Windows NT - ОС нового поколения

| Категория реферата: Рефераты по информатике, программированию
| Теги реферата: антикризисное управление предприятием, конспект по изо
| Добавил(а) на сайт: Трофим.

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
[pic]

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 .
. Исполняющая система включает в свой состав набор программных конст-

рукций привилегированного режима ( kernel - mode ) , представляющих ба- зовый сервис операционной системы подсистемам среды . Исполняющая система состоит из нескольких компонентов ; каждая из них предназначена для поддержки определённого системного сервиса . Так , один из компо- нентов - монитор безопасности (Security Reference Monitor) - функциониру- ет совместно с защищёнными подсистемами и обеспечивает реализацию модели безопасности системы .
. Подсистемы среды представляют собой защищённые серверы пользова- тельского режима (user-mode) ,которые обеспечивают выполнение и под- держку приложений ,разработанных для различного операционного окруже- ния (различных операционных систем ) . Примером подсистем среды могут служить подсистемы Win32 и OS/2 .

Уровень аппаратных абстракций

Уровень аппаратных абстракций ( HAL ) представляет собой создавае- мый производителями аппаратных средств слой программного обеспечения, который скрывает (или абстрагирует ),особенности и различия аппаратуры от верхних уровней операционной системы .Таким образом,благодаря обеспечи- ваемому HALом фильтру ,различные аппаратные средства выглядят аналогич- но с точки зрения операционной системы ; снимается необходимость специ - альной поднастройки операционной системы под используемое оборудова - ние .

При создании уровня аппаратных абстракций ставилась задача подго- товки процедур ,которые позволяли бы единственному драйверу конкретного устройства поддерживать функционирование этого устройства для всех платформ . HAL ориентирован на большое число разновидностей аппаратных платформ с однопроцессорной архитектурой ; таким образом для каждого из аппаратных вариантов не требуется отдельной версии операционной сис- темы .

Процедуры HAL называются как средствами операционной системы
(включая ядро) , так и драйверами устройств .При работе с драйверами уст-

ройств уровень аппаратных абстракций обеспечивает поддержку различных технологий ввода - вывода (вместо традиционной ориентации на одну аппа- ратную реализацию или требующей значительных затрат адаптации под каж- дую новую аппаратную платформу ).

Уровень аппаратных абстракций позволяет также “скрывать” от осталь- ных уровней операционной системы особенности аппаратной реализации симметричных мультипроцессорных систем .

Ядро

-6-

Ядро (Kernel) является “сердцем ” Windows NT и работает в тесном контакте с уровнем аппаратных абстракций . Этот модуль , в первую очередь , занимается планированием действий компьютерного процессора . В случае если компьютер содержит несколько процессоров , ядро синхронизирует их работу с целью достижения максимальной производительности системы .

Ядро осуществляет диспетчеризацию нитей управления (threads
,иног- да называются подзадачами ,ответвлениями или потоками ), которые являют- ся основными объектами в планируемой системе .Нити управления определя- ются в контексте процесса ;процесс включает адресное пространство , набор

доступных процессу объектов и совокупность выполняемых в контексте про- 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-