Windows NT - ОС нового покоління

Реферат на задану тему :

Windows NT — OC нової генерації !

— 1;

На цей час світова комп’ютерна індустрія розвивається дуже стрімко .Продуктивність систем зростає, а слідчийале зростають можливості опрацювання великих обсягів даних .

Операційні системи класу MS-DOSа не виходить із таким потоком даних, і що неспроможні повністю використовувати ресурси сучасних комупьютеров .Тож у останнім часом відбувається перехід більш потужні і найдосконаліші операційні системи класу UNIX, прикладом доторых і є Windows NT, випущена корпорацією Microsoft .

Перш ніж почати говорити про про Windows NT хотів би запропонувати статтю з тижневика ComputerWeek Moscow від 1−7 лютого 1996, котораю висловлює думку виробників комп’ютерних систем в питанні про перспективності Windows NT :

" Виробники комп’ютерів возлагают.

великі сподівання NT .

Виробники готові обрушити ринку лавину робочих станцій та серверів з якими попередньо встановленими Windows NT і Gibraltar, новим серверним ПО для Internet. Microsoft не публікує дані про инсталированіншої базі NT, проте стверджує, що як 40 компаній збираються использовать NT Workstation як ОС понад 10.000 ПК .До того ж, по данным кількох консалтингових фірм, на місяць продається більш 30.000 копій ОС NT Server .Сюди змушують замислитися над тим, хоч як мене спізнитися .

«Спору немає, NT — це удача Microsoft » , — вважає Маріса Хейнс, началник відділу маркетингу продуктів MIPS — NT компанії NEC Technologies. Саме тому Compaq, Dell, Gateway 2000, NEC, NetFrame та інші виробляйтели комп’ютерів представляють нові NT — системи .

11 грудня NEC перейшов у наступ одночасно над ринком сірийверов і настільних комп’ютерів, випустивши RISC server 2250 і RISC station 2250 .Вартість систем — від 5500 до 23 500 US$, їх конфігурація може містити два мікропроцесора Mips R4400 з тактовою частотою 250 МГц .RISC station компанії NEC має вбудовані кошти обробки трьохмірних графічних додатків, написаних на OpenGL, и призначаються до застосування у сфері САПР і мультимедіа — додатків. RISC server, визначається як комунікаційний сервер загального призначення, підтримайвают пакет Microsoft BackOffice .

У промислових колах кажуть, що NEC готує ще ряд серверів з установленою ПО Gibraltar, що вона збирається випустити ринку в початку року. «Незабаром докладніше дізнаємося про ці планах «, — впевнена Хейнс .

Компанія NetFrame пішла прикладу NEC і закинула NetWare. Вона хіба що розпочала випуск Cluster Server 8500 — четырёхканального многопроцессорного серверу із високим отказоустойчивостью .Його минимальная ціна — 31 900 US$ .

— 2;

«Ходить багато говорилося про отказоустойчивых NT — серверах, але сегодня лише постачаємо такі «, — заявив Кевін Кін, начальник відділу маркетингу продукції компанії NetFrame .

По крайнього заходу один реселлер NetFrame — корпорація Lantec — з ентузиазмом очікує нові сервери ." Ми багато контрактів на NT , — гово;

рит Джеррі Бив, провідний інженер сервісною служби Lantec , — NetFrame поможе нам частково задовольнити ці замовлення «.

Тим часом Compaq, Dell і Getway готують NT — сервери з урахуванням мікропроцесорів Pentium Pro компанії Intel .Очікується, що NT стане ведущей ОС для Pentium Pro, оскільки Windows 95 містить 16- ти розрядний код й працює на Pentium Pro негаразд швидко, як повністю 32-ух разрядная NT .У 1996 року обсяг продажів NT наростатиме, швидше за все, як сніжний кому. «.

Далі я постараюся найкоротше розповісти про внутрішній вустройстве Windows NT і взаємодія її внутрішніх модулів .

Коли користувач вперше бачить операційну систему Microsoft Windows NT, йому у вічі впадає виразне зовнішню подібність із покохавшишимся інтерфейсом системи Windows 3. x .Але це видиме подібність является лише незначною частиною Windows NT .

Windows NT є 32-ух розрядної операційній системою з приоритетной многозадачностью. Як фундаментальних компонентів в склад ОС входять кошти забезпечення безпеки і розвинений мережевий сервіс .Windows NT також забезпечує сумісність зі багатьма іншими операційними і файловими системами, ні з мережами. Windows NT здатна функціонувати як у комп’ютерах, оснащених CISC — процесорами зі складною системою команд (complex instruction set computing), і за комп’ютерами з RISC — процесорами, мають сокращённый набір інструкцій (reduced instruction set computing). Операційна система Windows NT також підтримує високопродуктивні системи з мультипроцессорной конфігурацією .

Знайомим в Windows NT є лише зовнішній вигляд .За графическім користувальницьким інтерфейсом ховаються потужні можливості. Приводячи оглядові інформацію про що становить Windows NT компонентами я посадираюсь детальніше розглянути окремі .

Завдання, поставлені під час створення Windows NT.

Система Windows NT перестав бути подальшим розвитком раніше существовавших продуктів. Її архітектура створювалася від початку з урахуванням предъявляемых до сучасної операційній системі вимог. Особливості алевиття системи, розробленої з урахуванням цих вимог, перераховані нижче.. Прагнучи забезпечити сумісність (compatible) нової операційній сістеми, розробники Windows NT зберегли звичний интерфеис Windows і реалізували підтримку існуючих файлових систем (таких, як FAT) і різних додатків (написаних для MS — Dos, OS/2 1. x, Windows 3. x и.

POSIX).Розробники також включили у складі Windows NT кошти рабо;

— 3- ти з різними мережними засобами.. Досягнуто перенесення (portability) системи, яка що тепер ра;

файно ботати як у CISC, і на RISC — процесорах .До CISC ставляться Intel — сумісні процесори 80 386 і від ;RISC представлені системами з процесорами MIPS R4000, Digital Alpha AXP і Pentium серії P54 і вище.. Масштабованість (scalability) означає, що Windows NT не прив’язана до однопроцессорной архітектурі комп’ютерів, а здатна повністю использовать можливості, надані симетричними мультипроцесбур’яновими системами .Нині Windows NT може функционировать за комп’ютерами із кількістю процесорів від 1 до 32. З іншого боку, в случаї ускладнення завдань, які користувачами завдань і предъявляемых до комп’ютерної середовищі вимог, Windows NT дозволяє легко додавати потужніші і продуктивні сервери і рабочии станции.

до корпоративної мережі .Додаткові переваги дає використання єдиної середовища розробки та для серверів, й у робочих станцій.. Windows NT має однорідну систему безпеки (security), удовлетворяющую специфікаціям уряду США належать і стандарту безопастности В2 .У корпоративної середовищі критичним додатків обеспечивается повністю ізольоване оточення.. Распределённая обробка (distributed processing) означає, що Windows.

NT має вбудовані до системи мережні можливості. Windows NT дає підстави забезпечити зв’язку з різними типами хост — комп’ютерів благодаря підтримці різноманітних транспортних протоколів і использованию коштів «клієнт-сервер» високого рівня, включаючи іменовані кана;

лы, виклики удалённых процедур (RPC — remote procedure call) і Windows — сокеты.. Надійність і отказоустойчивость (reliability and robustness) забезпечуютьархітектурними особливостями, які захищають прикладні программи отримували від ушкодження одна одної й операційній системою. Windows NT івкористає як отказоустойчивую структуровану обробку особливих ситуацій усім архітектурних рівнях, що включає відновлювану файловую систему NTFS і відданість забезпечує захист з допомогою вбудованої системи безпеки та удосконалені методів управління пам’яттю.. Можливості локалізації (allocation) представляють кошти на досягнення в багатьох країн світу національними мовами, яка досягається применением стандарту ISO Unicod (розроблений міжнародна організація по стандартизації).. Завдяки модульному побудові системи забезпечується расширяемость (insibility) Windows NT, що, як буде показано наступного разделе, дозволяє гнучко здійснювати додавання нових модулів на різні рівні ОС .

Архітектурні модулі Windiws NT.

Як зазначено ось на чому малюнку, Windows NT представляє з семодульну (досконалішу, ніж монолітна)операційну систему, доторая складається з окремих взаємозалежних щодо простих модулів. Основними модулями Windows NT є (перераховані гаразд следования від нижнього рівня архітектури горішнього): рівень апаратних абстракций HAL (Hardware Abstraction Layer), ядро (Kernel), виконуюча систе;

— 4- мало (Executive), захищені підсистеми (protected subsystems) і підсистеми середовища (environment subsystems).

Модульна структура Windows NT [pic].

Короткий опис модульної структури Windows NT представлено таклее. Подальший матеріал присвячений детальному розгляду кожного з компонентів Windows NT, починаючи з рівня апаратних абстракцій HAL, который распологается між апаратними засобами комп’ютера та іншої частиною ОС.. Рівень апаратних абстракцій виртуализирует апаратні інтерфейси, забезпечуючи цим незалежність решти операційній сістеми від конкретних апаратних особливостей. Такий підхід дає змогу забезпечити легку перенесення Windows NT з одного апаратної платформи в іншу.. Ядро є основою модульного будівлі системи та координує вы;

— 5- полнение більшості базових операцій Windows NT. Цей компонент спеціальним чином оптимізовано по займаному обсягу і эффективности функціонування .Ядро відпо-відає планування виконання потоків, синхронізацію роботи кількох процесорів, обробку аппаратних переривань та виключних ситуацій.. Виконуюча система включає до свого складу набір програмних конст;

рукций привілейованого режиму (kernel — mode), які мають базовый сервіс ОС підсистемам середовища. Виконуюча система складається з кількох компонентів; кожна з яких варта підтримки певного системного сервісу. Так, одне із компонентов — монітор безпеки (Security Reference Monitor) — функционирует що з захищеними підсистемами і відданість забезпечує реалізацію моделі безпеки системи.. Підсистеми середовища є захищені сервери пользовательского режиму (user-mode), що забезпечують виконання й піддержку додатків, розроблених для різного операційного окружения (різних операційними системами). Прикладом підсистем середовища можуть бути підсистеми Win32 і OS/2 .

Рівень апаратних абстракций.

Рівень апаратних абстракцій (HAL) є создаваемый виробниками апаратних коштів шар програмного забезпечення, який приховує (чи абстрагує), особливості й гендерні відмінності апаратури від верхніх рівнів ОС. Таким образом, благодаря обеспечиваемому HALом фільтрові, різні апаратні кошти виглядають аналогичале з погляду ОС; знімається необхідність спеці - альной поднастройки ОС під що використовується оборудова — ние .

Під час створення рівня апаратних абстракцій ставилося завдання подготовки процедур, які б єдиному драйверу конкретного устрою підтримувати функціонування цього устрою всім платформ. HAL орієнтовано велика кількість різновидів апаратних платформ з однопроцессорной архітектурою; в такий спосіб кожного з апаратних варіантів непотрібен окремої версії операційній сістеми .

Процедури HAL називаються як засобами операційній системи (включаючи ядро), і драйверами пристроїв .Працюючи з драйверами уст;

ройств рівень апаратних абстракцій забезпечує підтримку різних технологій введення — виведення (замість традиційної орієнтації однією аппаратну реалізацію чи що вимагає значних витрат адаптації під каждму нову апаратну платформу).

Рівень апаратних абстракцій дозволяє також «приховувати» від остальных рівнів ОС особливості апаратної реалізації симетричних мультипроцессорных систем .

Ядро.

— 6;

Ядро (Kernel) є «серцем «Windows NT і у тісному контакту з рівнем апаратних абстракцій. Цей модуль, насамперед, займається плануванням дій комп’ютерного процесора. Що стосується якщо комп’ютер містить кілька процесорів, ядро синхронізує їх роботи з метою досягнення максимальної продуктивності системи .

Ядро здійснює диспетчеризацію ниток управління (threads, иногтак називаються подзадачами, відгалуженнями чи потоками), які виявляються основними об'єктами у планованій системі .Нитки управління определяются у тих процесу ;процес включає адресне простір, набор доступных процесу об'єктів і сукупність виконуваних у тих процесса ниток управління. Об'єктами є керовані операційній системою ресурси .

Ядро виробляє диспетчеризацію ниток управління в такий спосіб, щоб максимально завантажити процесори системи та забезпечити первоочередную обробку ниток з вищим пріоритетом. (Усього існує 32 значення пріоритету, які згруповані удвічі класу пріоритетів: real-time і variable).Такий підхід дає змогу досягти максимальної эф;

фективности ОС .

Під компоненти виконує системи, такі як диспетчер введення — виведення і диспетчер процесів, використовують ядро для синхронізації действій .Вони також взаємодіють із ядром ще високих рівнів абстракции, званих об'єктами ядра ;дехто з тих об'єктів экспортируются всередині користувальних викликів інтерфейсу прикладних програм (АПІ) .

Ядро управляє двома типами об'єктів.. Об'єкти диспетчеризації (dispatcher objects) характеризуються сигнальним станом (signaled чи nonsignaled) та керують диспетчеризацией і синхронізацією системних операцій .Ці об'єкти включають події, му;

танты, мутэксы, семафори, нитки управління і таймери (events, mutants, mutexes, semaphores, threads, timers).. Управляючі об'єкти (control objects) йдуть на операцій управления ядра, але з впливають на диспетчеризацію чи синхронізацію .

Управляючі об'єкти містять у собі асинхронні виклики процедур, переривання, повідомлення і стан джерела харчування, процеси та про;

фили (asynhcronous procedure calls, interupts, power notifies, power statuses, processes, profiles).

Виконуюча система Windows NT.

Виконуюча система (Executive), до складу якої входить ядро і рівень апаратних абстракцій HAL, забезпечує загальний сервіс системи, який можуть використовувати всі підсистеми середовища. Кожна група сервісу перебуває під керівництвом одній з окремих складових виконує системи:. диспетчера об'єктів (Object Manager). диспетчера віртуальної пам’яті (Virtual Memory Manager);. диспетчера процесів (Process Manager).

— 7-. кошти виклику локальних процедур (Local Procedure Call Facility);. диспетчера введення — виведення (E/O Maneger);. монітори безпеки (Security Reference Monitor).

Монітор безпеки що з процесором входу в сиситему (Logon) і захищеними підсистемами реалізує модель безпеки Windows NT .

Верхній рівень виконує системи називається системним сервисом (System Services). Показаний ось на чому малюнку системний сервіс є інтерфейс між підсистемами середовища пользовательского режиму і привілейованим режимом .

[pic].

Диспетчер кэша.

Архітектура введення — виведення містить єдиний диспетчер кешу (Cache Manager), который здійснює кэширование для всієї системи ввотак — виведення. Кэширование (Caching) — метод, використовуваний файловою системій збільшення ефективності .Замість безпосередньої запису і считывания з диска, часто використовувані файли тимчасово зберігаються в кеш — пам’яті ;в такий спосіб, роботу з цими файлами виконується у пам’яті. Опе;

— 8- рації з цими, які у пам’яті, виробляються значно быстреї операцій із даними на диску .

Диспетчер кешу використовує модель відображення файла, которая интегрированна з диспетчером віртуальної пам’яті Windows NT. Диспетчер кешу забезпечує службу кэширования всім файлових систем і мережевих комупонентов, функціонуючих під керівництвом диспетчера введення — виведення. У залежність від обсягу доступною оперативної пам’яті диспетчер кешу может динамічно збільшувати чи зменшувати розмір кешу .Коли процес відкриває файл, які вже був у кэше, диспетчер кешу просто копальнірует дані з кешу у віртуальний адресне простір .

Диспетчер кешу підтримує служби типу ледачої записи (lazy write) і ледачої фіксації (lazy commit), що потенційно можуть значно збільшити ефективність файловою системи. У процесі ледачої записи зміни реєструються в кэше файловій структури, що забезпечує понад швидкий доступ .Пізніше, коли завантаження центрального процесора знижена, диспетчер кешу заносить зміни на диск. Ледача фіксація подібна ледачої записи .Замість негайної маркування транзакції як успішно завершившишийся, передана інформація кэшируется і пізніше у фоновому режимі записывается до наукового журналу файлової системи .

Драйвери файловій системы.

Архітектура введення — виведення Windows NT управління драйверами файлової системи здійснює диспетчер введення — виведення. Windows NT допускає використання безлічі файлових систем, включаючи існуючі файлові системи типу FAT. Задля більшої сумісності знизу вгору з операційними системами MS-Dos, Windows 3. x і OS/2, Windows NT під — держивает файлові системи FAT і HPFS .

З іншого боку, Windows NT також підтримує NTFS — нову файлову систему, розроблену спеціально від використання з Windows NT. NTFS забезпечує безліч можливостей, включаючи кошти відновлення файлової системи, підтримку Unicode, довгих імен файлів і підтримку для POSIX .

Архітектура введення — виведення Windows NT як підтримує традиционные файлові системи, а й забезпечити функціонування сетівого редактора і серверу як драйверів файлової системи. З точки зору диспетчера введення — виведення, немає різниці між роботою с файлом, сохранённым на удалённом комп’ютері мережі ,і клубною роботою з файлом на локальному жорсткого диску. Редиректоры і сервери може бути завантажені і вивантажені динамічно, як і й інші драйвери ;однією комупьютере може водночас перебувати велика кількість редиректоров і серверів .

Мережні драйверы.

Наступним типом драйверів, присутніх як компонента в архітектурі введення — виведення ,є мережні драйвери. Windows NT вклюсподівається інтегровані можливості роботи з сітями та підтримку для распределённых додатків .Як зазначено ось на чому малюнку роботу з се;

— 9- тями забезпечується поруч мережевих драйверів .

Редиректоры і сервери функціонують як драйвери файловою сис;

темы і виконуються лише на рівні інтерфейсу постачальника або нижчий від, де находятся NetBIOS і Windows — сокет .

Драйвери транспортного протоколу спілкуються з редиректорами і сер;

верами через рівень, званий інтерфейсом транспортного драйвера (TDI — Transport Driver Interface). Windows NT входять такі транспортные кошти:. Протокол керування передаванням / міжмережевий протокол TCP/IP, що забезпечує можливість роботи із широкою діапазоном існуючих мереж.. NBF, нащадок розширеного інтерфейсу користувача NetBIOS (NetBEUI), що забезпечує сумісність з локальними вичислами мережами з урахуванням LAN Manager, LAN Server і MS-Net.. Управління передачею даних (DLC — Data Link Control), яке обеспечивает інтерфейс для доступу до мэйнфрэймам і подключённым до неї принтерам.. NWLink, реалізація IPX/SPX, забезпечує зв’язку з Nowell NetWare .

[pic].

У частині мережевий архітектури перебуває драйвер плати сетевого адаптера. Windows NT нині підтримує драйвери уст;

— 10- ройств, виконані відповідності зі спецификацией NDIS (Network Device Inerface Specification) версії 3.0 .NDIS надає гнучку середу обміну даними між транспортними протоколами і мережними адаптерами .NDIS 3.0 дозволяє окремому комп’ютера мати кілька встановлених у ньому плат мережного адаптера. Натомість, кожна плата мережного адаптера може підтримувати кілька транспортних протоколів для доступу до разособистим типам мережевих станцій .

Модель безпеки Windows NT.

Модель безпеки Windows NT представлена монітором безопас;

ности (Security Reference Monitor), а також двома іншими компонентами: про;

цессором входу до системи (Logon Process) і безпечними захищеними підсистемами .

У многозадачной операційній системі, якою є Windows NT докладання спільно використовують ряд ресурсів системи, включаючи память компьютера, устрою введення — виведення, файли і процессор (ы) системи. Windows NT включає набір компонентів безпеки, які гарантують, що докладання не зможуть звернутися до цих ресурсів без відповідного дозволу .

Монітор безпеки відпо-відає проведення життя політики перевірки вмотивованості доступу і місцевого контролю, певній локальної підсистемою безпеки .Монітор безпеки забезпечує послуги з підтвердженню доступу до об'єктів, перевірці привілеїв користувача і генерации повідомлень як привілейованого режиму, так режиму користувача .Монітор безпеки, подібно іншим частинам операційній системи, виконується в привілейованому режимі .

Процес входу до системи в Windows NT передбачає обязательный вхід до системи безпеки для ідентифікації користувача. Кожен користувач повинен мати бюджет і має використовувати пароль для обращения до цього бюджету .

Перш ніж користувач зможе звернутися до будь-якого ресурсу компьютера з Windows NT, він має увійти до системи через процес входу до системи у тому, щоб підсистема безпеки могла розпізнати ім'я пользователя і пароль .Тільки після успішного встановлення дійсності монітор безнебезпеки виконує процедуру перевірки вмотивованості доступу для определения права користувача звернутися до цього об'єкта .

Защищённость ресурсів — одне з особливостей, надана моделлю безпеки. Завдання що неспроможні звертатися до чужого ресурсів (типу пам’яті) інакше, як за застосування спеціальних механізмів спільного використання .

Windows NT також надає засіб контролю, які позволяют адміністратору фіксувати дії користувачів .

Итоги.

Підбиваючи підсумки всьому вищеописаному сказати, що це тільки маленька частина всіх можливостей, закладені в Windows NT .Хочу.

— 11- коротко перерахувати гідності Windows NT: 1. Це сучасна ОС, відповідальна вимогам сучасної апаратури ! 2. Це чудово сумісна коїться з іншими ОС ! 3. Це многозадачная (мультизадачная) ОС ! 4. Це защищённая ОС ! 5. І це зручна і надёжная ОС !

Для складання реферату я користувався матеріалами тижневика ComputerWeek Moscow і матеріалами книжки «Ресурси Windows NT» издатель-ства «BHV — Санкт-Петербург».