Операционные оболочки

Министерство образования  и науки Российской Федерации

ФГОУ ВПО «Калужский государственный  университет

имени К. Э. Циолковского»

Кафедра инженерных и технологических  дисциплин

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ»

 

 

 

 

 

Выполнила:           

студентка ЗО группы ФТИ-42             Е.А. Герасимова ____________

 

Проверил:

Преподаватель                                    И.А. Емельянов ____________

 

 

 

 

 

Калуга, 2013 

Содержание

 

 

I. Операционные оболочки: основные функции и назначение. Примеры операционных оболочек. Файловые оболочки.

1.1. Операционные оболочки: основные функции и назначение.

Оболочка операционной системы (от англ. shell – оболочка) – интерпретатор команд операционной системы (ОС), обеспечивающий интерфейс для взаимодействия пользователя с функциями системы. В общем случае, различают оболочки с двумя типами интерфейса для взаимодействия с пользователем: интерфейс командной строки (CLI) и графический пользовательский интерфейс (GUI).

Для обеспечения интерфейса командной строки в ОС часто используются командные интерпретаторы, которые  могут представлять собой самостоятельные языки программирования, с собственным синтаксисом и отличительными функциональными возможностями.

Командный интерпретатор  исполняет команды своего языка, заданные в командной строке или  поступающие из стандартного ввода  или указанного файла. В качестве команд интерпретируются вызовы системных или прикладных утилит, а также управляющие конструкции. Кроме того, оболочка отвечает за раскрытие шаблонов имен файлов и за перенаправление и связывание ввода-вывода утилит.

В совокупности с набором утилит, оболочка представляет собой операционную среду, полноценный язык программирования и мощное средство решения как системных, так и некоторых прикладных задач, в особенности, автоматизации часто выполняемых последовательностей команд.

Последние версии ОС Windows используют в качестве своей оболочки интегрированную среду Проводника Windows. Проводник Windows представляет собой визуальную среду управления, включающую в себя Рабочий стол, Меню пуск, Панель задач, а также функции управления файлами. Ранние версии ОС Windows 3.xx в качестве графической оболочки включают менеджер программ.

Многие сторонние разработчики предлагают альтернативные среды, которые  могут быть использованы вместо оболочки проводника, включенной по умолчанию  компанией Microsoft в систему Windows.

Наиболее известными и  популярными операционными оболочками в настоящее время являются:

• Norton Commander фирмы Symantic;
• Volkov Commander;
• DOS Navigator;
• Far Manager;

Windows – графическая оболочка фирмы Microsoft, которая кардинально изменила среду взаимодействия пользователей компьютером, расширила набор основных функций, обеспечила возможность использования интегрированных пакетов прикладных программ и т.п.

Для Windows 95 и последующих версий этой ОС разработаны несколько оболочек, аналогичных Norton Commander, например Windows Commander, DISCo Commander, созданная российской фирмой DISCo.

Volkov Commander и DOS Navigator имея много общего с Norton Commander, оказываются более удобными в ряде специфических моментов (таких как работа с архивами, подключение внешних редакторов, соединение файлов и т.д.).

1.2. Примеры операционных оболочек.

Norton Commander имеет резидентную часть, которая восстанавливает состояние Norton Commander после окончания работы прикладных программ.

При работе Norton Commander в стандартной настройке (конфигурации) на экране дисплея имеются следующие области (рис. 1):

• правая и левая панель – большие синие прямоугольники, на которых отображаются каталоги (директории) дисков; одна из панелей является активной; обозначение текущего диска и директория вверху активной панели выделены цветом; внутри панели находится указатель;
• командная строка с приглашением, в которой можно непосредственно набирать команды DOS или формировать их с помощью имен файлов на панелях;
• строка подсказки с обозначением команд, закрепленных за функциональными клавишами F1... F10.

Рис. 1. Снимок главного окна Norton Commander

Volkov Commander 4.0 (выпущен 9 мая 1994) имеет преимущества перед Norton Commander 3.0 (рис. 2):

1. Неупакованный размер всего 64 Кб – аналогичная функциональность в Norton Commander реализована в значительно большем объёме.
2. Встроенные (в отличие от Norton Commander) текстовый редактор и просмотрщик.
3. Копирование деревьев каталогов целиком (а не только выделенных файлы).
4. Перенос каталогов в пределах одного диска без копирования (эта функциональность появилась только в Norton Commander 4.0, где была достигнута существенным увеличением объёма и замедлением работы).
5. Помещается целиком в ОЗУ и не пользуется подгрузкой с диска, что ускоряет работу, особенно при отсутствии кэширования диска.
6. 5 вариантов обработки файлов – встроенный/внешний редактор, встроенный/внешний вьювер, запуск по расширению, причем внешние команды также настраивались по расширению файла.
7. Выгрузка резидентных программ из памяти (возможно только для программ, запущенных из-под VC; не всегда работает корректно).
8. Встроенный редактор грузит файлы, пока хватает памяти (до 640 Кб за вычетом занятой самим VC и другими программами), против 64 Кб у Norton Commander.
9. Работает существенно быстрее, чем Norton Commander последних версий, особенно если работает под DOS без кэширования диска.
10. Часто поставляется с загрузочными дискетами и CD-дисками.
11. Встроенный шестнадцатеричный редактор.
12. Имеет систему управления резидентными программами (вызывается по "Alt+F5") с возможностью удалять резидентные программы (функциональность этой системы довольно мала из-за ущербности DOS).

Рис. 2. Volkov Commander

Недостатки рассматриваемой  операционной оболочки:

• относительно мало возможностей;
• 12 Кб памяти, занимаемые при запуске других программ (если не загружать программу в UMB);
• не развивается с 2000 года, когда была выпущена последняя официальная версия 4.99.08 alpha;
• отсутствие русскоязычных версий;
• в не альфа версиях нет подсветки по типам файлов, поддержки длинных имён. В альфа-версиях, напротив, нет многого другого.

DOS Navigator – консольный файловый менеджер для OS/2 и DOS, разработанный молдавской компанией RITLabs. Основная идея была взята из Norton Commander: две панели с директориями, верхнее меню со всем набором команд плюс нижнее меню, где располагались наиболее часто используемые команды.

Представляет собой  расширенное подобие Norton Commander, обладает теми же возможностями и множеством преимуществ. Среди преимуществ – использование EMS-памяти для удаления файлов в «корзину», trashcan, неограниченное количество панелей, создание ссылок на объекты файловой системы, встроенные приложения и многое другое.

В числе встроенных приложений можно отметить редактор дисков, редактор электронных таблиц, калькулятор, терминал, расширенная утилита форматирования дисков и даже игра тетрис. Причём это далеко не полный список.

Отдельно стоит отметить реализацию некого подобия многозадачности  – пользователь мог свободно переключаться  между встроенными приложениями, выполняя при этом, например, операции копирования и форматирования в «фоновом» режиме (рис. 3).

Благодаря многим нововведениям, долгое время являлся весьма популярным менеджером как наиболее развитый из всех представленных на рынке. В данный момент распространяется в открытых исходных кодах. Существует несколько веток развития. Портирован под платформы Windows и Linux.

Рис. 3. DOS Navigator

FAR Manager – консольный файловый менеджер для операционных систем семейства Microsoft Windows.

Автор программы – Евгений Рошал. С 18 июня 2000 года разработкой FAR Manager занимается группа FAR Group. Евгений Рошал по-прежнему остаётся автором FAR Manager и следит за проектом. Программа бесплатна для некоммерческого использования гражданами стран бывшего СССР, для остальных распространяется как shareware.

Программа FAR Manager наследует  двухоконную идеологию, стандартную (по умолчанию) расцветку и систему  команд (управление с клавиатуры) у  известного файлового менеджера Norton Commander (рис. 4).

Программа может работать как в оконном, так и полноэкранном режиме. Некоторые недостатки интерфейса, схожие с DOS-программами в оконном режиме (невозможность произвольного изменения текстового разрешения окон, проблемы с закрытием при выключении системы), проявляются в Windows 9x и отсутствуют в семействе Windows NT.

FAR поддерживает длинные  имена файлов, атрибуты файлов  файловой системы NTFS, различные  кодировки текстов, может использовать  системные функции для копирования  файлов, имеет многоязычный интерфейс  и систему помощи.

Рис. 4. FAR Manager

Возможности FAR существенно  расширяются благодаря плагинам различного назначения:

• управление принтерами, как подключёнными к ПК, так и сетевыми;
• подсветка синтаксиса в исходных текстах программ;
• работа с FTP-серверами (с поддержкой доступа через различные типы прокси, автоматической докачкой и прочее);
• работа с SFTP-серверами (плагин WinSCP);
• поиск и замена символов одновременно во множестве файлов с применением регулярных выражений;
• средства переименования групп файлов с возможностью использования сложных составных масок из символов подстановки и шаблонов;
• NNTP/SMTP/POP3/IMAP4 клиенты и отправка сообщений на пейджер;
• работа при нестандартных размерах текстового экрана;
• перекодировка текстов с учётом национальных кодовых таблиц;
• манипуляции с содержимым корзины;
• управление приоритетами процессов на локальном или на сетевом ПК;
• автозавершение слов в редакторе и работа с шаблонами;
• редактирование системного реестра Windows;
• создание и изменение ярлыков Windows;
• всевозможные манипуляции с файлами и текстом, делающие комфортной работу с фидонетовскими материалами;
• кодирование и декодирование файлов в формате UUE;
• симметричное и асимметричное шифрование файлов;
• управление программой Winamp и модификация комментариев MP3-файлов;
• просмотр и редактирование содержимого ресурсов различных игр;
• работа с различными серверами через ODBC + работа с серверами Oracle через OCI;
• управление службой RAS;
• запуск внешних программ (компиляторов, конвертеров и прочих) при редактировании текстов в редакторе FAR;
• отображение содержимого файлов справки Windows (.hlp и .chm);
• калькуляторы с разными возможностями;
• различные игры;
• функции проверки орфографии при обработке текста в редакторе FAR;
• работа с файл-образами дисков для ZX Spectrum;
• подготовка каталога сменных накопителей и многое другое.

Некоторые важные плагины (например, для работы с FTP, печати, сравнения  файлов, работы с архивами, сетью) входят в поставку FAR. Но подавляющее большинство  плагинов доступно для скачивания в  интернете, пользователь может устанавливать их в соответствии со своими задачами. В настоящее время насчитывается более 700 плагинов для FAR.

С переходом на персональные компьютеры с процессором 80386 и с  увеличенной памятью (не менее 4 Мбайт), на смену Norton Commander и характерному для DOS стилю работы в текстовом режиме пришла оболочка Windows и новый стиль работы с графическим интерфейсом. Идея графического интерфейса Windows заимствована компанией «Microsoft», долгое время специализировавшейся на операционных системах для персональных компьютеров IBM, у операционной системы для компьютеров Apple. Иногда Windows определяют не как оболочку, а как нечто большее, используя термин типа «операционная среда». При этом исходят из того, что если классическая оболочка (такая как Norton Commander) видоизменяет лишь пользовательский интерфейс, то программа типа Windows дополнительно к этому берет на себя управление программами и заданиями, т.е. реализует основные функции операционной системы.

Принципиально важные особенности Windows по сравнению с MS DOS – это многозадачность (допускается одновременное выполнение нескольких процессов) и возможность обмена данными между работающими программами. Важно и то, что Windows использует расширенную оперативную память (много больше 640 кбайт) и подразумевает единый интерфейс всех прикладных программ. Недаром утвердилось понятие «программировать под Windows», т.е. ориентироваться на стандартный графический интерфейс.

Название Windows – «окна» – говорит само за себя. Эта оболочка операционной системы построена на основе графических окон, соответствующих программным средствам и группам программных средств, которыми пользователь может управлять, изменять их размеры, перемещать по экрану, открывать и закрывать по своему желанию.

Оболочка Windows ориентирована на работу с помощью манипулятора «мышь». Все операции в этой среде в высокой степени унифицированы, все программные средства имеют очень схожие интерфейсы и принципы управления, что значительно ускоряет освоение новых программных средств.

Первой версией обсуждаемой операционной среды, получившей широкое распространение, стала Windows 3.1.

При запуске Windows 3.1. пользователь видит на экране окно Program Manager – Диспетчера Программ, в котором имеются пиктограммы (условные схематические обозначения) программ; среди них всегда имеются группы аксессуаров (accessories) и приложений (main), а также другие группы, такие как Microsoft Office. Группу можно активизировать, указав ее пиктограмму курсором и дважды нажав левую кнопку мыши; при этом открывается окно, содержащее пиктограммы для каждого программного средства, относящегося к группе. Чтобы запустить программное средство, надо указать его курсором и дважды нажать левую клавишу мыши.