Линкфилд
Здесь может быть ваша реклама
|

 Windows XP и программы-приложения. Введение в операционную систему Windows XР

Windows XP и программы-приложения. Введение в операционную систему Windows XР

История происхождения операционных систем

В книге, которую вы, любезный читатель, взяли в руки, автор не ставил задачи начинать вас учить с азов, как это происходило в прежних работах, в том числе и последней, целиком посвященной операционной системе Windows XP и Microsoft Word 2002 XP, которая даже по названию ("MS Word 2002 XP — всем") предназначена широкой аудитории, куда входят и начинающие пользователи ПК (надеюсь, эта аббревиатура — Персональный компьютер — не нуждалась и теперь уж тем более не нуждается в дальнейших пояснениях). Здесь тему Windows XP, да н вообще операционной системы-среды Windows я стану развивать, не затрагивая азов, которые «по умолчанию» считаются вам известными.

К таким азам относятся, в первую очередь, сама система Windows, в которой работает большинство компьютерных пользователей мира. Мы взглянем, конечно, кратко и на историю возникновения операционной среды, и на ее функции, н на ее условности, которые приняты теперь большинством — интерфейс, систему окон, диалогов, меню, подсказок и так далее.

Просто мне не хотелось бы в который раз талдычить на этих страницах про одно и то же. К примеру, что такое «по умолчанию»? Специальный термин, возникший в компьютерной практике, обозначающий, что речь идет о параметрах, установленных разработчиками — то есть изначально, о параметрах, которые являются, как правило, оптимальными. Или — что программа Windows — в переводе «Окна», и что, пользуясь возникающими на экране вашего монитора «окнами» (дальше без кавычек), вы наиболее удобно и оптимально работаете на ПК, затрачивая как можно меньше вашего серого вещества. Не в обиду разработчикам будет сказано, но персональный компьютер почти на самой заре своего возникновения был и разработан как аппарат, которым сможет воспользоваться любой человек, даже с самыми низкими умственными показателями. Недаром 99 процентов пользовательского времени (даже в академиях генштабов и в думских компьютерных центрах) уходит на стрельбу по нарисованным (виртуальным) черепашкам или пластилиновым пришельцам, то есть на игры, которых развелось миллион. Аппарат используется не по назначению! Эволюция компьютерной техники направилась не по тому пути, какой прочили ей отцы ее.

Я не стану останавливаться на том, что вам и так должно быть известно. К примеру, на том, что если вы набираете на компьютере текст, вы должны следить лишь за тем, чтоб ваши пальцы правильно попадали в клавиши клавиатуры. Не стану приводить схемы, какой палец за какую клавишу клавиатуры отвечает (и в музыке, и у машинисток-наборщиц, а теперь и наборщиков, схема эта называется распальцовкой). Остальное за вас станет делать компьютерная программа — следить за тем, чтобы строчки не уходили со страницы, как это бывало в пишущих машинках, если вы не смотрели на заправленный в каретку лист бумаги, передвигать строчки, не делая или делая абзацы (определяя красную строку), сдвигать ваш лист вверх, как бы за экран монитора (при этом последняя строка, с который вы как раз работаете, движется в обратном направлении, вниз, всегда оставаясь на экране — правда, внизу); и так далее.

Не буду говорить и о том, что для выделения слова, чтоб его каким-то образом исправить, достаточно поставить в любом его месте курсор мышки и щелкнуть два раза. Или, если щелкнуть три раза, выделится весь абзац. Не скажу даже и о том, что для того, чтобы выделить не слово, а строчку, необходимо поставить курсор на чистое поле страницы слева от текста и, дождавшись, когда он приобретет вид правонаклонной стрелки, щелкнуть один раз; чтобы выделить абзац — щелкнуть два раза; чтобы выделить весь текст — три раза. Правда, о щелчках в QuarkXPress, о которой пойдет речь, все-таки будет сказано, ибо в верстальной программе к словам, строкам, абзацам и страницам особое отношение.

Не стану объяснять многих терминов — «команда», «строка меню», «опция» (все три означают примерно одно и то же, с некоторой разницей, о которой можно знать, лишь поработав на ПК длительное время), «курсор», да и сама «мышь» (далее без кавычек).

И тому подобное. Объяснение чего-либо элементарного, если оно вам все же встретится в этой книге, будет проделано мною или по инерции, или от беспокойства о вас, дорогой читатель. Ибо автору всегда кажется, будто он чего-то не досказывает, о чем-то умалчивает, чего-то не успел донести.

Если же я чего-то важного или, наоборот, чего-то наиважнейшего не скажу, то не расстраивайтесь, а обратитесь к моим прежним книгам (все вышли в 2002 году в том же издательстве) и найдете там ответ на интересующий вас вопрос.

Итак, нечто вроде предисловия считаю законченным, обращаемся теперь к теме главы.

История возникновения операционной среды Windows непроста, но закономерна. На заре компьютерной техники специалисты, на которых, в основном, и были рассчитаны самые первые «машины», могли сами создать и записать на свой ПК свою собственную управляющую всеми действиями ПК программу — она называется операционной средой и является основой основ работы на компьютере (или ЭВМ).

Программа-основа была записана каким-либо из существовавших на то время машинных языков и могла быть, при случае, расшифрована такими же специалистами (это прикладная математика) и даже подправлена и улучшена: на заре компьютерной эры еще вполне было можно расшифровывать программу (то есть, как теперь говорят, «взламывать» ее). Совсем не то соотношение интеллектуальных и технических сил - возникло примерно в начале 90-х годов XX века: вмешаться в операционную среду уже практически невозможно. Имеется в виду разумное вмешательство! — испортить-то и сейчас можно запросто. Существует целая сфера «борьбы» с программами, которую представляют хакеры — «взломщики» почти в прямом смысле этого слова. Задача взлома (станем писать это слово, как и «взломщик», в дальнейшем без кавычек, потому что оно очень отвечает своему смыслу) не обязательно состоит в том, чтобы рассекретить какой-то секретный код доступа к базам данных, отключить автоматическое управление кораблем или что-то подобное. Основной сферой деятельности хакера является взлом распространяемых с быстротой молнии свежих компьютерных программ, чтобы воспользоваться ею нелицензионным способом.

Забегая вперед скажу, что программу Windows XP я приобрел очень дешевую: платить за лицензию, особенно в России, при наших доходах, дело неподъемное. Потому и диск, за который мною уплачено 80 рублей, содержал релиз размером всего лишь на 25 дней работы (вообще-то на 30, но в последние пять дней работы операционная система, предупреждая владельца, начинает капризничать и добиться от нее чего-либо путного представляется невозможным). Дешевизна удобна, во-первых, для ознакомления с программой, а во- вторых, для принятия дальнейших решений, нужна ли мне эта система и не стоит ли возвратиться к испытанной во многих «боях» Windows 98 SE2 — самой лучшей из версий Windows 98. Кстати сказать, из-за ошибки, которую допустила корпорация Microsoft в первые несколько суток демонстрации Windows XP по Интернету, любой пользователь в течение полутора суток мог скачать из мировой сети рабочий вариант программы совершенно бесплатно. Хватившись, авторы закодировали ее и обложили всевозможными глупыми системами с требованием активации и лицензирования, о которых мы еще поговорим. И это ее-то, самую защищенную из всех операционных систем, удалось скачать бесплатно??? Конечно, именно эта версия сейчас гуляет по всему миру, и хакерам даже не нужно прилагать усилий для ее взлома. Если говорить о законности и незаконности, то Германия, как вам может быть известно, наотрез отказалась допустить новую операционную систему в свою страну. Эта мысль, если она показалась вам интересной, но не очень понятной, прояснится по мере разговора о Windows XP.

Но давайте поговорим по порядку. В самом начале производства персональных компьютеров существовала одна-единственная операционная среда под названием — MS-DOS. Даже и не столь важно, как расшифровывается эта аббревиатура, но все-таки расшифровывается. MS здесь означает — Microsoft, фирма господина Гейтса, роль которого в мировой компьютерной истории, конечно же, неоценима. Как, собственно, неоценима и роль той самой первой операционной среды MS-DOS. На протяжении десятков лет ДОС (называю ее по-русски) играла свою первостепенную роль. Но меняются времена, меняются не только нравы, но и... самое главное: меняются задачи! Родилась абсолютно новая, передовая на то время, система Windows... Впрочем, вспомним начало абзаца и расскажем действительно по порядку.

На заре появления персональных компьютеров первую операционную систему для ПК разработала фирма Microsoft. Эта система называлась MS-DOS. Фирма IBM тоже сочинила свою программу, совместимую с MS-DOS, — PC-DOS. Есть еще столь же близкая Novell DOS фирмы Novell. Все эти программы можно назвать одним именем — DOS. Эта операционная среда просуществовала уже 30 лет, благодаря ей ПК в свое время приобрели и популярность, и развитие.

Взглянем с исторической точки зрения, откуда все-таки возникла машина ПК — персональный компьютер?

  История компьютера

На первых же шагах цивилизации возникла необходимость оперировать большими числами или высчитывать сроки паводков и наводнений: от этого очень зависело, выживет ли человек на Земле. Вычисления и впрямь были непростыми — ведь древним людям приходилось привлекать себе в помощники астрономию и астрологию, соотносить происходящие в природе Земли процессы с движением небесных светил.

Гораздо прежде для удобства подсчета (и для наглядности тоже) человек использовал палочки, камешки, ракушки. Так до сих пор начинается стадия обучения счету и в нашей школе: припомните счетные палочки, с которых начиналась ваша учеба.

Теперь доказано, что для наблюдения за Солнцем и Луной человек пользовался сложными сооружениями, самыми совершенными из которых являются пирамиды. Тысячелетиями поражают воображение мегалиты (сооружения из гигантских камней), разбросанные по всей территории Евразии, самым таинственным из которых является мегалитический комплекс Стоунхендж в долине Солсбери в Англии. В начале 1960-х годов исследователь палеоастроном Джеральд Хокинс сделал удивительное открытие и доказал: Стоунхендж — это не культовое, а техническое сооружение и использовался не только как обсерватория для наблюдения за небесными телами, но и... как первая счетная машина из известных человечеству. Только машина эта была еще очень «ручной» и машину не напоминала даже отдаленно: чтобы не запутаться в подсчетах, человек должен был раскладывать и перекладывать потом из лунки в лунку — вспомните счетные палочки или камешки — тяжелые камни. Это так называемые лунки Обри, названные по имени одного из первых в обозримой истории исследователей Стоунхенджа. Кстати сказать, исследование этого памятника не прекращалось на протяжении веков и еще будет продолжаться.

Конечно же этой КВМ ("камне-вычислительной" машине) еще очень далеко не только до современного компьютера, но и до отжившего свой век арифмометра, который когда-то произвел настоящую революцию в бухгалтерской среде, которым пользовались и ученые, и техническая интеллигенция, и простые обыватели, пока не появились сначала громоздкие электрические калькуляторы, а уж потом и микрокалькуляторы, популярные до сих пор, особенно среди домохозяек и бизнесменов российского образца.

Арифмометр — достаточно старое изобретение. Но если счеты, которые мы до сей поры называем бухгалтерскими, появились приблизительно тогда же, когда строился Стоунхендж, то арифмометр изобрел в 1673 году великий Лейбниц. Это была уже машина в полном смысле слова: при помощи механических действий, операций — на арифмометре можно было считать, выполняя простые арифметические действия. Но почти весь XVIII век этот счетный аппарат не был востребован и получил распространение только в XIX веке. А еще прежде Лейбница счетную машину сконструировал не менее знаменитый Блез Паскаль. Она теперь прочно забыта.

Впервые принципиальное изобретение «ЭВМ» осуществил в прошлом веке английский математик Чарлз Бэббидж. Правда, понятия «электронная вычислительная машина» тогда не было, а он изобрел Аналитическое Устройство, на принципах работы которого создана в XX веке сначала ЭВМ (электронно-вычислительная машина), а потом рожден компьютер (счетчик, вычислитель).

Бэббидж не ошибся в очень принципиальных вещах, — именно он изобрел два важнейших принципа, положенных в работу и ЭВМ, и современного компьютера: его Устройство должно было иметь память и работать на основе заданной программы (или инструкции). Он даже набивал такую программу на «перфокарту» — плотную бумагу, и программа его представляла собой последовательность различных сочетаний отверстий в этой бумаге.

Правда, Устройство Бэббиджа так и не получило путевки в жизнь: тогдашний уровень техники и технологии вообще был не готов к производству подобного аппарата. Это изобретение постепенно забылось, авторам первой ЭВМ в двадцатом столетии пришлось заново открывать и переизобретать то, что в начале XIX века уже придумал Чарлз Бэббидж.

Первая ЭВМ работала на основе схемы из электромеханических реле и была очень ненадежна. Изобретение такого «компьютера» относится к самому началу 1940- х годов и принадлежит немцам. Но первая реальная ЭВМ была построена в США. Фирма IBM (Ай-Би-Эм) изготовила первую в истории ЭВМ для баллистических расчетов в 1943 году. Эта ЭВМ заменяла труд сотни специалистов, то есть уже была, выходит, быстродействующей. Тогда же группа других специалистов IBM стала разрабатывать другую машину — уже на основе электронных ламп. Машина потом работала в тысячу раз быстрее, чем первый опыт 1943 года, и именно по ней такого рода машины как раз стали называть «электронно-вычислительными». Оба эти первых детища все-таки были несовершенны, и для задания той или иной программы приходилось переключать множество проводов, которыми машина была начинена. Здесь вплотную изобретатели (это были Джон Мочли и Преспер Экерт) подошли к необходимости устройства памяти, из которой бы, а не из переключения проводов, извлекалась в нужный момент программа.

С 1945 года над этой проблемой работал знаменитый математик Джон фон Нейман, подготовивший четкий и продуманный доклад о компьютере. В нем Нейман впервые сформулировал принципы, на которых должен строиться любой компьютер. Согласно этим принципам, в компьютере обязательно должны быть следующие устройства:

— арифметическо-логическое, которое выполняет все операции;

— устройство управления;

— память для хранения программ и результатов вычислений;

— внешние устройства (имеются в виду устройства для ввода и вывода информации).

Принципы актуальны до сих пор, по ним строятся новые модели компьютеров. Правда, первый и второй — логику и управление — поместили в одно устройство под названием «процессор».

Программа состоит из последовательности сигналов-команд, каждую из которых машина должна выполнить. Управляющее устройство, подчиняясь заранее предусмотренным программой командам, работает, как вы понимаете, автоматически. Весь цикл последовательностей команд есть та самая программа, вложенная в машину человеком. Она, эта программа, и «работает», в то время как компьютер — сложное сочетание обыкновенных электронных схем — эту программу выполняет, конечно же, не задумываясь о том, что он делает. Поэтому надо договориться с самого начала, что компьютер, как бы мы ни относились к нему, называя его «электронным помощником», «электронным мозгом», на самом деле думать не умеет, и все процессы, похожие на мышление или вычисление, это процессы, которые запускает и управляет которыми человек, а делает он это посредством программы.

Программа для компьютера закладывается при помощи внешнего устройства ввода информации в компьютерную память, выполненную по принципу пчелиной сотовой рамки: память состоит из множества ячеек, каждая из которых изолирована от другой, и в каждой ячейке хранится своя доля информации.

Скорость «мышления» ПК зависит от совершенства центрального процессора, а объем обрабатываемой информации — от объема памяти. Современные компьютеры обладают уже достаточным объемом памяти для решения практически любой задачи, и процессоры совершенствуются постоянно.

Вернемся к истории компьютера. Развитие электронно-вычислительных машин привело к тому, что, в конце концов, самые совершенные ЭВМ обладали высоким быстродействием, выполняя миллионы операций в секунду, но по габаритам занимали огромное пространство — к примеру, целое здание размером с Большой Театр. Тем не менее, это были результаты замечательных достижений человеческой мысли, не потерявшие значения и в наше время. Мы восхищались развитием ЭВМ вплоть до 1980-х годов.

Элементная база этой отрасли также развивалась. Если в 1940—1950-х гг. схемы создавались на основе электронных ламп, то потом лампу заменил транзистор. Это позволило резко снизить габариты блоков ЭВМ. Далее возникла так называемая интегральная схема — простыми словами, это элемент, действующий как одна или даже несколько схем, завязанных друг с другом. Все это изготавливалось на одной пластине полупроводника, то есть произошел еще один резкий скачок в движении к уменьшению габаритов вычислительной техники. Интегральную схему, или чип, изобрел в 1959 году Роберт Нойс. Его изобретение имело двойное значение: не только решался вопрос с габаритами ЭВМ, но и повышалась надежность техники: ведь известно, что самое уязвимое в работе любой схемы — это соединения. Здесь же, внутри чипа, соединения как таковые отсутствовали.

В 1970 году появилась интегральная схема, заменившая центральный процессор ЭВМ (изобретение фирмы Intel) — это был самый первый микропроцессор Intel- 4004. Этот элемент размером всего в несколько сантиметров оказался производительнее гигантской ЭВМ. Тут-то и был осуществлен принципиальный шаг вперед в развитии компьютерной техники: возникла возможность построить аппарат для индивидуального пользования. Исчезала необходимость разбивать время работы ЭВМ на «машинные часы», которые распределялись между многими и многими пользователями, расписывались на месяцы, а то и годы заранее. Машинное время продавалось фирмами-обладателями ЭВМ различным потребителям, но это было пусть и выгодно, однако очень неудобно даже для самих обладателей. Теперь эта проблема, кажется, решалась.

Правда, микропроцессор Intel-4004 был значительно медленнее, чем ЭВМ: он обрабатывал одновременно только 4 бита информации, в то время как ЭВМ справлялись с 16 и 32 битами. Но вскоре появились усовершенствованные микропроцессоры — Intel-8008 (он обрабатывал 8 бит) и его модернизированный вариант Intel-8080, ставший основой для микрокомпьютерной промышленности.

Первые микропроцессоры использовались в калькуляторах и микрокалькуляторах, но в 1974 году впервые был изготовлен ПК — персональный компьютер. Первый компьютер назывался Альтаир-8800 (понятно, что он был изготовлен на основе Intel-8080) и появился в коммерческой продаже в 1975 году. Правда, фирма не позаботилась или не захотела позаботиться и снабдить Альтаир внешними устройствами — монитором, клавиатурой... Эти устройства к тому же времени стали выпускать другие фирмы. Пользователи комплектовали Альтаир устройствами вывода и ввода информации и получали примерно то, чем мы сейчас пользуемся, — то есть привычный теперь ПК, только очень низкой производительности. Впрочем, для того времени и эта скорость казалась фантастической и вполне устраивала многих пользователей. Фирмы стали выпускать для Альтаира блоки расширения памяти.

Сама жизнь подсказала в конце 1975 года Полу Аллену и Биллу Гейтсу (основателям маленькой фирмы Microsoft) создать интерпретатор языка Basic, при помощи которого стало просто общаться с компьютером Альтаир, а также писать для него программы.

Все это очень устроило пользователей: в первый же год ПК стали выпускать еще многие фирмы, и вскоре было проданы десятки и сотни тысяч укомплектованных персональных компьютеров. Даже при той малой производительности ПК обслужили гигантское число пользователей, популярность ПК росла не по дням, а по часам. Возникло и выросло число деловых программ, которые тоже стали распространяться коммерческим путем. Программы понадобились бухгалтерам, военным, статистикам, конструкторам, астрономам и т. д. То, для чего невыгодно было использовать большие ЭВМ, стало вдруг доступным и в ближайшем будущем просто необходимым. Теперь многие профессионалы, пользующиеся для своей профессиональной деятельности персональными компьютерами, наверняка не смогут представить, как они обходились без ПК раньше.

Фирма IBM (International Business Machines Corporation), крупнейший производитель больших компьютеров, в 1979 г. решила также поучаствовать в деле выпуска малой техники, то есть персональных компьютеров. Здесь произошло счастливое стечение обстоятельств: не предполагая завоевать этот (к тому времени достаточно развитый) рынок и имея в виду программу выпуска ПК лишь одной из отраслей деятельности, причем далеко не главной, руководители IBM предоставили группе своих специалистов полную свободу. А группа — ради облегчения своей задачи — применила «обходной маневр»: собрав и обобщив всю выпускаемую на тот период технику, специалисты решили создать применительный аппарат — то есть скомплектовать его, в основном, из уже готовых изделий других фирм.

Это привело к поразительному результату: фирма IBM выпустила такой ПК, который вскоре сделался стандартным: он определял для других фирм габариты, в которые должны были вписываться все существующие и будущие модули, из которых отныне стал состоять компьютер.

Персональный компьютер IBM PC, укомплектованный 16-разрядным микропроцессором Intel-8088, с 1 мегабайтом памяти и программным обеспечением фирмы Microsoft, появился на рынке в 1981 году. Этот год, собственно, и следует считать годом рождения современного персонального компьютера. Отныне ПК переставал быть «вещью в себе»: его открытая архитектура создавала полную свободу для быстрейшей и легкой модернизации. Открытая архитектура ПК давала всем фирмам и специалистам полную свободу совершенствовать новые и действующие аппараты, заменяя и добавляя лишь отдельные блоки. Персональные компьютеры получили блестящую возможность совершенствоваться «без отрыва от работы».

С этого же момента возникло и существует до сих пор понятие IBM-совместимости. Еще говорят — IBM PC-совместимость (Ай-Би-Эм-Пи-Си-совместимость). Оно применимо ко всем компьютерам и определяет — совместимы или не совместимы ПК со стандартами IBM. Ибо совместимые компьютеры составляют большинство существующих ПК, и для пользователя очень важно, чтобы его приобретение могло вовремя, в ногу со временем совершенствоваться.

Кроме совместимых, существуют, конечно, и несовместимые ПК. В очень специфических областях, которые и сами по себе составляют отдельный мир, отдельное «государство» — например, военная или железнодорожная системы управления — могут использоваться и другие типы ПК. Такой фирмой, выпускавшей до недавнего времени компьютеры, не совместимые с IBM PC, является фирма Apple, производящая с середины 1980-х годов очень удачный и высококачественный компьютер марки Macintosh («Макинтош»), который ни по комплектующим, ни по программному обеспечению не совпадает с компьютерами IBM. Правда, с 1998 года, после длительных переговоров, эта фирма решилась на сотрудничество с Microsoft по совместимости программного обеспечения (операционной среды) и участвовала в разработке новой версии операционной системы Windows. Возможно, не за горами и сближения иного рода — то есть вполне вероятно, что и компьютеры Macintosh вскоре сделаются IBM- совместимыми. Это единственная на рынке фирма, до сего дня выпускающая индивидуальные ПК, не совместимые с IBM.

  Основные типы других компьютеров

1. Как уже говорилось, фирма Apple выпускает компьютер Macintosh, в середине 1980-х годов составивший достойную конкуренцию IBM. Возможно, не последнюю роль здесь сыграл очень удобный для пользователя графический интерфейс («лицо» программы — изображение рабочего поля, показываемого на мониторе), примененный программистами фирмы. Но с выходом в свет операционных систем Windows, особенно Windows 95, это преимущество было почти ликвидировано, и основным достоинством компьютеров марки Macintosh на сегодняшний день остается только высокое качество работы аппарата.

2. Выпускаются так называемые рабочие станции — младшие модели мини- ЭВМ для одного пользователя. Эти аппараты имеют такую же и даже большую мощность и производительность, чем самые мощные ПК. Кстати сказать, Macintosh также не именовался долгое время персональным компьютером, его и до сих пор частенько называют станцией.

3. Мини-ЭВМ. Это компьютеры, находящиеся как бы между ПК и крупными ЭВМ. Такие мини-ЭВМ устанавливаются в отдельных фирмах, зданиях и обслуживают конкретно данную фирму, учреждение, организацию и т. д. Крупные университеты, правительственные учреждения пользуются для своих задач такой мини-ЭВМ. Машина позволяет подключиться к ней достаточному числу пользователей, принадлежащих одной фирме, организации и выполняющих на ЭВМ работу в интересах этой фирмы. Мини-ЭВМ имеют возможность получить индивидуальное программное обеспечение, разработанное специально для этого учреждения, и не ориентироваться на стандартные операционные системы, которыми пользуется остальной мир. Таким образом мини-ЭВМ, кроме индивидуальных производственных задач, решает задачу сохранения секретности информации, а также дополнительной защищенности ее от вмешательства вирусных программ и т. д. Кстати, программы, используемые компьютерами «Макинтош», как правило, не реагируют ни на один из существующих в мире компьютерных вирусов.

4. Крупные ЭВМ, или супер-ЭВМ, используемые в тех случаях, когда требуются громадные объемы вычислений. Такими ЭВМ могут пользоваться военные, центры космических исследований, метеослужба и некоторые другие.

5. Мэйнфреймы, или большие ЭВМ. Такими ЭВМ пользуются центры обработки информации, где обрабатываются на самом деле громадные потоки этой ин формации. К мэйнфреймам имеют возможность подключиться тысячи терминалов. Терминал — это дисплей и клавиатура для работы отдельного, индивидуального пользователя. С помощью мэйнфреймов хранится и используется множество полочной информации, часто из различных отраслей знаний.

6. Отдельно можно назвать и такой противоречивый вид ПК, как карманные компьютеры. Они могут работать на обычных батарейках и кому-то покажутся удобными, но на самом деле миниатюрный их вид приносит не столько пользы, сколько массу неудобств, поскольку затруднено пользование миниатюрной клавиатурой. Не приходится говорить и о какой-либо приемлемой скорости ввода информации.

Разновидностью карманных компьютеров можно посчитать и ноутбуки — персональные компьютеры, сконструированные в виде плоских чемоданчиков по типу «дипломата». Использование ноутбука, возможно, имеет перспективу, поскольку он уже на сегодня используется в поездках деловыми людьми, но опять же широкое применение ноутбуков затруднено из-за уменьшенной клавиатуры.

Вероятно, развитие ПК приведет когда-нибудь к выпуску компьютера, габариты которого остановятся на величинах чуть больше ноутбука. Прогнозировать здесь бесперспективно — сегодня трудно предположить, какие усовершенствования в этой области могут перевернуть наши представления, может быть, в ближайшие год-два. Вполне возможно, вскоре и клавиатура отомрет, как атавизм. К примеру, в Японии давно ведутся эксперименты, где общение с аппаратом происходит с голоса.

  Продолжение истории

Вскоре после успеха Альтаира фирма IBM стала выпускать новый компьютер IBM PC XT (у нас их называют сейчас не очень вежливо — «экс-тишками»), который имел встроенный жесткий диск, а в 1983 году — IBM PC AT, где был применен новый микропроцессор Intel-80286. Последний работал вчетверо быстрее предыдущего ПК, и это обеспечило ему большой успех. Аппараты до сих пор встречаются на нашем рынке: коротко эти ПК называют «286-й компьютер», не особенно задумываясь, откуда идет такое наименование.

Успех первых ПК принес фирме IBM неслыханную популярность, и на крыльях этого успеха руководство фирмы «прошляпило» ситуацию. Не подозревая, какими темпами уже пошло развитие компьютерной техники благодаря их же собственному изобретению (модульная комплектация), специалисты IBM пропустили выпуск компьютера на основе процессора Intel-80386. Уже сотни фирм выбросили на рынок свои изделия. Те же фирмы, которые производили до поры до времени только комплектующие детали, стали сами собирать IBM-совместимые компьютеры, и рынок был отвоеван ими с легкостью.

Дело еще и в том, что фирма-разработчик теперь находилась в невыгодном положении: себестоимость ее продукции получалась гораздо выше, чем той фирмы, которая всего лишь пользуется этой продукцией как модулем для укомплектования своего аппарата. Принципы работы и технологии выпуска тех или иных устройств, из которых не делается секрета, позволяют конкурентам также легко воспроизвести устройство самостоятельно, при этом не затрачивая ни гроша на разработку.

ПК конкурентов IBM стоили в два-три раза дешевле, и это сделало фирму IBM всего лишь одной из сотен участвующих в конкуренции фирм, «Триста восемьдесят шестой» компьютер был, конечно же, лучше 286-го, а 486-й куда как лучше 386-го. Весь вопрос был уже не в том, какая фирма выпустила ПК (хотя это также немаловажно), а на основе какого микропроцессора он работает, каков объем памяти и т. д.

Теперь на рынке задают тон компьютеры Pentium последних моделей. Дальше будет обязательно что-то другое. Прогнозировать что-либо в этой области не входит в нашу задачу, да и, как уже говорилось, бессмысленно.

  Персональный компьютер и его операционная среда

Давайте раз и навсегда уясним себе, что же такое ПК. Для этого следует привести определение — что такое компьютер, с чем его «едят».

Компьютер — это электронно-вычислительная машина, предназначенная для универсальных вычислений при помощи заложенных в нее программ.

Персональный компьютер (ПК) — разновидность компьютера, предназначенная для индивидуальной работы на нем отдельного пользователя.

Соответственно мы можем ради полноты картины дать и определение самому пользователю. Пользователь — это человек, который осуществляет индивидуальную работу на персональном компьютере.

Понаслышке, от друзей и компьютерщиков вы уже давно знаете, что ПК не обязательно используется для вычислений, даже для простых. Наоборот, многим известно, что как раз для вычислений-то компьютер используют менее всего. Кто-то пишет на ПК романы, кто-то делает иллюстрации для книг и журналов, а сосед по площадке выпускает на компьютере еженедельную газету. Ваши друзья или, вернее, дети друзей играют на своем домашнем аппарате во всевозможные игры, и никто- никто не пользуется этой умной машиной для вычислений.

Правда, вы видели как-то, что можно вызвать на экран монитора изображение калькулятора и считать на таком калькуляторе, но ведь для этого не обязательно покупать компьютер — легче и дешевле приобрести сам калькулятор, тем более что занимает он гораздо меньше места и работает иногда на энергии дневного или электрического света...

Все верно. На ПК не всегда делаются сложные расчеты — чаще всего он используется как вспомогательное средство для прикладных задач. И все же на первый план мы выдвигаем вычислительную функцию ПК. Почему? А потому, что все действия (без исключения), какие можно воспроизвести на компьютере, это все равно вычисление.

  Принципы представления информации в ПК

Мы с вами привыкли считать в десятеричной системе. Знаем числа (цифры) от одного до десяти (первый десяток), затем числа второго десятка — от одиннадцати и до двадцати, затем числа третьего десятка — от двадцати одного до тридцати, и так далее. Привычка настолько глубоко в нас укоренилась, что мы и представить себе не можем, будто бывает иначе.

Но прежде ведь было не так. Человек достаточно часто считал, к примеру, дюжинами. Этот принцип до сих пор не сломан в такой высокоразвитой стране, как Великобритания. Число двенадцать, на первый взгляд вовсе неудобное, на самом деле ничуть не хуже, чем число десять. Важна лишь привычка. А древние индейцы майя, например, «существовали» в двадцатеричной системе, и ничего. Можно использовать, и с успехом, шестнадцатеричную систему счисления. Так иногда и делают применительно к ПК, поскольку 16-разрядный микропроцессор не только позволяет, но даже требует подобного счета.

В области электронно-вычислительных машин, как правило, применяется способ счисления по двоичной системе. В этой системе всего два числа — 0 и 1. Принцип «да» и «нет»: 1 — это «да», 0 — это «нет». Для чего? Так в электронной схеме удобно использовать сигнал. Длинный ряд последовательно записанных сигналов 0 и 1 дает внутренним схемам компьютера команду делать то-то и то-то. ПК работает только так, последовательно принимая и расшифровывая эти бесконечные ряды — в команды, а потом команды выполняя. Так сконструированы все схемы, по которым собирается ПК, ибо для этого рода техники двоичная система наиболее проста и удобна, а соответственно наиболее простой является и схема устройства.

Этого знания нам на первых порах, да, может быть, и вообще на протяжении всей нашей пользовательской деятельности, вполне достаточно. Углубление в изучение двоичной системы требуется только для программистов и не является предметом настоящего повествования.

Любой сигнал, пришедший в ПК с внешнего устройства ввода информации — с клавиатуры, от телевизора, или от микрофона, — внутри ПК подвергается кодировке и запоминается в виде набора тех же знаков 0 и 1. Это называется цифровой записью символов. Чтобы записать набор символов в цифровом виде, используется кодировка символов. К примеру, любая буква алфавита компьютером не читается как буква: придя с клавиатуры, буква получает свой код и так продолжает существовать в компьютерной памяти. Звук также не записывается в ПК подобно тому, как он фиксируется на магнитной ленте аудиокассеты. Звук тоже получает свой код — здесь учитываются его частота, амплитуда, длительность и т. д. Все параметры звука кодируются и запоминаются в виде набора нулей и единиц.

Вот почему мы говорим о том, что ПК (и вообще ЭВМ) — это аппарат, предназначенный для вычислений, и только. Он вычисляет постоянно. Он ничего иного делать не может. Меняется лишь характер вычислений — для буквы ПК знает один набор параметров, по которому кодируется символ, для видео — другой, для звука — третий. Но всегда запись идет одинаково — как набор единиц и нулей. ПК — вычисляет.

Когда доходит до обратного процесса — вывода информации (на экран, на печатающее, или пишущее, или «поющее» устройство, и т. д.), — то ПК преобразует свои коды обратно в символы и выдает на экран или на принтер — буквы, на звуковые колонки — звуки, на экран монитора, как вариант телевизионного экрана, — точную расшифровку изображения. И опять компьютер не делает ничего, кроме вычислений.

Чтобы завершить разговор на эту тему, поговорим о единицах информации. Минимальной единицей информации является бит. Это двоичный разряд, представляющий собою только или 0, или 1. Как правило, информацию в битах не считают: принято использовать понятие байт (это 8 последовательно записанных битов), потому что бит — все-таки слишком мелко. В одном байте можно закодировать один из 256 символов. Этого было достаточно почти на протяжении 15 лет. По такому принципу кодировались тексты, звуки и изображения. На том же принципе строился и монитор, применяемый для ПК (256 оттенков серого длительное время устраивали всех). Но с введением работы с цветом использование 8-разрядной шкалы оказалось недостаточным. 16-ти и 32-х разрядная системы — требование времени, но понятие байта осталось, и мы до сих пор считаем память компьютера на байты и килобайты (1024 байта), мегабайты (1024 Кбайт) и гигабайты (1 Гбайт = 1024 Мбайт).

Если говорить о сравнениях и наглядности, то мы должны знать, что в одном мегабайте помещалось прежде 400 страниц текста (по 2500 знаков на странице), а теперь — лишь около 150 страниц. Дело в том, что новая операционная среда Windows 98 «съедать» больше памяти, a Windows XP — еще больше. Сохраняя ваш текст и сопутствующие ему настройки (согласитесь, без них никуда), она стала делать это вынужденно сложнее.

Правда, новейшая Windows XP, надо отдать ей должное, оставляет объем все- таки почти неизменным. То есть, по сравнению с версией Windows 98 (Word 2000), новый Word 2002 XP в новой среде также напечатает в одном мегабайте примерно 150 страниц. Но эта нежадность на память — кажущаяся. Потому что ХР научилась, запоминая, сжимать, а распаковывая, возвращать в оперативную память весь объем. Сжатие файла — это как бы ее внутренняя проблема, и мы ее вроде бы не замечаем, а на самом деле программа работает «в поте лица».

Кстати сказать, если вам по каким-то причинам не захотелось пользоваться операционной системой Windows XP, то пакет программ Microsoft Office 2002 ХР (и его составная часть Word 2002 ХР) преспокойно устанавливается и прекрасно работает, за исключением некоторых функций, и в среде Windows 98.

Как вы понимаете, я опять забегаю вперед и произношу это к слову, потому что о многих особенностях, достоинствах и недостатках новых программ мы поговорим чуть позже.

  Конфигурация ПК

Конфигурация (состав) компьютера может быть достаточно разнообразной, но стандартную конфигурацию она, как правило, всегда включает в себя.

Вот стандартная конфигурация ПК. Персональный компьютер состоит из:

— системного блока;

— клавиатуры (вводное устройство для ввода в ПК символов);

— монитора (дисплея) — для наглядного отображения символов на экране.

Вроде бы для работы на ПК такого сочетания блоков вполне достаточно. Первые ПК вполне обходились без дополнительных устройств. Но теперь мы не можем и представить себе компьютер без такого элемента, как мышь. Поэтому четвертым совершенно обязательным элементом вводим: — мышь.

Хотя понятие «мышь» — это скорее кличка, чем имя, но за несколько лет оно настолько прижилось, что теперь его вполне можно писать без кавычек. И впрямь этот небольшой подвижный элемент настолько напоминает серую мышку, что, кажется, не приемлет никакого другого имени. Фирменные мыши выпускались еще недавно с изображением на ней портрета настоящей мышки.

В представлении дилетанта компьютер — это находящийся перед глазами пользователя монитор. Иногда компьютер представляется как сочетание клавиатуры и дисплея. Однако главным, основным в перечисленных блоках, из которых должен состоять компьютер, является системный блок, хотя он и выглядит наименее эффектно. В системном блоке сосредоточена вся «начинка», без которой компьютер — не компьютер. Это — мозг, с которым вы общаетесь. В системном блоке сосредоточены:

— блок питания, который преобразует подаваемое на ПК переменное напряжение сети в постоянный ток низкого напряжения, питающий все схемы ПК;

— микропроцессор, оперативная память, основная память, контроллеры всех устройств — то есть сами электронные схемы с набором всех необходимых для работы ПК элементов;

— накопители (дисководы) для гибких магнитных дисков (дискет), которые используются для записи информации и последующего считывания с них в другом или том же ПК;

— накопитель на жестком магнитном диске — для записи информации на несъемный жесткий магнитный диск (винчестер) — основу, без которой некуда было бы «сбрасывать» всю накопленную информацию;

— другие устройства (чуть позже увидим, какие).

И несколько слов о микропроцессорах и других элементах. Устаревшие модели процессоров Intel-8088, 80286, 80386, 80486SX не справлялись с большими объемами вычислений, поэтому им в помощь были выдуманы математические сопроцессоры Intel-8087, 80287, 80387, 80487SX. Работая в паре, процессор и сопроцессор удовлетворяли требованиям пользователя. Микропроцессоры новых модификаций — Pentium, Pentium Pro — стали справляться с дополнительными функциями, и надобность в сопроцессорах отпала. Сейчас, после появления серверных аппаратов Celeron, a также нового «навороченного» Pentium IV, ожидается в мире ПК новый скачок в развитии. Мы можем предположить, что возникнет такого типа процессор, что, возможно, отпадет надобность в супер-ЭВМ и даже мэйнфреймах. Впрочем, как уже говорилось, прогнозировать в этой области сложно, занятие это неблагодарное.

К тому же, несмотря на то, что я по образованию инженер, мне уже очень сложно ориентироваться в «железе» и могу что-то напутать, принизив или превысив достижения разработчиков. Да и не дело пользователя разбираться во внутренностях аппарата: ни в телевизор, ни даже в холодильник (или мясорубку) средний пользователь не лезет — нечего там делать неспециалисту.

Однако. В процессе общения с компьютером вы столкнетесь с понятием тактовая частота. Образно говоря, этот параметр определяет, сколько мгновений «покрывает» ПК в секунду. Процессор, работающий на низкой частоте, совершает меньше операций в одно мгновенье, чем процессор, работающий на высокой частоте. Частота измеряется в мегагерцах и составляет в последних разработках Pentium никак не менее 800 МГц. При этом процессор прежней модификации, несмотря на то же число тактов в секунду, работает в два и более раз медленнее вновь разработанного. Сейчас смешно вспомнить, что Intel-8088 работал на частоте 4,77 МГц!

  Память ПК

Компьютер оснащен основной памятью и памятью оперативной. Кроме того, в нем существуют и постоянная память, и так называемая кэш-память.

В чем их основное отличие?

В назначении.

Начнем с постоянной памяти. Эта память заложена в компьютер изготовителем и предназначена для безотказной работы стандартного первоначального запуска. Ибо, если компьютер вовсе невозможно запустить, значит, внедрять в него любого вида информацию или нельзя, или можно только с помощью физического вмешательства в схемы. Последнее, конечно же, крайне неудобно, а потому минимально необходимый объем информации в ПК заложен изначально и от пользователя не зависит. Эту память трудно нарушить, «сломать», хотя нарочно это сделать, конечно, можно. С ее помощью Ведется установка новых программ, в том числе и операционных систем.

Постоянная память называется ROM (read only memory), или ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) или BIOS (Basic Input-Output System) — основная система ввода-вывода. BIOS (Биос) работает на синем поле экрана, его «лицо» (интерфейс) отличимо от всех иных интерфейсов, и в Биос, как вы сами понимаете, очень не рекомендуется внедряться со своими включениями или экспериментами. Испорченный Биос может стать катастрофической преградой для дальнейшего использования данного компьютера. Даже специалисты-профессионалы очень осторожно работают с этой системой и стараются не касаться ее.

Отличительной чертой Биоса является наличие в нем, кроме иных задач, программы конфигурации ПК. То есть программа контролирует, из каких блоков и частей состоит ваш компьютер.

Основная память компьютера заключена в объеме жесткого диска. Еще его называют Hard-диск. Сейчас объем хард-диска составляет, как правило, несколько гигабайтов. На жесткий диск сбрасывается вся основная информация, и от его вместимости часто зависит не только надежность, но и быстродействие ПК. Переполненный жесткий диск может явиться причиной остановок, «зависаний» и даже «глюков» (это жаргонное словечко прочно вошло в компьютерный словарь и означает — неправильную работу ПК при внешне правильных параметрах). Многие пользователи не различают «глюков» от «зависаний» (это когда работа полностью останавливается, и ПК не реагирует ни на какие команды) и любой отказ называют «глюками». Глагол «глючить» — чисто компьютерный и означает неисправную работу ПК. К описанному понятию мы вернемся в процессе разговора о нелицензионных программах или компьютерных вирусах. И писать это слово я стану без кавычек.

Однако мы до сих пор не поговорили об очень важной составляющей памяти ПК — об ОЗУ (оперативном запоминающем устройстве), или оперативной памяти ПК. Еще она называется RAM (random access memory).

Это самая рабочая память. С ее помощью процессор «достает» из основной памяти программы и использует их в своей работе. Несмотря на иногда громадный объем, занимаемый в основной памяти той или иной программой, оперативная память вполне справляется с нею, ибо для нормальной работы важно бывает использовать не более 1/20 части программы, а то и меньше: ведь вы одновременно никак не сможете осуществить в той программе сразу несколько важнейших операций, а на каждую операцию в ней отведено разумно необходимое число мегабайтов (иногда килобайтов). Важность оперативной памяти ПК определяется и тем, что с нею процессор работает напрямую, то есть путь к ОЗУ максимально укорочен, а следовательно она мгновенно реагирует на любые ваши команды. В связи с этим оперативная память есть самая незащищенная память, и даже в наименовании RAM отражен произвольный к ней доступ. Данные ОЗУ, если их вовремя не запомнить на жесткий диск (или дополнительный гибкий диск), могут исчезнуть, едва вы возьметесь за какую-то новую операцию, об этом важно помнить всегда.

При выключении компьютера (и даже еще раньше — при «зависании») данные ОЗУ стираются. Оперативная память важна как для записи в нее результатов работы, так и для считывания этих результатов. Ее объем должен быть таким, чтобы позволял вам свободно оперировать данными той программы, с которой вы работаете. Конструирование ПК и составление новых программ-приложений давно работают «в унисон», или навстречу друг другу: разработчики ПК стараются увеличить оперативную память, а изготовители программ ужимают свои данные (особенно конечные результаты), чтобы они соответствовали ОЗУ. Дальше мы увидим, как программы справляются с этой задачей.

Наконец, некоторые ПК снабжены кэш-памятью. Это память, занимающая промежуточное положение между процессором и ОЗУ. Она ускоряет процесс общения между оперативной памятью и процессором и наоборот. Часто она просто встроена в микропроцессор. На этом моменте мы не станем останавливаться, ибо он касается, как правило, только разработчиков, и «пощупать» кэш-память пользователю практически не дано. Тем более что, как предполагается, это изобретение носит временный характер, а в ПК новых поколений может появиться что-то совсем иное.

Следует добавить, что самые первые серийные компьютеры были ограничены оперативной памятью размером всего 64 килобайта, но их сменил процессор, работавший с ОЗУ объемом 1 мегабайт. Теперь не удивляет оперативная память размером в 256 мегабайтов, хотя ставить ее ради общения с жестким диском объемом в 1 Гб смешно, поскольку эти величины уж очень соизмеримы. Да и невозможно.

На этом прекратим разговор о «железе», который, если его не остановить, может вылиться в отдельную книжку.

  Принтеры

Было бы странным, если большой расчет, осуществленный на ПК, или написанная с помощью клавиатуры книга, или рисунок, или музыка — так и остались достоянием только ПК, то есть мы могли бы лишь увидеть их на экране или услышать, проигрывая с харддиска. Для окончательного вывода информации или результатов на бумагу используются, в основном, принтеры.

Семейство принтеров разнообразно, и охватить его на этих страницах не представляется возможным. Но есть фирмы, которые бесспорно лидируют в этом море аппаратуры. Таковы принтеры «Hewlett-Paccard» (HP) и «Epson».

Принтеры различаются, во-первых, по принципу печати. Простейшими являются механические печатающие принтеры — матричные. Это достаточно громоздкие аппараты, которые производят шум, поскольку стучат, как электрическая пишущая машинка. Примерно на том же принципе они и работают. Сейчас эта серия принтеров уходит в небытие, но у многих пользователей они остались, для них изготавливают запчасти, их обслуживают ремонтные фирмы. Матричный принтер рассчитан на одноцветную печать — в зависимости от цвета краски можно вывести и черный текст, и синий, и т. д. Впрочем, пробовались и двухцветные принтеры, но и они не получили признания. Безусловный лидер в изготовлении матричных принтеров — фирма «Epson» — именно эти принтеры наводнили в свое время нашу страну. Подобия таких принтеров существуют в автоматизированной распечатке железнодорожных или авиабилетов, хотя эта система на железной дороге, как и многое другое излишне централизованное, ныне из-за недостатка средств для модернизации безнадежно устарела.

Шагом вперед было появление струйных принтеров.

Печать на струйном принтере практически ничем не отличается от типографской, и документ, изготовленный на струйном принтере, часто даже качественнее и ярче, нежели он вышел бы из-под офсетной машины. Струйные принтеры бывают черно-белые и цветные. Цвет на струйном принтере получается путем визуального смешивания изображения, наносимого микрокапельно сразу тремя или четырьмя красками. Сейчас мы не станем вдаваться в подробности этой цветовой системы, а обратимся к ней тогда, когда зайдет речь о работе с графическими программами- приложениями, если будет место.

Самая качественная печать осуществляется на лазерном принтере. Эти принтеры все больше теснят собратьев — принтеры струйные, и тем более матричные. С каждым годом лазерные принтеры дешевеют и соответственно получают все большее распространение. Здесь печать осуществляется по принципу ксерографирования, используются такие же барабаны, как в ксероксе, и печать такая же — электростатически заряженный барабан, который охватывает бумага, притягивает к себе частицы тонера (краски), а затем изображение закрепляется на бумаге.

В выпуске лазерных принтеров (и струйных тоже) конкуренцию двум указанным мощным фирмам составляет, как вы сами понимаете, и фирма «Canon», производитель ксероксов.

Есть также очень дорогие и используемые отдельными персональными пользователями машины для цветной печати сублимационного принципа. Они по качеству ближе к лучшим типографским машинам, а часто даже превосходят их, поскольку рассчитаны на меньшее число копий и более точны в дозировке красок. Такие машины используются практически только для цветной печати и выпускают небольшие тиражи мелкой продукции — плакатов, буклетов, листовок и т. д.

 
MKPortal©2003-2008 mkportal.it
MultiBoard ©2007-2009 RusMKPortal