Особенности многозадачности в среде Windows 2003

Общеизвестно, что в Windows 2003 реализована вытесняющая многозадачность. Именно это привлекло внимание многих фирм-разработчиков ПО, поскольку предшественницы этой ОС справедливо считались тяжелыми и неповоротливыми.

Появление вытесняющей многозадачности в Windows 2003 резко повысило надежность оболочки. Теперь в девяносто девяти случаях из ста "неработоспособную" программу можно корректно снять с выполнения, не затрагивая при этом другие программы. Конечно, если программа "подвисает", то принудительное удаление ее из системы бесследно не проходит и в дальнейшем может привести к краху всей системы. Но в любом случае после снятия такой программы появляется возможность корректного завершения других программ и перезапуска системы без потери данных.

Основные понятия многозадачности в Windows 2003 - процесс (задача) и поток (нить). Под процессом понимается выполнение программы в целом (WinWord, Excel, Visual C++ и т. д.) Потоками в свою очередь являются части процесса, выполняющиеся параллельно.
Любой процесс имеет хотя бы один поток. В этом случае его можно отождествить с потоком. Процессы интересны с точки зрения взаимодействия одновременно выполняющихся программ, потоки (участки кода, выполняющиеся параллельно в одном процессе) - с точки зрения их синхронизации.

Заметим, что одновременно выполняющиеся потоки могут быть зависимы друг от друга - например, один поток подготавливает данные, другой их сортирует, а третий выводит результат в файл. Передав готовые данные второму потоку на сортировку, первый начинает обработку нового блока. Тем временем второй поток сообщает третьему, что можно выводить результаты. Следовательно, работу этих трех потоков необходимо синхронизировать.

Есть еще одна особенность при работе с объектами синхронизации. Дело в том, что Windows 2003 довольно "тяжело" взаимодействует со своей графической системой в многозадачном режиме. Это объясняется тем, что в Windows 2003 графическая подсистема частично осталась 16-разрядной и обращение к такому коду приводит к захвату системного исключающего семафора Win16Mutex, который предотвращает одновременный доступ нескольких процессов (потоков) к такому коду.

Одним из положительных свойств вытесняющей многозадачности является то, что она предоставляет механизм корректного изменения данных. Ведь если несколько потоков имеют доступ к одной переменной, то нет никакой гарантии, что в процессе изменения значения этой переменной одним потоком не произойдет переключение на другой поток, который может читать ее значение. Другой поток в этом случае получит неверную информацию. Для предотвращения таких конфликтов в Windows 95 введен ряд функций, позволяющих корректно изменять переменные, доступ к которым имеют несколько потоков.

Сетевые возможности. Стремительное развитие вычислительной техники в настоящее время во многом обусловлено работами в области математического обеспечения ЭВМ. Неотъемлемой частью каждой ЭВМ стала операционная система (ОС). Она предназначена для организации и управления работой ЭВМ. По сути ОС – это интерфейс между пользователем ЭВМ и ее аппаратной частью.

Операционная система – это главная управляющая программа, причем управляющая всем подряд. Она позволяет запускать программы, организует их работу, распределяет между ними память, организует обращение к диску, позволяет работать с принтером, клавиатурой, мышкой и т.д. ОС работает с момента включения компьютера и до момента его выключения.

Самая распространенная в мире многозадачная операционная система для ПК – это MicrosoftWindows, которая приобретает все большую популярность с каждым годом. В версии ОС Windows используются возможности увеличения производительности сети, обеспечения повышенной надежности и эффективности. [2, c. 145]

В операционной системе Windows XP предусматривается использование возможности быстрого переключения пользователей.

Это позволяет организовать работу нескольких пользователей на одном компьютере. Каждый пользователь компьютера может создать отдельную защищенную паролем учетную запись с личной настройкой и частными файлами. На одном компьютере могут быть активны сразу несколько учетных записей, переключение между ними осуществляется просто и быстро.

Соединение компьютеров в сеть значительно увеличивает их возможности (рис. 2). Мощные и простые в эксплуатации сети Windows XP позволяют сэкономить время и деньги.На подключенных к сети компьютерах можно совместно использовать общее подключение Интернета, общий принтер и другое оборудование, а также общие файлы. Можно даже играть по сети с другими участниками в сетевые компьютерные игры.

Кроме того, установка сети с помощью MS Windows XP осуществляется проще, чем с помощью любой предыдущей операционной системы. Чтобы настроить сеть дома или в небольшом офисе, не обязательно быть экспертом в области организации сетей, мастер сделает все необходимые для этого шаги. Остается только ответить на несколько вопросов о компьютерах, которые требуется соединить, а мастер выполнит остальную работу.

После ввода сети в эксплуатацию операционная система Windows XP помогает обслуживать ее, автоматически отслеживая изменения и корректируя параметры, чтобы обеспечить максимальную производительность при минимуме усилий со стороны пользователя.

В Windows XP появились новые мощные средства, разработанные для поддержки работоспособности сети при любых обстоятельствах. Сложное программное обеспечение защищает операционную систему каждого компьютера, а также создает защитный барьер, или брандмауэр, предотвращающий проникновение в сеть неавторизованных лиц и вирусов из Интернета.

9.Понятие папки и файла. Файловая структура. Требования к именам файлов в Windows. Виды(форматы) файлов, расширение имени файла. Атрибуты файла. Путь к файлу.

Файл — блок информации на запоминающем устройстве, имеющий собственное уникальное имя, логическое представление и определенный набор атрибутов.

Папка — объект файловой системы, упрощающий структурирование файлового массива.
Отличие файла от папки заключается в следующем:

1. Файл — самостоятельный блок информации , папка — системный объект.
2. Папка содержит имена файлов, которые в ней находятся.
3. В системе значки папок единообразны, значки файлов — нет.
4. Файлы требуют расширения имени в соответствии с типом.

Манипуляции с папкой влияют на вложенные в нее файлы.

Файловая структура диска

Вся совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними называется файловой структурой. Различные ОС могут поддерживать разные организации файловых структур. Существуют две разновидности файловых структур: простая, или одноуровневая, и иерархическая - многоуровневая.

Одноуровневая файловая структура - это простая последовательность файлов. Для отыскания файла на диске достаточно указать лишь имя файла. Например, если файл tetris.exe находится на диске А:, то его "полный адрес" выглядит так:

A:\tetris.exe

Операционные системы с одноуровневой файловой структурой используются на простейших учебных компьютерах, оснащенных только гибкими дисками.

Многоуровневая файловая структура - древовидный (иерархический) способ организации файлов на диске. Для облегчения понимания этого вопроса воспользуемся аналогией с традиционным "бумажным" способом хранения информации. В такой аналогии файл представляется как некоторый озаглавленный документ (текст, рисунок) на бумажных листах. Следующий по величине элемент файловой структуры называется каталогом. Продолжая "бумажную" аналогию, каталог будем представлять как папку, в которую можно вложить множество документов, т. е. файлов. Каталог также получает собственное имя (представьте, что оно написано на обложке папки).

Каталог сам может входить в состав другого, внешнего по отношению к нему каталога. Это аналогично тому, как папка вкладывается в другую папку большего размера. Таким образом, каждый каталог может содержать внутри себя множество файлов и вложенных каталогов (их называют подкаталогами). Каталог самого верхнего уровня, который не вложен ни в какой другой каталог, называется корневым каталогом.

В операционной системе Windows для обозначения понятия "каталог" используется термин "папка".

Графическое изображение иерархической файловой структуры называется деревом.

Путь к файлу

А теперь представьте, что вам нужно найти определенный документ. Для этого надо знать ящик, в котором он находится, а также "путь" к документу внутри ящика: всю последовательность папок, которые нужно открыть, чтобы добраться до искомых бумаг.

Второй координатой, определяющей место положения файла, является путь к файлу на диске. Путь к файлу - это последовательность, состоящая из имен каталогов, начиная от корневого и заканчивая тем, в котором непосредственно хранится файл.

Последовательно записанные имя логического диска, путь к файлу и имя файла составляют полное имя файла.

Требования к имени файла.Имя файла — идентификатор файла, состоящий из определенного числ-символов на латинском или национальном языке (в том числе цифр). Ограничение на количество символов в имени файла накладывает используема операционная система.
В операционных системах Windows имя файла может состоять из 255 символов как латинского, так и национального алфавита, можно использоват: цифры и служебные символы. При этом следует также учитывать следующие ограничения:
□ среди служебных символов некоторые использовать нельзя. Это — <\>, <:>, <*>, ,<>, <<>, <>>, <|>. При попытке ввода этих символов система выдаст предупреждение об ошибке,.хотя иногда возникаю-казусы, когда она все-таки принимает имя, содержащее один из указанных символов, после чего файл невозможно ни открыть, ни удалить;
□ нельзя использовать такие имена файлов, как CON, PRN, NUL, AUX LPT1, LPT2, LPT3, LPT4, COM1, COM2, COM3, COM4, CLOCKS. Эти
имена соответствуют именам стандартных аппаратных ресурсов компьютера. Запрет на имена задан, в основном, для совместимости со старым;: программами, которые могут неверно среагировать на подобное имя файла и вызвать сбой в работе компьютера;
□ допускается использовать в имени файла пробелы, но некоторые программы не совсем корректно обрабатывают их. Это относится в первуь; очередь к старому программному обеспечению, разработанному для работы в MS-DOS. Подобные ситуации можно обойти, используя вмест: пробела символ подчеркивания <_>. Если вы хотите найти файл, в имени которого содержатся пробелы, придется взять фразу в кавычки, чт: позволит избежать проблем с поиском;
□ стоит отметить, что операционная система при подсчете суммарного количества символов в имени файла захватывает еще и все символы, имеющиеся в пути к каждому файлу. Поэтому если файл располагается в каталоге с очень длинным именем, то длина его имени может оказатьсограниченной. Всего допускается до 260 символов в полном имени файлг содержащем как непосредственно его имя, так и все символы пути к нему;
□ операционная система не различает прописные и заглавные символы. Поэтому имена, например, text.txt и ТЕХТ.ТХТ, с точки зрения операционной системы, совершенно одинаковы;
При записи файла ему задаются определенные атрибуты. Это размер, дата создания и изменения, а также такие атрибуты, как:
□ системный — атрибут указывает на то, что файл является системным. Наличие этого атрибута в операционных системах Windows может блокировать удаление файла, а также его изменение и перемещение в другой каталог, что необходимо для безотказной работы компьютера. Особенно высокий приоритет атрибут имеет в операционных системах Windows 2000/XP. Иногда для системных файлов даже нельзя изменить атрибуты;
□ скрытый — атрибут позволяет прятать некоторые файлы, которые, по мнению пользователя или программ (операционной системы), не должны ни изменяться, ни удаляться, ни перемещаться в другие каталоги. Обычно используется в паре с предыдущим атрибутом (для системных файлов) или отдельно (для всех других файлов). Иногда использование этого атрибута приводит к появлению сбоев в работе некоторых программ, которые просто-напросто не могут обнаружить файл с атрибутом скрытый;
□ архивный — этот атрибут не имеет особого смысла, он указывает на то, что файл готов к архивации;
□ только для чтения — этот атрибут позволяет защитить файл от случайного или намеренного изменения или удаления, хотя он, конечно, не дает стопроцентной защиты. Если файл имеет атрибут только для чтения, то практически любые из существующих программ откажутся сохранять в нем изменения, предложив при этом задать другое имя файла.

Расширение файла — последовательность символов на латинском или национальном языке, предназначенная для идентификации типа файла. В качестве стандарта было принято, что расширение всегда состоит только из латинских символов или цифр, а длина его составляет три символа, хотя операционные системы Windows позволяют использовать большее количество символов, например, четыре. Для совместимости с устаревшими операционными системами класса MS-DOS и WindowsЗ.хх следует все-таки придерживаться общепринятых стандартов, тем более что MS-DOS часто используется в качестве основы загрузочных дисков для установки и восстановления других операционных систем.

Структура любого файла должна позволять определить, в каком формате записана в нем информация, т. е. в его составе должен находиться заголовок, который как раз и играет роль своеобразного информатора.

Самый распространенный тип файлов, которь;;: не требует установки программного обеспечения для запуска, — это запускаемые файлы с расширениями СОМ и ЕХЕ.
Командный файл — это простой текстовый фалл с расширением ВАТ или CMD (для Windows 2000/XP), содержимое которого придерживается определенного синтаксиса. Чтобы выполнить командный файл, достаточно ввести в командную строку его имя.

Существует еще целый ряд стандартных расширений:

□ SYS — системный файл, содержащий драйвер какого-нибудь устройства;

□ ТХТ — текстовой файл, созданный любым текстовым редактором;

□ DOC— текстовой файл, созданный в редакторе MicrosoftWord либо в других, совместимых с ним, программах;

□ ARJ, RAR, ZIP — файлы, созданные наиболее распространенными архи­
ваторами;

□ BMP, JPG, GIF — графические файлы;

DBF — база данных;

□ XLS — электронная таблица в формате MicrosoftExcel;

□ WAV, MP3, WMA — звуковой файл;

□ AVI, MPG — файл, содержащий видеоинформацию, и т. д.