, имеют
строку меню).

3.                     
Системное меню в окнах
приложения (для изменения размеров окна и его положения).

4.                     
Контекстное меню.

Работа с
файлами

Все файлы, документы и
программы в Windows хранятся в папках. В электронной папке, как правило, хранят
файлы, сгруппированные по какому-либо признаку, типу и другие папки.

Папка – это контейнер для
программ и файлов в графических интерфейсах пользователя, отображаемый на
экране с помощью значка, имеющего вид канцелярской папки.

Windows предоставляет
средства для управления файлами и папками. К таким средствам относятся
программа Проводник и окно Мой компьютер.

Приложение Проводник
является главным инструментом Windows  для просмотра  файлов и папок,
хранящихся на жестких и гибких дисках и других носителях информации.

Проводник отображает
иерархическую структуру файлов, папок и дисков на ПК. В левой части проводника
Windows использует иерархическое представление  папок, файлов и других
ресурсов, подключенных к компьютеру или сети.

Мой компьютер – программа, используемая для работы с файлами и папками,
хранящимися на дисках компьютера.

Мое сетевое окружение –
программа, используемая для работы с сетевыми ресурсами в рабочей группе.

Настройка
операционной системы Windows

Настройка ОС
осуществляется с целью создания условий для эффективной работы на ПК.

Средства настроек можно
разделить на пять групп:

1.                     
Средства ввода – вывода (клавиатура,
мышь, принтер).

2.                     
Настройка элементов
управления (панель задач, главное меню, корзина).

3.                     
Настройка элементов
оформления (тема, рабочий стол, заставка, оформление, параметры).

4.                     
Настройка средств
автоматизации (автоматический запуск приложений при включении ПК, запуск
приложений по расписанию).

5.                     
Настройка шрифтов и другие
настройки.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
КОМПЬЮТЕРА

Программное
обеспе́чение (произношение
обеспече́ние не рекомендуется) — наряду с аппаратными средствами,
важнейшая составляющая информационных технологий, включающая компьютерные
программы и данные, предназначенные для решения определённого круга
задач и хранящиеся на машинных носителях.

Программное обеспечение
представляет собой алгоритм, реализованный в виде последовательности
инструкций для процессора.

В компьютерном жаргоне
часто используется слово «софт» от английского software.

 Иерархия
программного обеспечения.

По назначению программное
обеспечение разделяется на системное, прикладное и инструментальное.

Классификация программного обеспечения.

Инструментальное ПО предназначено для использования в
ходе проектирования, разработки и сопровождения программ. Это: интегрированные
среды разработки, SDK, компиляторы, интерпретаторы, линковщики, ассемблеры,
отладчики и т.п.

Прикладное ПО
(приложения) —
программы, предназначенные для выполнения определенных пользовательских задач и
рассчитанные на непосредственное взаимодействие с пользователем. К прикладному
ПО относятся: банковские и бухгалтерские программы, игры, текстовые и
графические редакторы, Интернет-клиенты и т. п.

Системное ПО используется для обеспечения
работы компьютера самого по себе и выполнения прикладных программ. Конкретные
виды системного программного обеспечения включают загрузчики, операционные
системы, драйверы устройств, утилиты (сервисные программы). Наиболее общая
часть системного программного обеспечения – операционная система.

 Системное программное обеспечение.
Операционные системы (ОС)

Операционная система,
ОС (OS — operating system) — базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий:
обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами,
ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и утилит.

При включении компьютера
операционная система загружается в память раньше остальных программ и затем
служит платформой и средой для их работы.

С 1990-х наиболее
распространёнными операционными системами являются ОС семейства Microsoft
Windows и системы класса UNIX (особенно Linux).

Основные функции ОС:

• Загрузка приложений в оперативную память и их
  выполнение;
• Стандартизованный доступ к периферийным
  устройствам (устройствам ввода-вывода);
• Управление оперативной памятью;
• Управление энергонезависимой памятью (жесткий
  диск, компакт-диски и т.д.), как правило, с помощью файловой системы;
• Пользовательский интерфейс.

Дополнительные функции ОС:

• Параллельное или псевдопараллельное выполнение
  задач (многозадачность);
• Взаимодействие между процессами;
• Межмашинное взаимодействие (компьютерная сеть);
  
• Защита самой системы, а также пользовательских
  данных и программ от вредоносных действий пользователей или приложений;
• Разграничение прав доступа и многопользовательский
  режим работы (аутентификация, авторизация).

 Семейства и хронология операционных систем

Наиболее древняя из
успешных операционных систем — UNIX (1969 г.). Она до сих пор
остается одной из основных систем на компьютерах, которые мощнее персональных и
от нее порождено множество UNIX-подобных ОС.

В 1981 г. фирма IBM выпустила
персональный компьютер (IBM PC), архитектура которого стала стандартом в мире.
Все персональные компьютеры принято разделять на IBM-совместимые (абсолютное
большинство) и IBM-несовместимые, например компьютер Macintosh, производимый
фирмой Apple. Компьютеры Macintosh работают под управлением операционной
системы MacOS.

В 1982 г. – фирма Microsoft
выпустила ставшую на долгие годы самой популярной для IBM-совместимых ПК операционную
систему MS-DOS (Disc Operating System).

В 1985 г.– все та же Microsoft
выпустила первую версию Windows, которая развилась и на сегодня является
самой распространенной операционной системой с самыми популярными прикладными
программами.

1991 г. – год рождения операционной
системы Linux – основного конкурента Windows, получающего все более
широкое распространение.

Кроме того, можно
перечислить много названий операционных систем различных производителей,
например: Netware (Novell), OS/2 (IBM), SunOS (Sun Microsystems), Java Desktop
System (Sun Microsystems), FreeBSD (одно из open source ответвлений UNIX) и
т.п.

 Правовая охрана программ и GNU GPL

Говоря о создании и
распространении программного обеспечения, следует отметить две основных
стратегии, применяемых в этой области.

Собственническое или проприета́рное
программное обеспечение (proprietary software) — это программное обеспечение,
которое имеет ограничения на его использование и копирование, обычно
требуемые собственником. Предотвращение использования, копирования или
модификации могут быть достигнуты правовыми или техническими средствами.
Технические средства включают в себя выпуск только машинно-читаемых двоичных
файлов, и сокрытия читаемого человеком исходного кода. Правовые
средства могут включать в себя лицензирование ПО, копирайт
(copyright, ©) и патенты.

Но, по мнению многих,
программирование — это такая же наука, как и химия, физика, математика. Все
достижения в этих областях обнародованы. Не нужно открывать еще раз теорему
Пифагора и изобретать заново колесо. Если человек живет в обществе, то все его
открытия должны стать достоянием этого общества, ведь именно так происходит
прогресс. То же можно сказать и о программном обеспечении.

В семидесятых годах 20
века программное обеспечение зачастую разрабатывалось свободными объединениями
программистов и бесплатно передавалось другим нуждающимся в нем пользователям.
Нередко этим занимались даже крупные фирмы. К 1983 году положение изменилось —
наступила эра персональных компьютеров, коммерческие программы и операционные
системы (в частности, DOS от Microsoft) начали свое победное шествие по миру.
Чуть позже идея коммерциализации проникла и в мир «больших» машин и
«серьезного» программирования.

 Логотип проекта
GNU.

Ричард Столлмен, один из
основателей ОС Unix в1983 году, основал проект GNU, целью которого было
вернуть прежние взаимоотношения производителей и потребителей программного
обеспечения. GNU (рекурсивный акроним от англ. GNU is Not Unix — «GNU — это не
Unix») — проект по созданию свободной UNIX-подобной операционной
системы.

В рамках проекта GNU в 1988 г Столлмен совместно с
юристами разработал лицензию GNU General Public License (Открытое
лицензионное соглашение GNU) для программного обеспечения. Её также сокращённо
называют GNU GPL или даже просто GPL, если из контекста понятно,
что речь идёт именно о данной лицензии.

В манифесте GNU отличию свободных
программ от бесплатных уделено очень много места — по-русски же это
можно сказать гораздо короче, поскольку эти понятия не обозначаются, как в
английском, одним словом free. Получив в пользование или купив свободную
программу, вы легально, не нарушая ничьих авторских прав, можете:

• сколько угодно копировать, как угодно
  широко ее распространять;
• изменять или совершенствовать ее исходный код (программа, распространяемая
  по публичной лицензии GNU, всегда поставляется вместе с исходным кодом
  разработчика — этой самой строго охраняемой и никогда не раскрываемой
  частью коммерческих программ);
• и, наконец, свободно распоряжаться
  измененной версией — хоть раздавать ее даром, хоть запрашивать за нее
  миллиард.

Только на одну вещь
пользователь такого программного обеспечения не имеет права ни в коем случае.
Он не может при дальнейшем распространении скрыть исходный код
программы, объявив себя его владельцем, и остановить, таким образом, ее,
программы, свободное совершенствование и развитие. Специально для таких
программ проект GNU ввел в обиход понятие copyleft (в отличие от
copyright), когда создатель продукта сохраняет на него практически все
авторские и имущественные права при любых обстоятельствах — даже если и
распространяет его совершенно бесплатно.

Итак, свобода
программного обеспечения состоит из:

• свободы читать (изучать) код;
• свободы писать (модифицировать) код;
• свободы распространять (публиковать, тиражировать)
  код.

 ПО с открытым кодом (Open source)

 

Логотип  проекта Open Source.

Программное обеспечение с
открытым исходным кодом (Open source) — способ разработки ПО, при котором
создаваемый исходный код программ открыт, то есть, общедоступен для просмотра и
изменения. Это позволяет всем желающим использовать уже созданный код для своих
нужд и, возможно, помочь в разработке открытой программы.

«Открытая» лицензия не
требует, чтобы ПО всегда предоставлялось бесплатно. Но многие из наиболее
успешных проектов «открытого» ПО, тем не менее, бесплатны.

Подавляющее большинство открытых
программ является одновременно свободными (GNU GPL) и наоборот, ибо
определения открытого и свободного ПО близки, а большинство лицензий
соответствуют обоим.

Отличие между движениями открытого ПО и
свободного ПО заключается в основном в приоритетах. Сторонники открытого
ПО делают упор на эффективность открытых исходных кодов программ как
метода разработки. Сторонники свободного ПО исходят из идеологических
соображений, и считают, что именно права на распространение, модификацию
и изучение программ являются главным достоинством свободного ПО.

ОС
Microsoft Windows

 Логотип OC Windows.

MS Windows (произносится
Ви́ндоуз) — семейство операционных систем компании Microsoft (Майкрософт).
Глава корпорации Microsoft – Билл Гейтс.

Начиная с 1995 года
Windows — самая популярная операционная система на рынке персональных
компьютеров – стандарт де-факто. К 2005-му году Microsoft Windows была
установлена более чем на 89% персональных компьютеров.

Однако многие пользователи
сделали выбор в пользу ОС Windows так как совсем не знакомы с альтернативами,
такими как MacOS, Linux, BSD. В России до начала 2000-х годов почти все
персональные компьютеры продавались с предустановленной операционной системой
Windows. Борьба с распространением пиратских версий программных продуктов
привела к появлению интереса к другим операционным системам. Так, например,
стало возможным приобрести персональный компьютер с предустановленной бесплатной
ОС Linux.

Хронология выпусков версий
Windows

1. Windows 1.0 (1985)

2. Windows
2.0 (1987)

3.
Windows/386 (1987)

4. Windows
3.0 (1990)

5. Windows
3.1 (1992)

6. Windows
NT 3.1 (1993)

7. Windows
NT 3.5 (1994)

8. Windows
95 (1995)

9. Windows
NT 4.0 (1996)

10. Windows
98 (1998)

11. Windows
2000 (2000)

12. Windows
Me (2000)

13. Windows
XP (2001)

14. Windows
2003 (2003)

15. Windows
Vista (2007)

16. Windows рабочее название Vienna (2010)

Интегрированные
программные продукты и прикладное ПО

Операционная система
Microsoft Windows включает в себя стандартные приложения, такие как браузер
Internet Explorer, почтовый клиент Outlook Express, проигрыватель Windows Media
Player.

Вокруг факта включения
таких стандартных продуктов в ОС Windows разгорается много споров и дискуссий,
поскольку это создает серьезное препятствие для распространения конкурирующих
продуктов.

 Логотип пакета MS
Office.

Для MS Windows существует
очень удобный и освоенный большинством пользователей пакет прикладных
программ Microsoft Office, включающий:

• текстовый процессор MS Word,
• табличный процессор MS Excel,
• органайзер MS Outlook,
• приложение для подготовки презентаций MS
  PowerPoint,
• приложение для управления базами данных MS
  Access.

Не стоит забывать, что и
ОС Windows и абсолютное большинство популярных прикладных программ под Windows
имеют лицензию copyright, т.е. являются проприетарным ПО. Соответственно
каждая копия такой программы должна приобретаться за деньги. Например, на конец
2006 года цена на Windows XP Home Edition Russian BOX (SP2) — $185, Office 2003
Russian CD – $322.

Используя нелицензионное
(пиратское) ПО, защищенное лицензией copyright, вы нарушаете законодательство о
защите авторских прав.

 ОС GNU/Linux

 Логотип ОС
GNU/Linux – пингвиненок Tux.

Операционная система
GNU/Linux (произносится «гну ли́нукс») — свободная UNIX-подобная
операционная система. Обычно, по историческим причинам и для краткости, эта
система называется просто «Linux». Это самая мощная альтернатива MS Windows,
популярная в качестве серверной и резко набирающая популярность в качестве
настольной (desktop) операционной системы в последние годы, в связи с усилением
контроля за соблюдением лицензионного использования ОС Windows со стороны
Microsoft в версиях XP и Vista.

К операционной системе
GNU/Linux также часто относят программы, дополняющие эту операционную систему,
и прикладные программы, делающие её полноценной многофункциональной
операционной средой.

В отличие от большинства
других операционных систем, GNU/Linux не имеет единой «официальной»
комплектации. Вместо этого GNU/Linux поставляется в большом количестве так
называемых дистрибутивов, в которых программы GNU соединяются с ядром
Linux и другими программами. Самые распространённые в мире дистрибутивы:

• американский Red Hat и его наследник Fedora
  Core;
• немецкий SuSE;
• французский Mandriva (бывший Mandrake);
  
• не имеющий национальной принадлежности
  международный дистрибутив Debian GNU/Linux;
• один из самых старых дистрибутивов Slackware;
  
• сравнительно молодой и активно развивающийся
  дистрибутив Gentoo;
• молодой, но перспективный дистрибутив Ubuntu
  Linux.

Создатель ядра Linux — Линус
Торвальдс. GNU/Linux не имеет географического центра разработки. Нет и
организации, которая владела бы этой системой; нет даже единого
координационного центра. Программы для GNU/Linux — результат работы тысяч
проектов. Некоторые из этих проектов централизованы, некоторые сосредоточены в
фирмах, но большинство объединяют программистов со всего света, которые знакомы
только по переписке. Создать свой проект или присоединиться к уже существующему
может любой и, в случае успеха, результаты работы станут известны миллионам
пользователей. Пользователи принимают участие в тестировании свободных
программ, общаются с разработчиками напрямую, что позволяет быстро находить и
исправлять ошибки и реализовывать новые возможности.

На рынке серверных
операционных систем Австралии Linux уже заняла около 30%. За австралийцами
последовали и бразильцы. Бразильское правительство решило отказаться от
расходования средств на программное обеспечение и перейти с продуктов Microsoft
на системы с открытым кодом, в частности, ОС Linux. Главная причина изменений –
экономическая. В нашей стране рынок Linux пока невелик.

Файловая система

Вся информация в
компьютере хранится в файлах, с которыми и работает операционная система.

Файл (file) — это поименованная
последовательность байтов, место постоянного хранения различных видов
информации.

Файлы организованы в каталоги,
также называемые директориями (directory) или папками (folder). Каталог
— это файл, который хранит сведения о других файлах: имя, размер, дату
создания, адрес файла на диске.

Любой каталог может
содержать произвольное число подкаталогов, в каждом из которых могут
храниться файлы и другие каталоги.

На каждом диске существует
главный или корневой каталог, в котором располагаются все остальные
каталоги, называемые подкаталогами и некоторые файлы. Таким образом, создается иерархическая
структура. Каталог, с которым в настоящий момент работает пользователь,
называется текущим.

Файлы и каталоги являются
самыми важными объектами файловой системы. Файловая система — регламент,
определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях. Она
определяет формат физического хранения файлов. Конкретная файловая система
определяет размер имени файла, максимально возможный размер файла, набор
атрибутов файла.

Способ, которым данные
организованы в байты, называется форматом файла. Для того чтобы прочесть
файл, например, электронной таблицы, необходимо знать, каким образом байты
представляют числа (формулы, текст) в каждой ячейке; чтобы прочесть файл
текстового редактора, надо знать, какие байты представляют символы, а какие
шрифты или поля, а также другую информацию.

Все файлы условно можно
разделить на две части — текстовые и двоичные.

Текстовые файлы — наиболее распространенный тип
данных в компьютерном мире. Для хранения каждого символа чаще всего отводится
один байт, а кодирование текстовых файлов выполняют с помощью специальных
кодировочных таблиц.

Но чисто текстовые файлы
встречаются все реже. Люди хотят, чтобы документы содержали рисунки и диаграммы
и использовали различные шрифты. В результате появляются форматы,
представляющие собой различные комбинации текстовых, графических и других форм
данных.

Двоичные файлы, в отличие от текстовых, не так
просто просмотреть и в них, обычно, нет знакомых нам слов — лишь множество
непонятных символов. Эти файлы не предназначены непосредственно для чтения
человеком. Примерами двоичных файлов являются исполняемые программы и файлы с
графическими изображениями.

Каждый файл на диске имеет
обозначение (полное имя), которое состоит из 2 частей: имени и расширения,
разделенных точкой.

Расширение имени файла — необязательная последовательность
символов, добавляемых к имени файла и предназначенных для идентификации типа
(формата) файла. Это один из распространённых способов, с помощью которого
пользователь или программное обеспечение компьютера может определить тип
данных, хранящихся в файле.

В ранних операционных
системах длина расширения была ограничена тремя символами, в современных
операционных системах это ограничение отсутствует.

 Расширение файла в
графическом интерфейсе ОС отображается пиктограммой.

Операционная система или
менеджер файлов могут устанавливать соответствия между расширениями файлов и
приложениями.

Когда пользователь
открывает файл с зарегистрированным расширением, автоматически запускается
соответствующая этому расширению программа. Некоторые расширения показывают,
что файл сам является программой. Зачастую расширение файла отображается для
пользователя пиктограммой.

 Драйверы

C ПК могут сопрягаться
разнообразные устройства: видеокарта, звуковая карта, принтер, сканер,
манипуляторы, дисководы, цифровые фотоаппараты, сотовые телефоны… Каждое из них
имеет свой набор команд – свой «язык». Чтобы конкретная операционная система
могла управлять конкретным устройством, прибегают к помощи
программ–«переводчиков», знающих с одной стороны язык команд конкретного
устройства, а с другой – язык конкретной операционной системы, под управлением
которой должно работать это устройство.

Такая программа называется
драйвером (driver) и поставляется вместе с устройством его
производителем. Производители аппаратного ПО, как правило, также размещают
драверы, созднных ими устройств, на своих web-сайтах.

 Вредоносные программы и антивирусные средства

Сегодня Интернет является
самым популярным источником информации. Но у пользования Всемирной сетью есть и
обратная сторона. Вирусы, нежелательная и рекламная информация,
программы-шпионы и сетевые атаки — все это угрожает компьютеру, подсоединенному
к Интернету. Сегодня 98% всех вредителей попадает на компьютер через
электронную почту.

По способу распространения
вредоносные программы можно условно разделить на компьютерные вирусы,
сетевые черви и троянские программы.

Компьютерные вирусы умеют размножаться и внедрять свои
копии в другие файлы; сетевые черви распространяются по различным
сетевым ресурсам (чаще всего по электронной почте), но не внедряют свои копии в
другие программы; троянские программы не распространяются сами по себе,
но выполняют на зараженных компьютерах вредоносные действия.

 Вирусы

Компьютерные вирусы — это программы, способные
размножаться самостоятельно, дописывая свой код к другим файлам или в служебные
области диска. Каждый вирус способен выполнять деструктивные или нежелательные
действия на зараженном компьютере. Он может демонстрировать видеоэффекты,
замедлять работу системы, похищать и уничтожать личную информацию пользователя,
а также многое другое. В любом случае вирус мешает другим программам и самому
пользователю работать на компьютере.

Существует множество
разновидностей вирусов. Самыми старыми являются файловые вирусы. Они
размножаются, используя файловую систему. Почти столь же древними являются загрузочные
вирусы. Они так названы потому, что заражают загрузочный сектор (boot
sector) жесткого диска. Загрузочные вирусы замещают код программы, получающей
управление при запуске системы. Таким образом, после перезагрузки системы
управление передается вирусу. Сегодня загрузочные вирусы встречаются редко. С
середины 90-х годов получили распространение макровирусы. Эти вредители
представляют собой программу на макроязыке. Макроязык — это средство создания
программ, которое поддерживается некоторой системой обработки данных (например,
программами семейства Microsoft Office, такими как Microsoft Word и Excel, а
также другими программами, например продуктами компании «1С»). Для
размножения макровирусы используют встроенные возможности, например, текстового
или табличного редактора. Таким способом эти вредители переносят себя из одного
зараженного файла в другой.

Сетевые черви

«Червей» часто
называют вирусами, хотя, строго говоря, это не совсем верно. Сетевые черви —
это программы, которые не изменяют файлы на дисках, а распространяются в
компьютерной сети, проникают в операционную систему компьютера, находят адреса
других компьютеров или пользователей и рассылают по этим адресам свои копии.
Сетевые черви могут вообще не обращаться к ресурсам компьютера (за исключением
оперативной памяти).

 Троянские программы

Троянские программы,
«троянские кони» и просто «троянцы» — это вредоносные
программы, которые сами не размножаются. Подобно знаменитому Троянскому коню из
«Илиады» Гомера, программа-троянец выдает себя за что-то полезное.
Чаще всего троянский конь маскируется под новую версию бесплатной утилиты,
какую-то популярную прикладную программу или игру.

Таким способом
«троянец» пытается заинтересовать пользователя и побудить его
переписать и установить на свой компьютер вредителя самостоятельно.

По выполняемым вредоносным
действиям троянские программы можно условно разделить на следующие виды:

• утилиты несанкционированного удаленного
  администрирования (позволяют злоумышленнику удаленно управлять зараженным
  компьютером);
• утилиты для проведения DDoS-атак (Distributed
  Denial of Service — распределенные атаки типа отказ в обслуживании);
• шпионские и рекламные программы, а также
  программы дозвона;
• серверы рассылки спама;

многокомпонентные
«троянцы»-загрузчики (переписывают из Интернета и внедряют в систему
другие вредоносные коды или вредоносные дополнительные компоненты).

Напрактике часто
встречаются программы-«троянцы», относящиеся сразу к нескольким
перечисленным выше видам.

 Утилиты несанкционированного удаленного
администрирования

Удаленное управление
компьютером часто используется в крупных и средних компаниях, а также в тех
случаях, когда необходимо оказать техническую помощь пользователю, находящемуся
на значительном расстоянии. С помощью средств удаленного управления системный
администратор может настроить каждый компьютер в организации, не вставая со
своего рабочего места. Однако эта полезная функциональность в руках
злоумышленника превращается в грозное оружие. «Троянские кони» часто представляют
собой вполне легальные утилиты удаленного управления, адаптированные под нужды
хакеров. Если злоумышленнику удастся внедрить такого «троянца» в
чужую систему, он сможет незаметно управлять этим компьютером втайне от его
настоящего владельца.

Управление зараженным
компьютером обычно осуществляется через Интернет. Вот лишь небольшая часть
того, что может сделать злоумышленник на инфицированном ПК: выкрасть любую
информацию с компьютера-жертвы (файлы, пароли, реквизиты и т.д.), провести
любую файловую операцию (отформатировать жесткий диск, стереть или
переименовать какие-то файлы и т.д.), перезагрузить компьютер, подключиться к
сетевым ресурсам, использовать зараженный компьютер для атаки на какой-то
третий компьютер или сервер в Интернете.

 Утилиты для проведения DDoS-атак

Цель DoS-атаки, или атаки
типа отказ в обслуживании, — исчерпать ресурсы информационной системы. В случае
успешного проведения DoS-атаки система перестает выполнять свои функции,
становится недоступной и иногда непредсказуемой. Чаще всего объектом атаки типа
отказ в обслуживании является web-сервер, например Интернет-магазин.

DDoS-атака, или
распределенная атака типа отказ в обслуживании, отличается от DoS-атаки тем,
что в ней один и тот же узел атакуют сразу несколько компьютеров.

Для того чтобы исчерпать
ресурсы web-сервера, злоумышленник должен искусственно создать повышенную
нагрузку на него. Каждый web-сервер тратит определенные ресурсы (память,
вычислительные мощности и т.д.) на обработку входящих запросов. Если большое
число компьютеров, на которых установлена утилита для проведения DDoS-атак,
одновременно начнут посылать свои запросы web-серверу, то велика вероятность,
что ресурсы web-сервера быстро исчерпаются, а сам сервер не сможет обслуживать
легальных пользователей.

Технология DDoS-атак
изначально была разработана отнюдь не для преступных целей. Напротив, она
использовалась для тестирования пропускной способности каналов передачи данных
и максимальной нагрузки, с которой узел сети может справиться.

 Шпионское и рекламное ПО, программы дозвона

Шпионские программы втайне наблюдают за действиями
пользователя и записывают в свой журнал интересующие злоумышленника события.
Существует класс программ — клавиатурные шпионы. Эти вредители следят за
пользователем и записывают каждое нажатие клавиши. По команде хакера или через
определенное время клавиатурный шпион отсылает собранные сведения на компьютер
злоумышленника. Существуют также «троянцы»-шпионы, которые отсылают
на удаленный компьютер пароли и другую личную информацию пользователя.

Суть рекламных программ
вытекает из их названия: эти компьютерные паразиты любым способом пытаются
рекламировать продукты или услуги каких-то третьих компаний. Чтобы добиться
своего, рекламные программы могут встроить рекламные объявления в какое-нибудь
наиболее часто используемое приложение, например в web-браузер. Рекламные
программы также используют всплывающие окна, в которых либо показывается
объявление, либо сразу же загружается рекламная страница из Интернета. Наиболее
недобросовестным и трудноопределяемым способом рекламы является подтасовывание
результатов поиска в Интернете. Когда пользователь ищет что-то в поисковой
машине, рекламная программа изменяет результаты поиска таким способом, чтобы
наверху оказались ее собственные рекламные ссылки и объявления.

Программы дозвона — это компьютерные паразиты,
которые пытаются с помощью модема и телефонной линии дозвониться до платного
сервера, находящегося чаще всего в другой стране. Такие серверы обычно
предоставляют различные услуги порнографического характера и берут со своих
пользователей поминутную оплату. Если вредоносной программе дозвона удастся
соединиться с таким удаленным сервером и продержать соединение несколько минут,
то пользователю потом придет счет на оплату услуг порнографического сервера и
международные переговоры.

 Серверы рассылки спама

Спам, или нежелательные
электронные сообщения, будет подробно рассматриваться дальше. Здесь мы
остановимся лишь на средствах рассылки непрошеных сообщений.

Чтобы избежать
ответственности за рассылку спама, злоумышленники не рассылают письма со своего
компьютера. Они предпочитают заразить компьютеры других пользователей Интернета
специальным «троянцем», который превратит чужой ПК в сервер рассылки
спама. Злоумышленнику останется лишь указать троянской программе, какое письмо
и по каким адресам следует рассылать. Ответственность за эти незаконные
действия будет нести легальный пользователь зараженного компьютера.

 Административные меры борьбы с вирусами

Говоря об антивирусной
защите, требуется разделять корпоративные и частные системы. Если
речь идет об информационной безопасности организации, то необходимо
позаботиться не только о технических (программных и аппаратных) средствах, но и
об административных.

Если в некоторой компании
есть сеть, не связанная с Интернетом, то вирус извне туда не проникнет, а чтобы
вирус случайно не попал в корпоративную сеть изнутри, можно просто не давать
пользователям возможности самостоятельно считывать носители информации, такие
как CD-диски, USB-флэш или выходящие из употребления дискеты. Например, если
кому-то из сотрудников необходимо считать что-либо с CD, он должен обратиться к
администратору, который имеет право установить CD и считать данные. При этом за
проникновение вирусов с этого CD уже несет ответственность администратор.

При нормальной организации
безопасности в офисе именно администратор контролирует установку любого ПО; там
же, где сотрудники бесконтрольно устанавливают софт, в сети рано или поздно
появляются вирусы.

Большинство случаев
проникновения вирусов в корпоративную сеть связано с выходом в Интернет с
рабочей станции. Существуют режимные организации, где доступ к Интернету имеют
только неподключенные к корпоративной сети станции. В коммерческих организациях
такая система неоправданна. Там Интернет-канал защищается межсетевым экраном и
прокси-сервером. Во многих организациях разрабатывается политика, при которой
пользователи имеют доступ лишь к тем ресурсам Интернета, которые нужны им для
работы.

Конечно, поддержка
политики жесткого разграничения прав доступа требует дополнительных инвестиций,
а в ряде случаев приводит к замедлению выполнения некоторых работ. Поэтому
каждая компания должна искать для себя разумный компромисс, сопоставляя
финансовые потери от порчи информации и замедления бизнес-процессов. В ситуации,
когда документы содержат важные стратегические данные, например государственную
тайну, именно степень ущерба в случае разглашения тайны определяет бюджет на
меры безопасности.

Помимо антивирусной защиты
важно не забывать о таком важном средстве защиты данных, как резервное
копирование. Резервное копирование является стратегическим компонентом защиты
данных. Если данные уничтожены вирусом, но у администратора есть вовремя
сделанная резервная копия, потери будут минимальными.

 Признаки появления вирусов

При заражении компьютера
вирусом важно его обнаружить. Для этого следует знать об основных признаках
проявления вирусов. К ним можно отнести следующие:

• прекращение работы или неправильная работа
  ранее успешно функционировавших программ;
• медленная работа компьютера;
• невозможность загрузки операционной системы;
• исчезновение файлов и каталогов или искажение
  их содержимого;
• изменение даты и времени модификации файлов;
• изменение размеров файлов;
• неожиданное значительное увеличение количества
  файлов на диске;
• существенное уменьшение размера свободной
  оперативной памяти;
• вывод на экран непредусмотренных сообщений или
  изображений;
• подача непредусмотренных звуковых сигналов;
• частые зависания и сбои в работе компьютера.

Следует отметить, что
вышеперечисленные явления не обязательно вызываются присутствием вируса, а
могут быть следствием других причин. Поэтому всегда затруднена правильная
диагностика состояния компьютера.

 Краткий обзор антивирусных пакетов

AVP (Antiviral Toolkit Pro, Kaspersky
Antivirus, www.kaspersky.ru) — с помощью программ лаборатории Касперского
пресекаются все возможные пути проникновения вирусов в компьютер пользователя,
включая Интернет, электронную почту, дискеты и т.д. Здесь используются все типы
антивирусной защиты – сканеры (AVP сканер), мониторы (AVP монитор),
поведенческие блокираторы и ревизоры изменений.

Dr. WEB (www.drweb.ru) — не менее
известный пакет от лаборатории Данилова. Это в первую очередь
программа-полифаг, предназначенная для поиска и обезвреживания файловых, загрузочных
и файлово-загрузочных вирусов. Ее отличает эвристический анализ (позволяет
обнаружить вирусы, не известные ранее). Другие типы антивирусных средств
(монитор, модуль для электронной почты) реализованы в виде отдельных программ.

Norton Antivirus (www.symantec.com) — мощнейший
антивирусный пакет фирмы Symantec, включающий в себя все типы антивирусных
средств. Особенно надежную защиту пакет представляет от сетевых вирусов. Также
достаточно хорошо развиты эвристические возможности программы и удобный и
быстрый способ обновления антивирусных баз.

Совершенный механизм обновлений
антивирусных баз значительно укрепляет защиту персонального компьютера.
Пользователи антивирусных программ могут получать круглосуточную техническую
поддержку на сайте производителя.

 Архиваторы

Архиваторы — это
программы, позволяющие создавать, за счет специальных методов сжатия, копии
файлов меньшего размера и объединять копии нескольких файлов в один архивный
файл, а также распаковывать архивы (извлекать файлы из архива).

Существуют различные
алгоритмы архивации данных без потери информации, т.е. при разархивации данные
будут восстановлены в исходном виде.

Самый простой алгоритм
сжатия данных основан на замене повторяющихся битов (в тексте может иметься
последовательность одинаковых символов, в графическом файле – закрашенная одним
цветом область и т.д.). Например, в тексте подряд идут 10 пробелов, которые
кодируются 10-тью байтами. При архивации они заменяются 3-мя байтами (первый
байт – кодирует заменяемый символ; второй байт – специальный байт
«флажка» архивации, который указывает на необходимость развернуть
первый байт в последовательность байтов; третий байт указывает количество
повторяющихся байтов).

Алгоритм кодирования
одинаковых последовательностей символов ищет в текстовых файлах одинаковые
слова, а в графических — одинаковые «узоры». Каждый такой фрагмент файла
представляется определенным кодом (последовательностью бит) и в процессе
архивации при повторных появлениях заменяется ссылкой на первичный код.

Наиболее популярные
форматы архивов

ZIP — еще со времен ОС DOS один из
самых популярных и распространенных архивных форматов, основанный на алгоритмах
сжатия предложенных в 80-х годах прошлого столетия израильскими математиками
Лемпелем и Зивом. Он отличается приемлемой степенью сжатия информации и
достаточно высоким быстродействием. Сегодня он является стандартом де-факто в
Интернете, и его поддерживают практически все программы-архиваторы.

RAR — разработан российским
программистом Евгением Рошалем и позволяет получить размер сжатого файла
гораздо меньший, чем ZIP, ценой этому является более продолжительный процесс
обработки архива. В целом формат RAR значительно лучше других оптимизирован для
решения сложных задач с использованием большого количества файлов и гигабайтных
дисковых пространств.

CAB — применяется в продуктах
Microsoft как стандартный для упаковки файлов, причем его алгоритм, нигде не
опубликованный, представляет собой достаточно совершенный продукт, имеющий
высокий коэффициент сжатия.

GZIP, TAR — получили наибольшее
распространение в системах на базе Unix и ее самой популярной разновидности
Linux.

ACE — достаточно новый формат с
высокой степенью сжатия, завоевывающий все большую популярность.

Многие программы,
являющиеся достаточно популярными в мире архиваторов базируются на том или ином
формате и носят аналогичные названия. Например, для ОС Windows наиболее
популярными являются архиваторы WinRAR, WinZIP, WinACE.
Кроме этого все они имеют инструменты для работы с другими форматами архивов.
Несмотря на это, могут возникнуть проблемы с совместимостью форматов архивов в
различных программах. Во многих случаях удачным решением проблемы совместимости
архивов различных типов является создание архивов в виде самораспаковывающихся
программ (EXE-файлов), в состав которых входят все необходимые механизмы
для извлечения информации из архива, таким образом, отпадает необходимость
иметь на компьютере соответствующую программу-распаковщик архива.

 Программы обслуживания жестких дисков

Основные операции, которые
необходимо иногда проводить с жесткими дисками:

Разбиение на разделы. На жесткий диск может быть
установлено одновременно несколько операционных систем. Для этого жесткий диск
должен быть разбит на разделы, т.е. независимые области на диске, в каждом из
которых может быть создана своя файловая система. Наиболее простой и
традиционно используемой программой для этих целей в Windows является программа
FDisk. ОС Windows 2000/XP имеют встроенную программу разбиения жестких
дисков на разделы.

Форматирование. Оно делится на низкоуровневое
(физическое), которое выполняется производителями и делит поверхности магнитных
пластин на дорожки и сектора и высокоуровневое (логическое), которое
заключается в разбиении на кластеры и размещении на диске файловой системы. Логическое
форматирование выполняется стандартной программой ОС Windows Format
(Форматирование дисков).

Проверка диска на
наличие логических и физических ошибок. Если каким-то образом соответствие между тем, что
записано в загрузочной области диска, и тем, что на самом деле находится на
диске, нарушено, последствия могут быть непредсказуемы. Это может возникнуть
вследствие сбоев ОС, и другого ПО. В частности, велика вероятность
возникновения ошибок при некорректном завершении работы компьютера, при
зависании системы и т.д. Обнаружить возникшие проблемы и предотвратить
неприятности поможет стандартная программа Windows Проверка диска или ScanDisk.
Но эта программа недостаточно мощна и функциональна. Поэтому при серьезных
проблемах необходимо использовать более мощные средства (например, Norton
Disk Doctor(NDD) из пакета Norton Utilities фирмы Symantec).

Дефрагментация. Как известно, с точки зрения
быстродействия винчестер одно из самых слабых мест системы. К счастью, помогает
тот факт, что данные, которые расположены «подряд», считать можно
намного быстрее. Что значит «подряд»? Каждый файл на диске занимает
определенное пространство. Это пространство разбито на блоки — кластеры. Каждый
кластер принадлежит определенному файлу. Хорошо, если кластеры одного файла
следуют подряд, но так бывает не всегда. Файлы на диске постоянно создаются и
уничтожаются. Операционная система не всегда может выделить файлу место таким
образом, чтобы его кластеры шли друг за другом. То есть файл может занимать
несколько кластеров, разбросанных по разным местам диска. В этом случае
говорят, что файл фрагментирован. При этом скорость чтения и записи файла
замедляется заметно. Если на диске образуется много таких файлов, то скорость
работы системы заметно падает. Для решения этой проблемы помогает стандартная
программа Windows Дефрагментация диска или Defrag. Опять же можно
порекомендовать использовать более мощное средство дефрагментации (например, Norton
Speed Disk из Norton Utilities).

Очистка диска. При регулярной работе на
компьютере иногда накапливается некоторый пользовательский и системный
«мусор», который полезно периодически расчищать и ликвидировать. Для
этого существует много различных программ, а в Windows существует утилита — Очистка
диска.

 Задачи

1. В основные функции
операционной системы не входит:

•  обеспечение диалога с пользователем;
•  разработка программ для ЭВМ;
•  управление ресурсами компьютера;
•  организация файловой структуры;
•  обслуживание файловой структуры.

2. “Драйверы” – это:

• технические устройства;
• системы автоматизированного проектирования;
• программы для согласования работы внешних
  устройств и компьютера.

3. Установите соответствие
между типами файлов и компонентами MS Office:

4. К какому виду
программного обеспечения относятся Unix, DOS, Windows, Linux?

• операционные системы;
• информационные системы;
• инструментальное ПО.

5. Заражение компьютерными
вирусами может произойти в процессе:

• форматирования дискеты;
• выключения компьютера;
• работы с файлами;
• печати на принтере.

6. На жестком диске
«C:» в каталоге «Robot» хранится документ
«resumeis.doc». Каков полный путь к файлу?

• Robotresumeis.doc;
• c:…resumeis.doc;
• c:Robotresumeis.doc.

 Прикладное программное обеспечение

Прикладные программы
(приложения, application) предназначены для того, чтобы обеспечить применение
вычислительной техники в различных сферах деятельности человека.

Из-за огромного
разнообразия прикладного программного обеспечения (ППО) существует множество
вариантов его классификации. Наиболее общая классификация предполагает
разделение ППО на два основных класса:

1. Прикладные программы общего
назначения. К таким относятся программы, обеспечивающие выполнение наиболее
часто используемых, универсальных задач (текстовые редакторы, табличные
процессоры, графические редакторы, Интернет-клиенты и т.п.).

2. Прикладные программы специального
(профессионального) назначения. Программы этого класса ориентированы на
достаточно узкую предметную область, (издательские системы; САПР — системы
автоматизированного проектирования; банковские, бухгалтерские программы;
программы 3D-графики; программы видеомонтажа; нотные редакторы и т.д.).

 Средства обработки текстовой информации

Несмотря на широкие
возможности использования компьютеров для обработки самой разной информации,
самыми популярными по-прежнему остаются программы, предназначенные для работы с
текстом. При подготовке текстовых документов на компьютере используются три
основные группы операций:

• Операции ввода позволяют перенести исходный
  текст из его внешней формы в электронный вид, то есть в файл, хранящийся
  на компьютере. Ввод может осуществляться не только набором с помощью
  клавиатуры, но и путем сканирования бумажного оригинала и последующего
  перевода документа из графического формата в текстовый (распознавание).
• Операции редактирования (правки) позволяют
  изменить уже существующий электронный документ путем добавления или
  удаления его фрагментов, перестановки частей документа, слияния нескольких
  файлов, разбиения единого документа на несколько более мелких и т.д.

Ввод и редактирование при
работе над текстом часто выполняются параллельно. При вводе и редактировании
формируется содержание текстового документа.

• Оформление документа задают операциями
  форматирования. Команды форматирования позволяют точно определить, как
  будет выглядеть текст на экране монитора или на бумаге после печати на
  принтере.

Программы, предназначенные
для обработки текстовой информации, называют текстовыми редакторами.

Все многообразие
современных текстовых редакторов условно можно разбить на три основные группы:

1. К первой относятся
простейшие текстовые редакторы, обладающие минимумом возможностей и способные
работать с документами в обычном текстовом формате .txt, который, как известно,
при всей своей простоте и всеобщей поддержке совершенно не позволяет более или
менее прилично форматировать текст. К этой группе редакторов можно отнести как
входящие в комплект поставки ОС семейства Windows редакторы WordPad и совсем
малофункциональный NotePad (Блокнот), и множество аналогичных продуктов
других производителей (Atlantis, EditPad, Aditor Pro, Gedit и т.д.).

2. Промежуточный класс
текстовых редакторов включает в себя достаточно широкие возможности по части
оформления документов. Они работают со всеми стандартными текстовыми
файлами(TXT, RTF, DOC). К таким программам можно отнести Microsoft Works,
Лексикон.

3. К третьей группе
относятся мощные текстовые процессоры, такие, как Microsoft Word или
StarOffice Writer. Они выполняют практически все операции с текстом.
Большинство пользователей использует именно эти редакторы в повседневной
работе.

Основными функциями
текстовых редакторов и процессоров являются:

• ввод и редактирование символов текста;
• возможность использования различных шрифтов
  символов;
• копирование и перенос части текста с одного
  места на другое или из одного документа в другой;
• контекстный поиск и замена частей текста;
• задание произвольных параметров абзацев и
  шрифтов;
• автоматический перенос слов на новую строку;
• автоматическую нумерацию страниц;
• обработка и нумерация сносок;
• создание таблиц и построение диаграмм;
• проверка правописания слов и подбор синонимов;
• построение оглавлений и предметных указателей;
• распечатка подготовленного текста на принтере и
  т.п.

Также практически все
текстовые процессоры обладают следующими функциями:

• поддержка различных форматов документов;
• многооконность, т.е. возможность работы с
  несколькими документами одновременно;
• вставка и редактирование формул;
• автоматическое сохранение редактируемого
  документа;
• работа с многоколоночным текстом;
• возможность работы с различными стилями
  форматирования;
• создание шаблонов документов;
• анализ статистической информации.

Сегодня практически все
мощные текстовые редакторы входят в состав интегрированных программных пакетов,
предназначенных для нужд современного офиса. Так, например, Microsoft Word
входит в состав самого популярного офисного пакета Microsoft Office.

Аналогичные
MS Office программы
— OpenOffice.org Writer, StarOffice Writer, Corel WordPerfect, Apple Pages.

 Средства обработки табличной информации

Табличное представление
данных имеет свои особенности. Многие виды данных намного удобнее хранить и
обрабатывать в табличной форме, особенно числовые. Автоматизация табличных
расчетов во много раз повышает эффективность и качество работы. Компьютерные
программы, предназначенные для хранения и обработки данных, представленных в
табличном виде, называют электронными таблицами или табличными
процессорами.

Первая электронная таблица
VisiCalc была выпущена фирмой Visi Corporation в 1981 году, и именно с этого
момента принято вести отсчет истории электронных таблиц как самостоятельного
вида программного обеспечения.

Идея выделения таблиц в
особый класс документов и создание специализированной программы, выполняющей
всевозможные операции с табличными данными, оказалась весьма удачной и была
подхвачена многими фирмами. Популярность электронных таблиц стремительно росла.

В 1983 году фирма Lotus
Development Corporation выпустила электронную таблицу 1-2-3, ставшую на долгие
годы фактическим стандартом в своей области.

В 1985 году появилась первая
наиболее распространенный на сегодня табличный редактор Microsoft Excel. Спустя
год данный сектор desktop-приложений пополнился пакетом Quattro, созданным
компанией Borland International Corporation.

Электронные таблицы
позволяют решать целый комплекс задач:

1. Выполнение
вычислений. Издавна многие расчеты выполняются в табличной форме, особенно
в области делопроизводства: многочисленные расчетные ведомости, табуляграммы,
сметы расходов и т.п. Кроме того, решение численными методами целого ряда
математических задач удобно выполнять в табличной форме. Электронные таблицы
представляют собой удобный инструмент для автоматизации таких вычислений.
Решения многих вычислительных задач на ЭВМ, которые раньше можно было
осуществить только путем программирования, стало возможно реализовать на
электронных таблицах.

2. Математическое
моделирование. Использование математических формул в ЭТ позволяет
представить взаимосвязь между различными параметрами некоторой реальной
системы. Основное свойство ЭТ — мгновенный пересчет формул при изменении
значений входящих в них операндов. Благодаря этому свойству, таблица
представляет собой удобный инструмент для организации эксперимента: подбор
параметров, прогноз поведения моделируемой системы, анализ зависимостей,
планирование. Дополнительные удобства для моделирования дает возможность
графического представления данных.

3. Использование
электронной таблицы в качестве базы данных. Конечно, по сравнению с СУБД
электронные таблицы имеют меньшие возможности в этой области. Однако некоторые
операции манипулирования данными, свойственные реляционным СУБД, в них
реализованы. Это поиск данных по заданным условиям и сортировка данных.

Одним из самых популярных
табличных процессоров сегодня является MS Excel, входящий в состав
пакета Microsoft Office. Главные конкуренты — OpenOffice.org Calc,
StarOffice Calc и Corel Quattro Pro.

 Средства обработки графической информации

Для работы с компьютерной
графикой существует множество классов ПО. Различают обычно два основных вида
компьютерной графики, которые отличаются принципами формирования изображения: растровая
и векторная.

 Сравнение
растрового и векторного изображения.

 Растровая графика

Компьютерное растровое
изображение представляется в виде прямоугольной матрицы, каждая ячейка
которой — цветная точка. Т.е. основным элементом растрового изображения
является точка. Если изображение экранное, то эта точка называется пикселем.

При создании растровых
изображений необходимо задавать разрешение и размеры изображения.

В зависимости от того,
какое графическое разрешение экрана используется операционной системой, на
экране могут размещаться изображения, имеющие 640х480, 800х600, 1024х768 и
более пикселей.

Разрешение изображения измеряется в точках на
дюйм (dots per inch — dpi) (1
дюйм = 25,4
мм). Полиграфическая печать полноцветного изображения
требует разрешения не менее 200-300 dpi.

С помощью растровой
графики можно отразить и передать всю гамму оттенков и тонких эффектов,
присущих реальному изображению. Растровое изображение ближе к фотографии, оно
позволяет более точно воспроизводить основные характеристики фотографии:
освещенность, прозрачность и глубину резкости.

Чаще всего растровые
изображения получают с помощью сканирования фотографий и других изображений, с
помощью цифровой фотокамеры или путем «захвата» кадра видеосъемки.

Основным недостатком
растровых изображений является невозможность их увеличения для рассмотрения деталей. При
увеличении изображения точки становятся крупнее, но дополнительная информация
не появляется. Этот эффект называется пикселизацией

Средства работы с
растровой графикой

К числу простейших
растровых редакторов относятся PaintBrush, Paint, Painter,
которые позволяют непосредственно рисовать простейшие растровые изображения.

Основной класс растровых
графических редакторов предназначен для обработки готовых растровых изображений
с целью улучшения их качества и создания собственных изображений из уже
имеющихся. К таким редакторам относятся такие мощные программы, как Adobe
Photoshop, Corel PhotoPaint, Gimp и другие.

Основные растровые форматы

BMP (Windows Device
Independent Bitmap)
— самый простой растровый формат является форматом Windows, он поддерживается
всеми графическими редакторами, работающими под ее управлением. В BMP данные о
цвете хранятся только в модели RGB, поддерживаются как индексированные цвета
(до 256 цветов), так и полноцветные изображения. Благодаря примитивнейшему
алгоритму записи изображения, при обработке файлов формата BMP очень мало
расходуется системных ресурсов, поэтому этот формат часто используется для
хранения логотипов, экранных заставок, иконок и прочих элементов графического
оформления программ.

GIF (Graphics
Interchange Format)
— является одним из самых популярных форматов изображений, размещаемых на
веб-страницах. Отличительной его особенностью является использование режима
индексированных цветов (не более 256), что ограничивает область применения
формата изображениями, имеющими резкие цветовые переходы. Небольшие размеры
файлов изображений обусловлены применением алгоритма сжатия без потерь качества,
благодаря чему изображения в этом формате наиболее удобны для пересылки по
каналам связи глобальной сети. В GIF реализован эффект прозрачности и
возможности хранить в одном файле несколько картинок с указанием времени показа
каждой, что используется для создания анимированных изображений.

PNG (Portable Network
Graphics) — формат
PNG, являющийся плодом трудов сообщества независимых программистов, появился на
свет как ответная реакция на переход популярнейшего формата GIF в разряд
коммерческих продуктов. Этот формат, в отличие от GIF сжимает растровые
изображения не только по горизонтали, но и по вертикали, что обеспечивает более
высокую степень сжатия. Как недостаток формата часто упоминается то, что он не
дает возможности создавать анимационные ролики. Зато формат PNG позволяет
создавать изображения с 256 уровнями прозрачности что, безусловно, выделяет его
на фоне всех существующих в данный момент форматов. Так как формат создавался
для Интернета, в его заголовке не предназначено место для дополнительных
параметров типа разрешения, поэтому для хранения изображений, подлежащих
печати, PNG плохо подходит, для этих целей лучше подойдет PSD или TIFF.

JPEG (Joint
Photographic Experts Group) — самый популярный формат для хранения фотографических изображений,
является общепризнанным стандартом. JPEG может хранить только 24-битовые
полноцветные изображения. Хотя JPEG отлично сжимает фотографии, но это сжатие
происходит с потерями и портит качество, тем не менее, он может быть легко
настроен на минимальные, практически незаметные для человеческого глаза,
потери. Однако не стоит использовать формат JPEG для хранения изображений,
подлежащих последующей обработке, так как при каждом сохранении документа в
этом формате процесс ухудшения качества изображения носит лавинообразный
характер. Наиболее целесообразно будет корректировать изображение в
каком-нибудь другом подходящем формате, например TIFF, и лишь по завершению
всех работ окончательная версия может быть сохранена в JPEG. Формат JPEG не
поддерживает анимацию или прозрачный цвет, и пригоден в подавляющем большинстве
случаев только для публикации полноцветных изображений, типа фотографических, в
Интернете.

TIFF (Tag Image File
Format). Как
универсальный формат для хранения растровых изображений, TIFF достаточно широко
используется, в первую очередь, в издательских системах, требующих изображения
наилучшего качества. Кстати, возможность записи изображений в формате TIFF
является одним из признаков высокого класса современных цифровых фотокамер. В
этом формате поддерживаются такие чисто профессиональные возможности, как
обтравочные контуры, альфа-каналы, возможность сохранять несколько копий
изображения с разным разрешением и даже включать в файл слои. Благодаря своей
совместимости с большинством профессионального ПО для обработки изображений,
формат TIFF очень удобен при переносе изображений между компьютерами различных
типов.

PSD (Adobe Photoshop) — является стандартным форматом
пакета Adobe Photoshop и отличается от большинства обычных растровых форматов
возможностью хранения слоев (layers). Он содержит много дополнительных
переменных (не уступает TIFF по их количеству) и сжимает изображения иногда
даже сильнее, чем PNG (в тех случаях, когда размеры файла измеряются не в
килобайтах, а в десятках или даже сотнях мегабайт). Файлы PSD свободно читаются
большинством популярных просмотрщиков.

 Векторная графика

Основным логическим
элементом векторной графики является геометрический объект. В качестве объекта принимаются
простые геометрические фигуры (так называемые примитивы — прямоугольник,
окружность, эллипс, линия). Благодаря этому форму, цвет и пространственное
положение составляющих изображение объектов можно описывать с помощью
математических формул.

 Геометрические
примитивы.

Преимущества векторной
графики:

• Она экономна в плане дискового пространства,
  необходимого для хранения изображений: это связано с тем, что сохраняется
  не само изображение, а только некоторые основные данные, используя
  которые, программа всякий раз воссоздает изображение заново.
• Объекты векторной графики легко
  трансформируются и масштабируются, что не оказывает практически никакого
  влияния на качество изображения. Масштабирование, поворот, искривление
  сводятся к элементарным преобразованиям над векторами.
• Программы векторной графики имеют развитые
  средства интеграции изображений и текста, единый подход к ним. Поэтому
  программы векторной графики незаменимы в области дизайна, технического
  рисования, для чертежно-графических и оформительских работ.

Недостатки векторной
графики:

• Векторная графика ограничена в живописных
  средствах: в программах векторной графики практически невозможно создавать
  фотореалистичные изображения.
• Векторный принцип описания изображения не
  позволяет автоматизировать ввод графической информации, как это делает
  сканер для растровой графики.

Средства работы с
векторной графикой

Как и в случае с растровой
графикой, для работы с векторной имеется огромное количество программных
средств, освоение которых сложнее по сравнению с растровыми. К основным
относятся программы:

CorelDraw — это профессиональный графический
редактор с богатыми настройками и развитой системой управления.

Adobe Illustrator — основное достоинство программы в
том, что она вместе с Adobe Photoshop и Adobe PageMaker образует достаточно
мощный пакет для выполнения компьютерной верстки полиграфических изданий и
разработки сложных документов.

Macromedia Freehand — один из самых дружественных и
интуитивно понятных векторных редакторов. Программа отличается простотой
системы управления и высоким быстродействием, но ее возможности несколько
скромнее, чем у предыдущих редакторов.

Основные векторные
графические форматы

Своего рода стандартом
стали форматы двух наиболее популярных профессиональных графических пакетов —
Adobe Illustrator и CorelDRAW:

AI (Adobe Illustrator
Document) —
поддерживают практически все программы, так или иначе связанные с векторной
графикой. Этот формат является наилучшим посредником при передаче изображений
из одной программы в другую, с РС на Macintosh и наоборот. В целом, несколько
уступая CorelDRAW по иллюстративным возможностям, (может содержать в одном
файле только одну страницу, имеет маленькое рабочее поле — этот параметр очень
важен для наружной рекламы — всего 3х3 метра) тем не менее, он отличается
наибольшей стабильностью и совместимостью с языком PostScript, на который
ориентируются практически все издательско-полиграфические приложения.

CDR (CorelDRAW
Document) —
основной рабочий формат популярного пакета CorelDRAW, являющимся неоспоримым
лидером в классе векторных графических редакторов на платформе РС. Имея
сравнительно невысокую устойчивость и проблемы с совместимостью файлов разных
версий формата, тем не менее, формат CDR можно без натяжек назвать
профессиональным. В файлах этих версий применяется раздельная компрессия для
векторных и растровых изображений, могут внедряться шрифты, файлы CDR имеют
огромное рабочее поле 45х45 метров, поддерживается многостраничность.

WMF (Windows Metafile) — еще один формат Windows, на сей
раз векторный. Понимается практически всеми программами Windows, так или иначе
связанными с векторной графикой. Однако, несмотря на кажущуюся простоту и
универсальность, пользоваться форматом WMF стоит только в крайних случаях,
поскольку он не может сохранять некоторые параметры, которые могут быть
присвоены объектам в различных векторных редакторах, не воспринимается
Macintosh-ами, и, самое главное, способен исказить цветовую схему изображения.

PDF (Portable Document
Format) —
первоначально проектировался как компактный формат электронной документации, но
в последнее время все больше используется для передачи по сетям графических
изображений и смешанных документов, содержащих как текст, так и графику. Формат
PDF является в полной мере платформонезависимым форматом, в текстовой части
которого возможно использование множества шрифтов (которые содержатся
непосредственно в документе, поэтому документ будет выглядеть так, как задумал
его автор, на любом компьютере) и гипертекстовых ссылок, а также графические
иллюстрации любого типа (векторные или растровые). Для достижения минимального
размера PDF-файла используется компрессия, причем каждый вид объектов сжимается
по наиболее выгодному для него алгоритму. Просматривать документы в формате PDF
и распечатывать их на принтере можно с помощью утилиты Acrobat Reader,
распространяемой компанией Adobe бесплатно.

Особый класс программ для
работы с любыми видами изображений представляют программы-просмотрщики.
Они позволяют просматривать графические файлы различных форматов, создавать
фотоальбомы на жестком диске, перемещать, переименовывать, изменять размеры, а
также конвертировать из одного формата в другой изображения. Лидером в данной
области является программа ACDSee.

 3D-графика

Быстро развивается область
трехмерной векторной (или 3D) графики. К данному классу ПО относится, например,
программа 3D-MAX Studio.

По сравнению с
традиционными для графических программ двумерными векторными и растровыми
объектами работа с 3D-графикой предполагает использование более сложных понятий
и процедур, таких как сцена, камеры, источники света.

Возможности программ для
работы с трехмерной графикой достаточно широки. Это и изготовление спецэффектов
для кино и телевидения, получение реалистичных фотоизображений, технических
иллюстраций в программах автоматизированного проектирования для разработки
новых реальных объектов и т.д.

Использование 3D-программ
напоминает съемку с помощью видеокамеры комнаты, полной сконструированных вами
объектов. Они позволяют смоделировать комнату и ее содержимое с использованием
разнообразных базовых трехмерных объектов (кубы, сферы, цилиндры, конусы).
После того, как модели всех объектов созданы и размещены на сцене, можно
выбрать им оформление с помощью имеющихся в программе встроенных средств или
создать собственное оформление. Затем можно создать и расставить воображаемые камеры,
которые будут наблюдать и снимать виртуальный трехмерный мир. После всех
приготовлений можно анимировать сцену, заставив двигаться объекты, источники
света и камеры. В завершении можно визуализировать анимацию и зафиксировать
результат в виде видеофайла.

 Системы управления базами данных (СУБД)

База данных — совместно используемый набор
логически связанных данных. Это единое хранилище данных, которое однократно
определяется, а затем используется одновременно многими пользователями.

Система управления
базами данных (СУБД)
— это программное обеспечение, с помощью которого пользователи могут
определять, создавать и поддерживать базу данных, а также осуществлять к ней
контролируемый доступ.

В реляционных базах
данных (БД самого распространенного типа) данные хранятся в таблицах. На
первый взгляд, эти таблицы подобны электронным таблицам Excel, поскольку они
тоже состоят из строк и столбцов. Столбцы называются полями (fields) и
содержат данные определенного типа. Строки именуются записями (records).
В одной строке хранится один набор данных, описывающих определенный объект.
Например, если в таблице хранятся данные о клиентах, она может содержать поля
для имени, адреса, города, почтового индекса, номера телефона и т.д. Для
каждого клиента будет создана отдельная запись.

Таблицы – не единственный
тип объектов, из которых состоят базы данных. Помимо таблиц, существуют формы,
отчеты и запросы.

Формы (forms) применяются для добавления
новых данных и изменения уже существующих. Формы облегчают добавление и редактирование
информации, а также позволяют контролировать тип водимых данных и избегать при
вводе ряда ошибок.

Для отображения данных в
удобном для чтения виде используются отчеты (reports). Ознакомиться со
всей информацией, хранящейся в таблице, сложно по той причине, что текст не
умещается в полях целиком. Существует возможность включать в отчет не все
данные, а только некоторые, что значительно повышает удобство использования.

Для вывода в отчеты
определенных данных применяются запросы (queries). Использование
запросов похоже на процесс поиска, – задаются конкретные критерии отбора, на
основе которых база данных формирует и возвращает отчет. Например, если база
данных содержит информацию о телефонных номерах, то можно запросить вывести в
отчете только те телефоны, которые относятся к конкретному адресу, или только
те, которые относятся к конкретной фамилии, или начинающиеся с определенных
цифр и т.п. Запросы записываются на языке SQL (Structured Query Language — язык
структурированных запросов).

В основе реляционных баз
данных лежит понятие связей (отношений, relationships).
Они позволяют разработчикам связывать несколько таблиц в базе посредством общих
данных. При помощи взаимосвязей разработчики баз данных моделируют таблицы,
отражающие взаимодействие объектов в реальности.

Понять принцип работы
связей проще всего на примере. Пусть для хранения информации о продажах
компании применяется электронная таблица Excel. Со временем в таблице
накапливаются сотни записей. Многие из них соответствуют покупкам, совершенным
одними и теми же клиентами. Проблема состоит в том, что при совершении
повторной покупки информация об адресе клиента снова сохраняется. Со временем
некоторые клиенты переезжают. Их новые адреса вводятся в электронную таблицу,
но во всех прошлых записях остается прежний адрес. Существует вероятность, что
рано или поздно кто-то случайно использует для отправки товара неверный адрес.
Обновление адресов становится довольно непростой задачей из-за их невероятного
количества. В Excel нет средств, позволяющих устранить эту проблему.

При формировании базы
данных логичнее отделить все записи о клиентах от записей, относящихся к
совершенным ими покупкам. В этом случае в одной таблице будет храниться
информация о покупках, а в другой – о клиентах. В таблице клиентов каждому
будет соответствовать только одна запись. При переезде клиента потребуется
обновить только одну соответствующую ему запись, а не все записи о его
покупках. В таблице, содержащей записи о покупках, вместо перечисления всей
информации о покупателе будет указан уникальный идентификатор (в нашем
примере поле идентификатора названо cust_ID), соответствующий определенной
записи в таблице клиентов. Такие связи между таблицами и позволяют создавать
реляционные базы данных.

Обе таблицы содержат поле
cust_ID. В таблице клиентов поле cust_ID включает уникальные идентификаторы,
называемые также первичными ключами (primary key). У каждой записи в таблице
всегда существует свой идентификатор, который не повторяется, благодаря
чему, в таблице обеспечен порядок, предполагающий корректное обновление,
удаление и добавление данных.

В таблице покупок одно и
то же значение cust_ID, напротив, может повторяться больше одного раза — в
зависимости от того, сколько покупок совершил тот или иной клиент. Когда
первичный ключ одной таблицы применяется в качестве поля другой, он называется
внешним ключом. При использовании внешних ключей между таблицами образуются
связи (relationships). Они позволяют избавиться от избыточной (дублирующей
информации) и сохранить целостность данных.

В приведенном примере
таблицы являются достаточно простыми. Например, в порядке вещей будет
использование третьей таблицы для хранения информации о товаре (инвентарная
таблица) с полем product_ID, добавляемым в таблицу покупок в качестве внешнего
ключа.

 Схема данных.

На рисунке 45 показана
взаимосвязь между двумя таблицами, описанными в этом примере. Линия между
таблицами обозначает существование связи. Число 1, расположенное слева,
означает, что в таблице Клиенты параметр cust_ID является уникальным, а знак бесконечности,
находящийся справа, указывает, что в таблице Покупки одно и то же значение
параметра cust_ID может повторяться сколько угодно. Такое отношение называется
«один-ко-многим«.

Возможности связей между
таблицами не ограничены уменьшением избыточности данных. Они также позволяют
создать SQL-запрос, извлекающий данные из обеих таблиц на основе определенного
критерия. Например, можно создать запрос, выводящий имена и фамилии всех
клиентов, совершивших покупки на сумму, превышающую некоторое пороговое значение.
Формы, предназначенные для записи сразу в несколько таблиц, тоже функционируют
на основе связей.

Модель реляционной СУБД
была разработана в 70-80 годы XX века. К реляционным СУБД относится целый ряд
программных продуктов, среди них Microsoft Access из пакета Microsoft Office,
MySQL или более мощные системы промышленного уровня, таких как Microsoft
SQL Server или Oracle.

В последнее время активно
развивается и другая модель представления баз данных – объектная.
Реляционная модель акцентирует свое внимание на структуре и связях сущностей,
объектная — на их свойствах и поведении.

 Средства разработки презентаций

Компьютерная презентация
представляет собой набор слайдов (электронных страниц), последовательность
показа которых может меняться в процессе демонстрации презентации, т.е.
презентация является интерактивным документом. Презентация является
мультимедийным документом, т.к. каждый слайд может включать в себя различные
формы представления информации (текст, таблицы, диаграммы, изображения, звук,
анимацию и др.). Презентации обычно используют в процессе выступлений на
конференциях, для рекламы товаров на выставках, при объяснении нового материала
на уроке и т.д. Наиболее популярной программой для создания презентаций
является Microsoft Power Point. Основные конкуренты — OpenOffice.org
Impress, StarOffice Impress, Corel WordPerfect и Apple
Keynote.

 Автоматизация ввода информации в компьютер

Основным методом перевода
бумажных документов в электронную форму является сканирование. В результате
сканирования получается графическое изображение, состоящее из точек, т.е.
растровое изображение. Количество точек определяется как размером изображения,
так и разрешением сканера.

Существуют специальные
стандарты программного интерфейса, обеспечивающего связь между сканерами и
операционной системой. Этот интерфейс основан на специальном протоколе TWAIN.

Графический образ,
получаемый после сканирования документа, иногда необходимо перевести в текст.
Для этого используются специальные программные средства, называемые средствами
распознавания образов. Из программ, способных распознавать текст на русском
языке наиболее известной является ABBYY Fine Reader.

Преобразование документа в
электронный вид происходит в три основных этапа. Каждый из этих этапов может
выполняться программами как автоматически, так и под контролем пользователя.

1. Сканирование.
Запускается сканирующий модуль, настраиваются параметры сканирования
(разрешение, размер, тип сканирования) и происходит собственно сканирование.

2. Сегментация и распознавание
текста. Прежде чем получить готовый текст, необходимо разбить фрагменты
документа на блоки (текст, рисунок, таблица и т.д.), для того, чтобы правильно
их распознать (преобразовать в текстовый документ).

3. Проверка орфографии и
передача текстового документа в нужное приложение для дальнейшей работы или
сохранение в файл.

 Автоматизация перевода текста

Идея автоматического
перевода текстов с одного языка на другой зародилась с появлением первых
компьютеров. Если бы полноценный перевод был возможен, то значительно
упростилось бы общение между народами. Но это очень сложная задача, о полном
решении которой пока говорить рано.

Программы автоматического
перевода позволяют переводить отдельные слова и строить смысловые связи в
предложениях, не всегда учитывая те или иные особенности языка. Поэтому они
предназначены лишь для общего ознакомления с содержанием документа.

Программные средства
автоматического перевода можно условно разделить на две основные категории:

1. Компьютерные словари.
Назначение их — предоставить значения неизвестных слов быстро и удобно для
пользователя.

2. Системы автоматического
перевода — позволяют выполнять автоматический перевод связного текста. В ходе
работы программа использует словари и наборы грамматических правил, обеспечивающих
наилучшее качество перевода.

 Издательские системы

Компьютерные издательские
системы — это комплекс аппаратных и программных средств, предназначенных для
компьютерного набора, верстки и издания текстовых и иллюстративных материалов.
Главным отличием настольных издательских систем от текстовых редакторов
является то, что они предназначены, в первую очередь, для оформления
документов, а не для ввода и редактирования. Процесс верстки состоит в
оформлении текста и задании условий взаимного расположения текста и
иллюстраций. Целью верстки является создание оригинал-макета, пригодного для
размножения документа полиграфическим способом.

Существуют различные
программные системы, среди которых можно выделить следующие:

1. Adobe InDesign —
недавно появившийся пакет фирмы Adobe, оптимизированный под верстку документов
самого широкого профиля, от одностраничных буклетов до толстых книг,
обогащенный набором специфических визуальных инструментов.

2. Adobe PageMarker —
еще один пакет фирмы Adobe, с довольно сложным интерфейсом и системой команд,
но в то же время с высокой производительностью и богатыми возможностями,
особенно при работе с цветом.

3. Corel Ventura
Publisher — альтернативный пакет фирмы Corel, несколько утративший в
последнее время свои позиции, но вследствие своей универсальности (имеет
широкие функции обычных текстовых и графических редакторов, интеграция с Web,
поддержка различных платформ) не потерявший актуальности.

4. QuarkXPress —
достаточно легкая в освоении и гибкая издательская система, которая традиционно
используется многими издательствами газет, журналов, рекламными агентствами.

 Системы автоматизации бухгалтерской
деятельности

К этому виду относятся как
простейшие программы для подготовки бухгалтерских документов и отчетности, так
и очень сложные распределенные системы комплексного бухгалтерского учета 1C, Парус, Галактика,
Инфо-бухгалтер и т.д.

Программа «1С:Предприятие»
является универсальной системой автоматизации деятельности предприятия и может
применяться на различных участках бухгалтерского учета.

Система содержит три
основных компонента:

1. бухгалтерский учет,
отражающий финансовые операции;

2. оперативный учет,
предназначенный для автоматизированного учета движения и остатков товарных,
материальных, денежных средств предприятия;

3. расчет, позволяющий
выполнять периодические расчеты различной сложности.

 Прочее ППО

Можно перечислить еще
множество прикладных программ как общего, как и специального назначения. В их
числе:

• Браузеры (browsers) — средства просмотра
  гипертекста, используемые для отображения информации, получаемой с
  веб-сайтов ––MS Internet Explorer, FireFox, Opera;
• Клиенты электронной почты — MS Outlook
  Express, The Bat;
• Аудио/ видео проигрыватели — Winamp, DivX Player, Real Player, Windows Media Рlayer;
• Справочно-правовые системы — Консультант
  Плюс, Гарант, Кодекс;
• Офис-менеджеры (органайзеры) — MS Outlook;
  
• ПО для инженерных расчетов — CAD/CAM/CAE
  AutoCAD.

Задачи

1. Укажите наиболее точное
определение. “Приложения” – это:

• программы для проверки компьютерной системы;
• программы для ознакомления пользователя с
  принципами устройства компьютера;
• прикладные программы, созданные для работы под
  управлением конкретной операционной системы;
• техническая документация компьютера.

2. Установите соответствие
между названием и функцией популярного ПО:

3. Пикселизация
изображений при увеличении масштаба — один из недостатков:

• растровой графики;
• векторной графики.

4. Одним из основных
преимуществ растровой графики перед векторной является:

• возможность изменения разрешения изображения;
• возможность интеграции текста;
• фотореалистичность изображений;
• возможность трансформации изображения;
• малый размер изображения.

5. Разрешение изображения
измеряется в:

• пикселях (pix);
• точках на дюйм (dpi);
• мм, см, дюймах.

6. Минимальным объектом
изображения в растровом графическом редакторе, является:

• палитра цветов;
• знакоместо (символ);
• точка экрана (пиксель);
• объект (прямоугольник, круг и т.д.)

Ни для кого не секрет, что управление операционной системой осуществляется с помощью программ и приложений, которые имеют конкретную практическую направленность и обладают собственным функционалом. Ведь чистая оболочка не может служить пользователю для решения его повседневных задач, для которых, собственно, и нужен персональный компьютер. Поэтому сейчас нам предстоит разобраться с тем, что такое операционная система, каких видов она бывает, какие программы нужны для работы с ней.

Что такое операционная система?

Операционная система – это совокупность взаимосвязанных программ, с помощью которых осуществляется управление компьютером и взаимодействие пользователя с электронно-вычислительной машиной. Фактически место ОС в общей архитектуре персонального компьютера (собственно, как и в смартфонах, гаджетах и иных современных девайсах) находится между устройствами (к коим относятся процессор, оперативная память, видеокарта и тому подобные) и прикладными программами. В современных компьютерах она состоит из так называемых пакетов, каждый из которых отвечает за взаимодействие с определенным устройством и выполняет ту или иную функцию.

Многие путают пакеты программ операционной системы и пакеты прикладных программ. Обработка графических файлов, создание и форматирование текстовой информации, запись и обработка звуковых файлов, обмен информацией на расстоянии между пользователями, программирование и многое другое… Все это невозможно осуществить, используя чистую операционную систему. Для полноценной работы необходимо наличие определенных прикладных программ и приложений. А вот пакеты операционной системы позволяют лишь функционировать графическому интерфейсу компьютера, обеспечивать связь устройств и иных программ. Но все же операционная система сама по себе является упорядоченной совокупностью взаимосвязанных программ, которые обеспечивают обработку информации, и, как следствие, работу пользователя с персональным компьютером.

Какие существуют операционные системы?

В настоящее время, несмотря на обилие фирм, специализирующихся на создании программного обеспечения, системных и прикладных программ, разработкой операционных систем занимается ограниченное число компаний. В основном весь этот рынок занят двумя гигантами сферы IT: Microsoft и Apple. К операционным системам относятся Microsoft Windows и Apple Mac OS. Ранее существовали иные проекты (и даже советские), однако по тем или иным причинам они прекратили свое существование.

Подавляющее преимущество находится на стороне фирмы Билла Гейтса: операционная система Microsoft Windows обеспечивает работу более чем 90% персональных компьютеров по всему миру. Во многом это сложилось благодаря относительно свободному распространению оболочки (ее могут использовать производители компьютеров, однако только при наличии лицензионной версии). Операционная система Windows 10 является последний на данный момент версией от Microsoft. Остальная доля рынка приходится на Mac OS, которая распространяется только на продукции Apple, за счет чего и проигрывает своему основному конкуренту.

Что не относится к операционным системам?

Полноценными комплексами программ, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером, ни в коем случае нельзя считать оболочки и среды для разработки программного обеспечения. К примеру, LPT, SDK и ряд других.

Многие считают, что к операционным системам не относится Linux, поскольку она является свободно разрабатываемой оболочкой. Правда это или нет, сложно сказать. Все зависит от того, с какой стороны подойти к рассмотрению данного вопроса. Если мы говорим о Linux как об основе для мобильных операционных систем по типу Android, Bada или BlackBerry, то речи о ней как о самостоятельном комплексе программ идти не может. Если же мы объединяем множество разработанных на этой основе самостоятельных систем под словом Linux, то будет логичным считать ее операционной системой.

Существует еще ряд спорных вопросов о принадлежности того или иного пакета программ к рассматриваемой нами категории. В первую очередь это касается DOS – дисковой операционной системы. Ссылаясь на то, что в самом названии содержатся эти заветные два слова, многие считают данную оболочку самостоятельной ОС. Но это заблуждение. DOS – интерфейс, позволяющий установить на компьютер Windows, не более. Следовательно, он к операционным системам не относится.

Что такое программное обеспечение?

Программное обеспечение – это определенная программа или пакет программ, с помощью которых осуществляется реализация той или иной функции, для выполнения которой предназначена операционная система. Данная категория является основной, поскольку без нее нет никакого смысла использовать персональный компьютер. Программное обеспечение бывает двух видов: системное и прикладное. Давать описание и находить различия между ними мы будем на примере наиболее популярной операционной системы – Microsoft Windows.

Системные программы

Рассматривая управление самой Windows, говорить нужно о системном ПО, поскольку именно оно и составляет операционную систему. Эта категория является самой важной, поскольку такое программное обеспечение служит для взаимодействия человека и электронно-вычислительной машины, то есть осуществляется работа с Windows. Набор таких программ зависит от того, какие технические характеристики имеет персональный компьютер, и какие составляющие находятся под крышкой корпуса. Системное программное обеспечение делится на два вида: базовое и служебное или сервисное.

Базовое ПО обеспечивает работу компьютера в принципе. К этой категории относятся операционная система как таковая (то есть как комплекс программ, необходимых для запуска машины) и операционная оболочка (он позволяет отображать интерфейс системы). Сервисные программы служат для непосредственной работы с системой в полноценном режиме. В этом плане к операционным системам относятся следующие программы:

1. Драйвера видеокарт. Это пакет программ, которые необходимы для того, чтобы видеокарта, которая находится в компьютере, осуществляла передачу изображения управляемых процессов системы на экран. Основными производителями видеокарт являются фирмы Nvidia и AMD, которые, соответственно, занимаются и разработкой драйверов для своей продукции.

2. Драйвера звуковых карт. Такие программы необходимы для выхода звуков, производимых при работе операционной системы. Пожалуй, единственным крупным поставщиком таких карт, а соответственно, и программного обеспечения к ним является Realtek.

3. Сетевые утилиты. Как уже видно из названия, они нужны для работы операционной системы с сетями, к которым подключен компьютер. Сетевые программы, как правило, встроены разработчиком и служат для подключения, настройки и работы с сетями. Обеспечивает сетевой доступ в Windows утилита Microsoft Net.

4. Программа установки и удаления программного обеспечения. Такой инструмент служит для управления в основном прикладными программами. С помощью нее можно удалять, изменять и устанавливать программы и обновления для компьютера.

5. Программы безопасности. Данная категория, пожалуй, самая обширная среди всего сервисного системного программного обеспечения. Объясняется это следующим. Во-первых, существует много различных программ для защиты информации пользователя от вирусов и кражи. К ним относятся брандмауэр (защита от сетевых атак и от проникновения вирусов через сети) и программы шифрования данных (кодирование информации для ее дальнейшего хранения и защиты).

6. Программы диагностики работы процессора и оперативной системы. Для наблюдения за тем, в каком состоянии находится память операционной системы, с какой частотой и производительностью работает процессор, наличие таких программ просто необходимо.

Прикладные программы

В начале нашего рассуждения мы немного затронули функции, для которых предназначено прикладное программное обеспечение. Но это был отнюдь не исчерпывающий список, который, пожалуй, составить и невозможно. Такие программы создаются для самых разных целей: от работы с базами данных до развлечения. Мы же рассмотрим только самые необходимые для повседневной работы.

Работа с текстовой информацией

Ввод, удаление, изменение, форматирование, передача, шифрование, сохранение – это далеко не полный перечень операций, которые пользователь может осуществлять с помощью такого рода программ. Наиболее популярным, удобным и знакомым всем набором программ для работы с текстовой информацией является пакет Microsoft Office. Долгое время приобретать данный пакет необходимо было отдельно от самого компьютера. Однако теперь к программам, прилагаемым непосредственно к операционным системам, относятся Word (классический текстовый редактор), Excel (работа с электронными таблицами), PowerPoint (совмещение текста и мультимедийных файлов в презентациях) и OneNote (текстовый редактор в форме заметок). Кроме того, в числе стандартных программ всех версий Windows присутствуют «Блокнот» и WordPad (упрощенный Word).

Работа с мультимедийной информацией

Графические файлы, аудио и видео, другие мультимедийные файлы создаются, редактируются и обрабатываются также с помощью дополнительного программного обеспечения. В отличие от предыдущей категории лидером среди разработчиков таких программ является не Microsoft, а Adobe. Пакеты, имеющие общее название Creative Suite, содержат в себе довольно широкий выбор программных продуктов для работы с мультимедиа. Среди них, безусловно, есть Photoshop, который является наиболее популярным графическим редактором. Помимо того, Adobe предлагает нам Illustrator (векторный графический редактор), After Effects (видеоредактор), Acrobat (электронные документы формата .pdf), Audition (аудиоредактор). Не входит в пакет, но также распространяется программа Adobe для воспроизведения веб-приложений Flash Player.

Что касается отдельных программ такого типа, существует великое множество самых разных продуктов, позволяющих работать с мультимедийными файлами. К примеру, встроенные в Windows графический редактор Paint и проигрыватель мультимедийных файлов или свободно распространяемый аудиоплеер AIMP.

Работа в сети

Вряд ли в наше время мало кто не знает об Интернете или не пользовался им ни разу в жизни. Но чтобы получить доступ к нему, недостаточно просто наличия сетевой карты, сетевых утилит и подключения. Начинать работу в сети в подавляющем большинстве случаев приходится через интернет-браузер, коих существует бесчисленное множество. Операционная система Windows 10 в качестве браузера по умолчанию предлагает Microsoft Edge, а его предшественником в более ранних версиях был Internet Explorer. Но пользуются им в силу не самого удобного интерфейса и слабой стабильности работы не очень охотно. Большинство интернет-пользователей предпочитают использовать «Яндекс.Браузер», Opera, Google Chrome или Mozilla Firefox. Здесь уже, как говорится, на вкус и цвет.

Кроме того, сейчас популярны облачные хранилища файлов, с помощью которых люди могут получать доступ к своим файлам из разных мест и с разных устройств. Стандартной службой Microsoft является OneDrive, который встроен в Windows 8, Windows 8.1 и Windows 10. Однако есть и другие сервисы, например, Dropbox, «Яндекс.Диск» и Google Drive.

Защита от вирусов

Простого брандмауэра и системы шифрования данных недостаточно, чтобы защитить вашу информацию от посягательства злоумышленников. Вирусы, которые проникают в операционную систему через различные источники (Интернет, зараженные флеш-карты), могут не только украсть ваши данные, но еще и вывести из строя весь компьютер. Благо антивирусов в наше время предостаточно. К компаниям, занимающимся разработкой программам безопасности к операционным системам, относятся Norton, Kaspersky, Dr.Web, Avast, Avira, а также десятки других. Стандартный защитник Windows, конечно, неплохо защищает систему, но антивирусные программы сторонних фирм все-таки обладают гораздо более широким функционалом.

Приложения в Design Language

В таких операционных системах, как Microsoft Windows 8, Windows 8.1 и Windows 10, которые разрабатываются в новом стиле, называемом Design Language, появилась новая категория программного обеспечения – приложения. Работа с ними осуществляется в другом графическом (плиточном) интерфейсе, хотя в «десятке» пользователь получил возможность совмещать обычные программы и новые. Приложения также могут быть как прикладными, так и системными. Последние, к сожалению, еще не до конца проработаны специалистами из Microsoft. К примеру, если сравнивать программу «Панель инструментов» и приложение «Параметры», то можно заметить некоторые отличия в пользу старой панели настроек, где функций по-прежнему больше. Но, тем не менее, уже смело можно говорить о том, что приложения теперь тоже относятся к операционным системам.

Подводя черту под рассуждениями

Работа операционных систем зависит от наличия программ и пакетов, которые необходимы для полноценного функционирования персонального компьютера. Пакеты системных приложений позволяют ему взаимодействовать с пользователем, осуществлять простейшие операции, принимать и выводить информацию на экран с помощью операционной оболочки. Для того чтобы операционная система работала, необходимо наличие пакета программ, которые взаимосвязанными процессами обеспечивают работу и управление ею. Но чтобы осуществлять более сложные действия, работать с информацией, нужно использовать прикладные программы. Их существует довольно много, поэтому каждый пользователь может найти себе именно ту программу или тот пакет, который позволит ему осуществлять задуманные действия.

Операционная система Microsoft Windows постоянно совершенствуется и обновляется, поэтому появляются все новые и новые способы работы с информацией. Универсальные приложения, написанные в стиле Design Language и работающие как на настольных компьютерах, так и на мобильных устройствах, начинают использоваться не меньше, чем и привычные программы, и в перспективе вовсе заместят предыдущее программное обеспечение. И это вполне логично, потому что мир постепенно переходит со стационарных компьютеров и ноутбуков к смартфонам и планшетах. Нам же остается лишь не запутаться в этом сложном мире современных информационных технологий.

К таким программам относятся: операционные системы, драйверы различных устройств, утилиты.

Основными функциями операционной системы являются:

• организация взаимодействия между аппаратными устройствами компьютера и пользователем;
• запуск и выполнение прикладных программ;
• обмен данными между периферийными устройствами и прикладными программами;
• организация работы файловой системы;
• распределение ресурсов и др.

Сегодня нам привычно видеть на мониторе окна графического интерфейса, но так было не всегда. Первая операционная система персонального компьютера была очень похожа на окно командной строки Windows и выглядела так:

Рис. \(1\). Окно первой операционной системы

Такая система могла выполнять только одну задачу (однозадачная). Чтобы в ней работать, пользователю было необходимо знать много команд для работы, поэтому часто возле компьютера лежала книга с перечнем команд. Название операционной системы — MS DOS (Microsoft Disk Operating System).

Все современные операционные системы имеют графический интерфейс и являются многозадачными (пользователь может одновременно работать в нескольких программах).

Самыми распространёнными операционными системами являются Windows, MacOS, Linux.

В состав операционной системы входят:

• начальный загрузчик — программа, которая начинает процесс загрузки операционной системы;
• система управления памятью;
• система ввода/вывода — организует обмен данными между устройствами;
• командный процессор — программа, которая выполняет команды, введённые пользователем, а также команды, записанные на специальном языке программирования;
• утилиты — программы для проверки и настройки компьютера.

Все эти системы имеют графический интерфейс, являются многозадачными, но разработаны различными компаниями. Самой распространённой является Windows.

С появлением смартфонов и планшетов появились новые операционные системы: Android, iOS.

В отличие от операционных систем для ПК эти операционные системы обеспечивают работу с сенсорными экранами, сотовой связью, средствами GPS-навигации и другими средствами.

Для быстрого решения задач, от задержки которых, например, зависит жизнь или может произойти авария, используют операционные системы реального времени. Самыми распространёнными являются QNX, Windows CE, VxWorks и LynxOS.

К утилитам относятся следующие программы:

• разбивки жёсткого диска на разделы;
• файловые менеджеры: Total Commander, Free Commander, Finder (macOS), Krusader (Linux);
• проверки диска;
• антивирусные программы;
• программы-архиваторы;
• для проверки устройств: AIDA, HDDScan и другие;
• сетевые утилиты для проверки связи, например ping (Windows);
• программы для сканирования и распознавания текста, например Foxit Reader.

В Windows \(10\), например, уже не возникает необходимости скачивать дополнительно драйверы для установленной операционной системы, но Windows \(7\) требует дополнительных драйверов.

Вновь подключённые периферийные устройства (принтеры, МФУ и др.) требуют подкачки драйверов.

В любой операционной системе хранение каталогов и файлов организуется в виде определённой файловой системы.

Различают файловые системы: одноуровневые (все файлы хранятся на носителе), многоуровневые (хранение файлов организовано в каталогах и подкаталогах).

В операционной системе существует такая возможность, как поиск нужных файлов и папок.

Существует два вида поиска:

1) через поисковую строку на панели задач;

Рис. \(2\). Поисковая строка Windows

2) через программу «Проводник».

Рис. \(3\). Поиск с помощью программы «Проводник»

Источники:

Рис. 1. Окно первой операционной системы. © ЯКласс.

Рис. 2. Поисковая строка Windows. © ЯКласс.

Рис. 3. Поиск с помощью программы «Проводник». © ЯКласс.