Windows NT - ОС нового поколения реферат по программированию и компьютерам , Сочинения из Программирование

Скачай Windows NT - ОС нового поколения реферат по программированию и компьютерам и еще Сочинения в формате PDF Программирование только на Docsity! Реферат на тему : Windows NT - OC нового поколения ! -1- На данный момент мировая компьютерная индустрия развивается очень стремительно .Производительность систем возрастает ,а следователь- но возрастают возможности обработки больших объёмов данных . Операционные системы класса MS-DOSа уже не справляются с таким потоком данных и не могут целиком использовать ресурсы современных ком- пьютеров .Поэтому в последнее время происходит переход на более мощные и наиболее совершенные операционные системы класса UNIX , примером ко- торых и является Windows NT ,выпущенная корпорацией Microsoft . Прежде чем начать говорить о Windows NT я хотел бы предложить статью из еженедельника ComputerWeek Moscow от 1-7 февраля 1996 ,кото- рая выражает мнение производителей компьютерных систем по вопросу о перспективности Windows NT : “ Производители компьютеров возлагают большие надежды на NT . Производители готовы обрушить на рынок лавину рабочих станций и серверов с предварительно установленными Windows NT и Gibraltar , новым серверным ПО для Internet . Microsoft не публикует данные об инсталирован- ной базе NT ,однако утверждает ,что более 40 компаний собираются исполь- зовать NT Workstation в качестве ОС более чем на 10.000 ПК .К тому же ,по данным нескольких консалтинговых фирм , в месяц продаётся более 30.000 копий ОС NT Server .Эти цифры заставляют задуматься о том ,как бы не опоздать . “Спору нет ,NT - это удача Microsoft “ , - считает Мариса Хейнс ,на- чалник отдела маркетинга продуктов MIPS - NT компании NEC Technologies . Вот почему Compaq , Dell ,Gateway 2000 ,NEC ,NetFrame и другие производи- тели компьютеров представляют новые NT - системы . 11 декабря NEC перешла в наступление одновременно на рынке сер- веров и настольных компьютеров , выпустив RISC server 2250 и RISC station ляемых к современной операционной системе требований . Особенности но- вой системы ,разработанной на основе этих требований ,перечислены ниже . Стремясь обеспечить совместимость (compatible) новой операционной сис- темы ,разработчики Windows NT сохранили привычный интерфеис Windows и реализовали поддержку существующих файловых систем (таких ,как FAT ) и различных приложений (написанных для MS - Dos ,OS/2 1.x ,Windows 3.x и POSIX ).Разработчики также включили в состав Windows NT средства рабо- -3- ты с различными сетевыми средствами . Достигнута переносимость (portability) системы ,которая может теперь ра- ботать как на CISC , так и на RISC - процессорах .К CISC относятся Intel - совместимые процессоры 80386 и выше ;RISC представлены системами с процессорами MIPS R4000 , Digital Alpha AXP и Pentium серии P54 и выше . Масштабируемость (scalability) означает , что Windows NT не привязана к однопроцессорной архитектуре компьютеров ,а способна полностью испо- льзовать возможности , предоставляемые симметричными мультипроцес- сорными системами .В настоящее время Windows NT может функциониро- вать на компьютерах с числом процессоров от 1 до 32 . Кроме того , в слу- чае усложнения стоящих перед пользователями задач и расширения предъ- являемых к компьютерной среде требований ,Windows NT позволяет легко добавлять более мощные и производительные серверы и рабочии станции к корпоративной сети .Дополнительные преимущества даёт использование единой среды разработки и для серверов ,и для рабочих станций . Windows NT имеет однородную систему безопасности (security) ,удовлетво- ряющую спецификациям правительства США и соответствующую стандарту безопастности В2 .В корпоративной среде критическим приложениям обес- печивается полностью изолированное окружение . Распределённая обработка ( distributed processing ) означает ,что Windows NT имеет встроенные в систему сетевые возможности . Windows NT также позволяет обеспечить связь с различными типами хост - компьютеров бла- годаря поддержке разнообразных транспортных протоколов и использова- нию средств “клиент-сервер” высокого уровня ,включая именованные кана- лы ,вызовы удалённых процедур (RPC - remote procedure call ) и Windows - сокеты . Надёжность и отказоустойчивость (reliability and robustness) обеспечивают- архитектурными особенностями ,которые защищают прикладные програм- мы от повреждения друг другом и операционной системой .Windows NT ис- пользует отказоустойчивую структурированную обработку особых ситуаций на всех архитектурных уровнях ,которая включает восстанавливаемую фай- ловую систему NTFS и обеспечивает защиту с помощью встроенной систе- мы безопасности и усовершенствованных методов управления памятью . Возможности локализации ( allocation) представляют средства для работы во многих странах мира на национальных языках ,что достигается примене- нием стандарта ISO Unicod ( разработан международной организацией по стандартизации ). Благодаря модульному построению системы обеспечивается расширяе- мость (insibility) Windows NT ,что ,как будет показано в следующем разде- ле ,позволяет гибко осуществлять добавление новых модулей на различные уровни операционной системы . Архитектурные модули Windiws NT Как показано на следующем рисунке ,Windows NT представляет из се- модульную (более совершенную ,чем монолитная )операционную систему ,ко- торая состоит из отдельных взаимосвязанных относительно простых модулей. Основными модулями Windows NT являются (перечислены в порядке следова- ния от нижнего уровня архитектуры к верхнему ) : уровень аппаратных абст- ракций HAL (Hardware Abstraction Layer ) ,ядро (Kernel ) , исполняющая систе- -4- ма (Executive) ,защищенные подсистемы (protected subsystems) и подсистемы среды (environment subsystems ). Модульная структура Windows NT Краткое описание модульной структуры Windows NT представлено да- лее .Дальнейший материал посвящён детальному рассмотрению каждого из компонентов Windows NT ,начиная с уровня аппаратных абстракций HAL ,кото- рый распологается между аппаратными средствами компьютера и остальной частью операционной системы . Уровень аппаратных абстракций виртуализирует аппаратные интерфейсы , обеспечивая тем самым независимость остальной части операционной сис- темы от конкретных аппаратных особенностей .Подобный подход позволяет обеспечить легкую переносимость Windows NT с одной аппаратной плат- формы на другую . Ядро является основой модульного строения системы и координирует вы- -5- полнение большинства базовых операций Windows NT . Этот компонент специальным образом оптимизирован по занимаемому объёму и эффек- тивности функционирования .Ядро отвечает за планирование выполнения потоков , синхронизацию работы нескольких процессоров , обработку аппа- ратных прерываний и исключительных ситуаций . цесса нитей управления . Объектами являются управляемые операционной системой ресурсы . Ядро производит диспетчеризацию нитей управления таким образом , чтобы максимально загрузить процессоры системы и обеспечить первооче- редную обработку нитей с более высоким приоритетом . ( Всего существует 32 значения приоритета ,которые сгруппированы в два класса приоритетов : real-time и variable ).Подобный подход позволяет достичь максимальной эф- фективности операционной системы . Под компоненты исполняющей системы , такие как диспетчер ввода - вывода и диспетчер процессов , используют ядро для синхронизации дейст- вий .Они также взаимодействуют с ядром для более высоких уровней абст- ракции ,называемых объектами ядра ;некоторые из этих объектов экспорти- руются внутри пользовательских вызовов интерфейса прикладных программ (API) . Ядро управляет двумя типами объектов . Объекты диспетчеризации (dispatcher objects) характеризуются сигнальным состоянием ( signaled или nonsignaled ) и управляют диспетчеризацией и синхронизацией системных операций .Эти объекты включают события , му- танты ,мутэксы ,семафоры , нити управления и таймеры ( events , mutants , mutexes ,semaphores ,threads ,timers ). Управляющие объекты ( control objects ) используются для операций управ- ления ядра , но не воздействуют на диспетчеризацию или синхронизацию . Управляющие объекты включают в себя асинхронные вызовы процедур , прерывания ,уведомления и состояния источника питания ,процессы и про- фили (asynhcronous procedure calls , interupts ,power notifies, power statuses,processes ,profiles). Исполняющая система Windows NT Исполняющая система ( Executive ) , в состав которой входит ядро и уровень аппаратных абстракций HAL , обеспечивает общий сервис системы , который могут использовать все подсистемы среды . Каждая группа сервиса находится под управлением одной из отдельных составляющих исполняющей системы : диспетчера объектов (Object Manager) диспетчера виртуальной памяти (Virtual Memory Manager); диспетчера процессов (Process Manager) -7- средства вызова локальных процедур (Local Procedure Call Facility); диспетчера ввода - вывода (E/O Maneger); мониторы безопасности (Security Reference Monitor). Монитор безопасности совместно с процессором входа в сиситему ( Logon ) и защищёнными подсистемами реализует модель безопасности Windows NT . Верхний уровень исполняющей системы называется системным серви- сом (System Services ) . Показанный на следующем рисунке системный сервис представляет собой интерфейс между подсистемами среды пользовательско- го режима и привилегированным режимом . Диспетчер кэша Архитектура ввода - вывода содержит единственный диспетчер кэша (Cache Manager),который осуществляет кэширование для всей системы вво- да - вывода .Кэширование (Caching) - метод ,используемый файловой систе- мой для увеличения эффективности .Вместо непосредственной записи и счи- тывания с диска ,часто используемые файлы временно сохраняются в кэш - памяти ;таким образом ,работа с этими файлами выполняется в памяти . Опе- -8- рации с данными ,находящимися в памяти , производятся значительно быст- рее операций с данными на диске . Диспетчер кэша использует модель отображения файла,которая интег- рированна с диспетчером виртуальной памяти Windows NT .Диспетчер кэша обеспечивает службу кэширования для всех файловых систем и сетевых ком- понентов ,функционирующих под управлением диспетчера ввода - вывода. В зависимости от объёма доступной оперативной памяти диспетчер кэша мо -жет динамически увеличивать или уменьшать размер кэша .Когда процесс открывает файл ,который уже находился в кэше ,диспетчер кэша просто копи- рует данные из кэша в виртуальное адресное пространство . Диспетчер кэша поддерживает службы типа ленивой записи ( lazy write) и ленивой фиксации (lazy commit), которые могут значительно увеличить эффективность файловой системы . В процессе ленивой записи изменения регистрируются в кэше файловой структуры ,обеспечивающем более быстрый доступ .Позднее ,когда загрузка центрального процессора снижена , диспет- чер кэша заносит изменения на диск .Ленивая фиксация подобна ленивой за- писи .Вместо немедленной маркировки транзакции как успешно завершив- шейся ,переданная информация кэшируется и позднее в фоновом режиме за- писывается в журнал файловой системы . Драйверы файловой системы В архитектуре ввода - вывода Windows NT управление драйверами файловой системы осуществляет диспетчер ввода - вывода . Windows NT до- пускает использование множества файловых систем , включая существующие файловые системы типа FAT . Для обеспечения совместимости снизу вверх с операционными системами MS-Dos , Windows 3.x и OS/2 , Windows NT под - держивает файловые системы FAT и HPFS . Кроме того ,Windows NT также поддерживает NTFS - новую файловую систему ,разработанную специально для использования с Windows NT . NTFS Монитор безопасности отвечает за проведение в жизнь политики проверки правильности доступа и контроля ,определённой локальной подсистемой безопасности .Монитор безопасности обеспечивает услуги по подтверждению доступа к объектам ,проверке привилегий пользователя и ге- нерации сообщений как для привилегированного режима ,так и для режима пользователя .Монитор безопасности ,подобно другим частям операционной системы ,выполняется в привилегированном режиме . Процесс входа в систему в Windows NT предусматривает обязатель- ный вход в систему безопасности для идентификации пользователя .Каждый пользователь должен иметь бюджет и должен использовать пароль для обра- щения к этому бюджету . Прежде чем пользователь сможет обратиться к любому ресурсу компьюте- ра с Windows NT ,он должен войти в систему через процесс входа в систему для того ,чтобы подсистема безопасности могла распознать имя пользовате- ля и пароль .Только после успешного установления подлинности монитор без-опасности выполняет процедуру проверки правильности доступа для опреде-ления права пользователя на обращение к этому объекту . Защищённость ресурсов - одна из особенностей ,предоставляемая моделью безопасности .Задачи не могут обращаться к чужим ресурсам (типа памяти) иначе ,чем через применение специальных механизмов совместного использования . Windows NT также предоставляет средства контроля ,которые позво- ляют администратору фиксировать действия пользователей . Итоги Подводя итоги всему вышеописанному хочу сказать ,что это только маленькая часть всех возможностей , которые заложены в Windows NT .Хочу -11- кратко перечислить достоинства Windows NT : Это современная ОС ,отвечающая требованиям современной аппаратуры ! Это прекрасно совместимая с другими ОС ! Это многозадачная (мультизадачная) ОС ! Это хорошо защищённая ОС ! И это удобная и надёжная ОС ! Для составления реферата я пользовался материалами еженедельника ComputerWeek Moscow и материалами книги “Ресурсы Windows NT” издатель-ства “BHV - Санкт-Петербург”.