Лекція 20. Характеристики операційної системи Windows 2000.

1. Історія виникнення Windows.

ОС Windows 2000 з’явилася в результаті розвитку ОС MS-DOS, яку розробила фірма Microsoft для першого ПК IBM. Перша версія OC MS-DOS 1.0 була випущена 1981 р вона містила в собі 4000 рядків початкового ассемблерного коду, ця система працювала на мікропроцесорі Intel 8086 і займала 8 Кб пам’яті. Коли фірма IBM почала випускати ПК PC XT з жорстким диском фірма розробила 2 версію, яка вийшла в 1983 р, дана версія ОС забезпечувала підтримку жорсткого диску, а також ієрархічну структуру каталогів, до цього на диску міг знаходитися тільки 1 каталог з файлами, кількість яких не перевищувала 64. Коли в 1984 р фірма IBM оголосила про випуск ПК PC AT Microsoft запропонувала версію DOS 3.0. ПК почав працювати на ЦП і80286. На початку 80х років фірма Microsoft почала розробляти графічний інтерфейс користувача, який служив би посередником між користувачем і ОС MS-DOS. До 1990 р вийшла Windows 3.1 (32 – бітова ОС). ЇЇ особливість полягала в тому, що вона підтримувала DOS, Windows, OS/2 (розробник ф. IBM).

В 2000 році виходить Windows 2000. Додаткові сервіси по розподіленій обробці, а також додаткова служба яка обслуговує розподілені каталоги.

Лекція 21. Особливості архітектури Windows xp.

1. Основні компоненти Windows xp.

Розглянемо особливості компоненти Windows XP. Деякі компоненти виконуються у привілейованому режимі. Інші компоненти у режимі користувача. Розглянемо компоненти режиму ядра. У традиційному розумінні ядро ОС містить усі компоненти привілейованого режиму, але у Windows XP поняття ядра закріплене за одним з цих компонентів.

У Windows XP реалізовано рівень абстрагування від устаткування. Для різних апаратних конфігурацій фірма Microsoft або сторонні розробники можуть постачати його різні реалізації. Хоча код рівня абстрагувань від устаткування є дуже ефективним, його використання може знижувати продуктивність застосувань мультимедія. У такому разі використовують спеціальний пакет DirexX, який дає змогу прикладним програмам звертатись безпосередньо до апаратного забезпечення, оминаючи рівень абстрагування та інші рівні системи.

Ядро Windows XP відповідає за базові операції системи. До його основних функцій належать: перемикання контексту, збереження і відновлення стану потоків, планування виконань потоків, реалізація засобів підтримки апаратного забезпечення. Ядро відповідає базовим службам ОС і надає набір механізмів для реалізації політики керування ресурсами. Основним завданням ядра є якомога ефективніше завантаження процесора систем. Ядро постійно перебуває в пам’яті. Під час виконання коду однозадачність не підтримується. Для прискорення роботи ядро ніколи не перевіряє правильність параметрів переданих під час виклику його функцій. Windows XP не можна віднести до якогось певного класу ОС. Наприклад, хоча за функціональністю ядра системи відповідає поняттю мікро ядра для самої ОС не характерна класична мікро ядрова архітектура. Оскільки у привілейованому режимі виконуються і інші компоненти. Виконавча система – це набір компонентів відповідальних за найважливіші служби (керування пам’яттю, процесами і потоками, ввеведення-виведення і т.д.). Компонентами виконавчої системи є в першу чергу базові засоби підтримки. Ці засоби використовують у всій системі. Менеджер об’єктів відповідає за розподіл ресурсів у системі, підтримуючи їх універсальними кодами через об’єкти. Засіб локального виклику процедур забезпечує механізм зв’язку між процесами і підсистемами на одному комп’ютері. Інші компоненти виконавчої системи реалізують найважливіші служби Windows XP. Менеджер процесів і потоків створює і завершує процеси і потоки, а також розподіляє для них ресурси. Менеджер віртуальної пам’яті реалізує керування пам’яті. Менеджер ввевення-виведення керує периферійними пристроями надаючи іншим компонентам апаратно незалежні засобі введення-виведення. Цей менеджер реалізує єдиний інтерфейс для драйверів пристроїв. Менеджер кешу керує кешуванням для системи введення-виведення. Часто використовуються блоки диску тимчасового зберігання в пам’яті наступні операції введення-виведення, звертаючись до цієї пам’яті, внаслідок чого підвищується продуктивність. Менеджер конфігурації відповідає за підтримку роботи із системним реєстром - ієрархічно реалізованим сховищем інформації про налаштування системи прикладних програм. Довідковий монітор захисту забезпечує політику безпеки ізольованих комп’ютерах, тобто захищає системні ресурси.

У Windows XP драйвери пристроїв не обов’язково пов’язані з апаратними пристроями. Застосування в якому потрібні засоби доступні в режимі ядра завжди варто оформляти як драйвер. Це пов’язано з тим, що для зовнішніх розробників режим ядра доступний тільки з коду драйверів.

Віконна і графічна підсистеми відповідають за інтерфейс користувача, тобто роботу з вікнами, графікою.

Компоненти режиму користувача не мають прямого доступу до апаратного забезпечення. Їхній код виконується в ізольованому адресному просторі, більша частина коду режиму користувача перебуває в динамічних бібліотеках DLL. Для доступу до захисту режиму ядра в режимі користувача необхідно звертатись до функцій бібліотеки системного інтерфейсу. (NTDLL.DLL) . Ця бібліотека надає набір функцій, кожній з яких відповідає функція режиму ядра(системний виклик). Підсистеми середовища надають доступ користувачу до служб ОС реалізуючи відповідні IP.

Об’єктна архітектура Windows XP. Керування ресурсами реалізується із застосуванням концепції об’єктів. Об’єкти мають універсальний інтерфейс, але доступ до системних ресурсів для яких передбачено спільне використання, зокрема до таких як процеси, потоки, файли і розподілювана пам'ять.