Гордеев А.В. Операционные системы (2-е изд., 2004) (1186250), страница 97

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 97)

Операционные системы Windowsчее окружение называется профилем (profile), и при включении такой возможнос­ти в системном каталоге образуется вложенный каталог' с именем Profiles, в кото­ром и размещаются профили пользователей. Независимо от того, имеет каждыйпользователь свой профиль или не имеет, он должен зарегистрироваться, если си­стема сконфигурирована для работы в вычислительной сети. Для выполнения про­цедуры аутентификации используются файлы с расширением pwl, к которым, к со­жалению, имеется свободный доступ, в результате узнать пароль того или иногопользователя не составляет большой проблемы для злоумышленника.Для облегчения работы с компьютером все эти системы поддерживают механизмавтоматического обнаружения подключенных к нему устройств (так называемыймеханизм Plug and Play — «включай и работай»).

Эту задачу выполняет специаль­ный модуль — диспетчер конфигурации (Configuration Manager). Он гарантирует,что каждое устройство, входящее в состав персонального компьютера, сможет ис­пользовать линии IRQ (Interrupt Request — запрос на прерывание), адреса портовввода-вывода, каналы прямого доступа к памяти и прочие ресурсы без конфлик­тов с другими устройствами. Кроме того, диспетчер конфигурации отслеживаеттекущие изменения в конфигурации компьютера. Поскольку операционные сис­темы Windows 9x получили самое широкое распространение, все выпускаемоепериферийное оборудование имеет необходимые драйверы, причем достаточноправильно написанные и успешно работающие.

Поэтому серьезные проблемы насегодняшний день с этим механизмом мало кто испытывает. Динамическое кон­фигурирование аппаратно-программной среды значительно упрощает использо­вание операционной системы и позволяет без лишних операций ручной настройкиработать на компьютере пользователям, не являющимся специалистами в вычис­лительной технике.С точки зрения базовой архитектуры операционные системы семейства Windows 9xявляются 32-разрядными и мультизадачными (многопоточными) системами свытесняющей многозадачностью.

Ядра у всех этих операционных систем построе­ны по макроядерной архитектуре. Ядро состоит из трех основных компонентов:Kernel, Usern GDI. Модуль Kernel обеспечивает основную функциональность опе­рационной системы, в том числе: планирование процессов; поддержку потоковвыполнения; синхронизацию объектов; работу с файлами, отображаемыми на па­мять; управление памятью; файловый ввод-вывод; обработку исключений; работуконсолей; взаимодействие 32-разрядного и 16-разрядного кода с преобразованием16-разрядного формата кода и данных в 32-разрядный (и наоборот) посредствоммеханизма шлюзования; некоторые другие функции.

Компонент User управляетвводом с клавиатуры и координатных устройств (типа мыши) и выводом черезпользовательский интерфейс. Когда то или иное устройство ввода генерирует пре­рывания, обработчик прерываний, используя модель асинхронного ввода, преоб­разует их в сообщения и посылает потоку необработанного ввода, который рас­пределяет их по соответствующим очередям сообщений. Наконец, компонент ядра,называемый GDI (Graphical Device Interface — графический интерфейс устрой1Вместо термина каталог (directory) в системах с графическим интерфейсом гораздо чаще использу­ют термин папка (folder).Операционные системы Windows 9x36/ства), представляет собой графическую подсистему, которая отвечает за прори­совку графических примитивов, операции с растровыми изображениями и взаи­модействие с аппаратно-независимыми графическими драйверами.

GDI управля­ет выводом на экран, принтеры и другие устройства.Все операционные системы Windows 9x централизованно хранят всю системную ин­формацию об аппаратных средствах, установленном системном и прикладном про­граммном обеспечении и его настройке, в том числе и индивидуальных параметрахкаждого пользователя. Такая централизованная информационная база данных назы­вается реестром (registry). Реестр избавляет от необходимости иметь дело с множе­ством INI-файлов, как это было в системах Windows 3.x. Физически содержимое рее­стра определяется файлами system.dat и user.dat, которые располагаются в каталоге сфайлами операционной системы.

В режиме, когда каждый пользователь имеет соб­ственный профиль, определяющий персональную настройку его рабочего окружения,в состав реестра включается еще файл user.dat того пользователя, который в этот мо­мент работает на компьютере. Файлы с именем user.dat располагаются в профиляхпользователей и определяют права пользователей в операционной системе.В операционных системах Windows 9x для работы с периферийными устройства­ми используется архитектура универсальный драйвер—мини-драйвер.

Она позво­ляет упростить разработку драйверов для создателей нового оборудования. Опера­ционные системы Windows 9x сами предоставляют базовые услуги для различныхклассов аппаратных устройств. Для этого существуют универсальные драйверы,которые включают большую часть кода, необходимого конкретному классу уст­ройств для взаимодействия с компонентами операционной системы. Поэтому из­готовителям оборудования необходимо написать относительно небольшой кодминидрайвера, который должен содержать какие-либо дополнительные функции,нужные для управления конкретным устройством и учитывающие именно его спе­цифику.

Во многих случаях универсальные драйверы реализуют практически всефункции, которые необходимы для управления операциями ввода-вывода приобмене данными с периферийным устройством, и иметь дополнительный минидрайвер не требуется.Помимо этих драйверов, которые относятся к драйверам низкого уровня и непос­редственно завязаны на аппаратуру, в Windows 9x используются драйверы вирту­альных устройств. Эти драйверы предназначены для управления системными ре­сурсами, причем они позволяют разделять ресурс между несколькими процессами.Аббревиатура VxD (Virtual Device — виртуально устройство), которую мы можемвстретить при детальном знакомстве с этими операционными системами, означа­ет, что речь идет именно о драйверах виртуальных устройств.

Вместо средней бук­вы х в названии драйвера виртуального устройства может стоять, например, ла­тинская буква Р, которая означает, что речь идет о драйвере принтера. Если женазвание виртуального драйвера — VDD, то мы имеем дело с драйвером дисплея.Драйверы VxD поддерживают все основные устройства персонального компьюте­ра, включая контроллеры на системной плате, контроллеры дисковых устройств,таймер, видеоконтроллеры, коммуникационные порты (параллельный и последо­вательный), принтеры, клавиатуры и многие другие. Они обеспечивают динами-368Глава 11. Операционные системы Windowsческую поддержку драйверов устройств, а виртуальное устройство отслеживаетсостояние соответствующего реального аппаратного устройства для любого про­цесса, которое им используется.

Поскольку системы Windows 9x обеспечиваютмультизадачный режим, передача устройства от одного процесса другому проис­ходит очень часто. Каждое выполняемое приложение или системный процесс можетпрервать работу с устройством другого приложения. Поскольку такое вмешатель­ство в принципе могло бы вызвать полный крах процессов управления вводомвыводом, драйвер виртуального устройства проверяет и соответственно изменяетсостояние устройства для любого приложения и/или системного процесса вводавывода. При этом, естественно, гарантируется, что устройство будет корректнофункционировать с каждым из процессов, запрашивающим ту или иную опера­цию ввода-вывода на этом устройстве. Некоторые драйверы виртуальных устройствпредназначены для управления программными компонентами операционной сис­темы; они содержат код, который эмулирует определенные программные средстваили отслеживает, чтобы выполняющиеся процессы использовали только свои дан­ные.

Во всех операционных системах Windows 9x в память загружаются только тедрайверы виртуальных устройств, которые необходимы в данный момент. Это по­зволяет экономить оперативную память компьютера.Одним из драйверов виртуальных устройств является системный драйвер, управ­ляющий файловой системой защищенного режима и драйверами блочных уст­ройств. Это супервизор ввода-вывода (Input/Output Supervisor, IOS). Он прини­мает запросы от файловых систем и загружает драйверы, обеспечивающие доступк локальным дискам и дисковым устройствам.Драйверы файловых систем являются компонентами кода с нулевым уровнем при­вилегий. Они поддерживают следующие файловые системы:Q VFAT (Virtual FAT) — файловые операции на дисковых устройствах и взаимо­действие с подсистемой блочного ввода-вывода;Q CDFS — работа с компакт-дисками;Q UDF (Universal Disk Format) — соответствует спецификациям, принятым ор­ганизацией Optical Storage Technology Association, и предназначена для досту­па к дискам DVD-ROM и CD-ROM (эта файловая система не поддерживаетсяв Windows 95);Q сетевые редиректоры для обеспечения связи с серверами компаний Microsoftи Novell (Netware).Все эти файловые системы управляются диспетчером устанавливаемых файловыхсистем (IFS).

Помимо перечисленных в операционную систему можно установитьи иные файловые системы. Например, при работе с Windows 98 мы можем устано­вить драйвер для доступа к дискам NTFS. Правда, реализация этого драйвера та­кова, что он игнорирует все расширенные атрибуты. В результате не работают раз­решения NTFS для ограничения на доступ к файлам, которые и составляют одноиз основных достоинств этой файловой системы.По умолчанию системы Windows 98 и Windows ME позволяют работать с файло­вой системой FAT12 (для работы с дискетами), FAT16 и FAT32. Последняя явля­ется основной для этих операционных систем.Операционные системы Windows 9x369Операционные системы Windows являются сетевыми. В дистрибутивы входит всенеобходимое системное сетевое программное обеспечение, которое легко и быст­ро устанавливается и конфигурируется.

Характеристики

Список файлов книги