Как устроена windows xp
Обновлено: 03.07.2024
В настоящее время нельзя представить жизнь и деятельность современного человека без использования персонального компьютера. А операционная система является необходимой компонентой любого компьютера и представляет собой набор программ, предназначенных для управления компьютером, хранения информации и организации работы всех подключенных к нему устройств. В настоящее время Windows – самая распространенная система для персональных компьютеров. Среди достоинств, определяющих популярность Windows, можно выделить удобный , интуитивно понятный, графический интерфейс, параллельную работу множества программ и автоматическую настройку нового оборудования. Под общим названием Windows объединяются несколько операционных систем, которые хотя и похожи друг на друга, но обладают различными возможностями и предназначены для разных целей. Все системы семейства Windows построены на одних и тех же принципах, и программы, написанные для Windows, работают во всех этих системах. Windows ХР прочно вошла в нашу жизнь. Устойчивость операционной системы взяла верх, и многие предпочли обновить свое оборудование для полного перехода на ХР, что несомненно оправдывало затраты. Теперь пользователь получает стабильную, надежную систему, способную удовлетворить разнообразные вкусы. XP - eXPerience - опыт. Так сотрудники фирмы Microsoft расшифровывают эту аббревиатуру.
Итак, 25 октября 2001 года официально была представлена мировой общественности новая операционная система Windows XP. Её выхода ждали долго, особенно в самой корпорации Microsoft. Она должна была заменить на прилавках Windows 2000, которая так и не снискала большой популярности.
Можно с уверенностью сказать, что наконец-то разработчики Microsoft сделали эту систему действительно качественно. Многие, особенно в России (где, кстати, WinXP появилась задолго до презентации) полностью перешли на эту систему. Так как она этого вполне заслуживает. Windows XP построена на усовершенствованном ядре Windows 2000 и имеет новый, ясный, простой и привлекательный интерфейс, названный в корпорации Microsoft "Luna", который упрощает работу с компьютером.
В данном курсовом проекте рассмотрены основные понятия системы Windows XР. Я считаю эту тему актуальной, так как многие пользователи используют на своих ПК операционную систему Windows XP, и данную информацию можно использовать как методическое пособие по Windows XP. Прочитав данный проект, возможно, вы найдете полезную для себя информацию, вы узнаете о том, какие существуют версии системы, как устанавливать Windows XP на ПК, какую лучше использовать файловую систему, как увеличить быстродействие компьютера, как настроить и защитить свой компьютер.
1.1 Описание Windows ХР
Ещё до официального выхода WinXP, многие производитель компьютеров объявили о своей готовности к поставкам систем с новой версией Windows. Они надеялись, что пользователи, которых привлечет эта система, кинутся обновлять свою компьютерную технику. И, надо сказать, что делали это вполне резонно. По продажам WinXP уже обогнала своих предшественников WinMe и Win2k.
Так что же это за система? Реализованная в версии 2000 идея о слиянии в одном ядре возможностей и простоты версии Win9x и надежности Windows NT получила более яркое воплощение. Таким образом, Microsoft создала стимул для перехода пользователей Win9x на более надежную систему.
Windows XP разрабатывалось Microsoft как универсальная операционная система, которая, как уже было сказано выше, сoчетает простоту интерфейса Win9x и надежность WinNT. WinXP выпущена в трех версиях: XP Home Edition, XP Professional и XP 64-Bit Edition.
Внешний вид изменился, немного, но изменился. Например, кнопка «Пуск» теперь больше обычной и при нажимании появляется «двухстворчатое» меню. Слева располагаются наиболее часто используемые программы, а справа «полный» список всего остального.
Рисунок 1.1.1 Меню Пуск WinXP
Весь вид системы можно полностью поменять одним нажатием кнопки, путем определения какой-либо темы (Экран-свойства-Темы). Появилась новая функция группировки приложений по типу на панели задач в одну кнопку, нажав по которой можно получить доступ ко всем приложениям данного типа. И ещё одна функция – большое количество иконок в системном трее можно также убрать, чтобы они не занимали много места на панели задач все убирается и появляется после нажатия на стрелку. Чтобы определить, какие иконки будут постоянно видны, ибо, наоборот, спрятаны необходимо зайти в свойство панели задач, поставить галочку «Скрывать неиспользуемые значки» и нажать кнопку «Настроить».
Рисунок 1.1.2 Свойства панели задач WinXP
Вид панели управления также изменился. Теперь все сгруппировано по категориям. И уже внутри категорий находятся необходимые функции. Это ещё более делает систему дружественной пользователю, но для тех, кто не любит перемен, все можно вернуть к привычному интерфейсу нажав «Переключение к классическому виду». Меню завершения работы стала полупрозрачной и более округлой.
Система позволяет записывать компакт диски без привлечения посторонних программ, нажатием одной кнопки файл может легко быть записан на диск. Встроен архиватор, типа Zip, что может некоторых серьёзно порадовать.
В Windows XP появилась служба терминалов Remote Assistance. Которая позволяет дистанционно подключаться к компьютеру. Таким образом можно получить доступ к любым документам и файлам на удаленной машине. Это сделано для того, чтобы «помочь пользователям, у которых возникли проблемы с ОС и не могут решить её самостоятельно. Для этого они в он-лайн обращаются к Microsoft или к более опытному пользователю, которые, подключившись, могут использовать компьютер как локальный.
И еще очень полезное нововведение. Довольно часто причиной сбоя системы является какой-либо свежеустановленный драйвер, который правда, не совсем подходит. В новой операционной системе этому может препятствовать так называемый откат драйвера (Rollback Driver). Его работа заключается в следующем: XP не удаляет старый драйвер, а сохраняет его, и в случае если новый драйвер не работает, то его всегда можно откатить назад. А во-вторых XP может вообще воспрепятствовать установке подозрительного драйвера. Служба защиты драйверов просто отказывается устанавливать драйвер, который ей кажется несовместимым.
В данной теме только часто задаваемые вопросы. Составлено по мотивам фака от Алексея Шашкова, с моими дополнениями.
1.1 Что такое Windows XP?
1.2 Какой build финальный? Как точно узнать версию XP? Как отличить пиратский релиз от настоящего?
Финальный билд - 2600. Узнать его можно либо командой winver, либо по версии ядра ХР, например файла ntoskrnl.exe. Отличить пиратский релиз от настоящего, стало ещё проще, чем в каком-либо другом Windows. Это стало возможно благодаря механизму активации (Windows Product activation) востренным в систему. В пиратском релизе должны быть включены средства борьбы с ней, поэтому если Вы увидите папку с названием crack, или чем то вроде этого, то можете быть уверенны, что релиз пиратский. Если на Вашем диске нет ничего подобного, а сам диск имеет все признаки нелегального (нет голограммы, лицензионного соглашения на бумаге, нет наклейки, которая меняет цвет если нагреть её пальцем), то Вы рискуете тем, что Ваша версия перестанет работать в течении месяца. Впрочем, есть и «ломаные» пиратские релизы, которые не требуют регистрации вообще. Кроме этого, существуют так называемые корпоративные релизы, сделанные Microsoft для своих крупнейших OEM партнёров. Такие релизы не требуют регистрации изначально.
1.3 Что такое Windows Product Activation, и зачем он нужен?
Это технология, разработанная Microsoft для борьбы с нелегальными копиями их программного обеспечения. Впервые подобный механизм был опробован на Terminal Service, из W2k Server, теперь же, похоже, подобным образом будут защищаться многие последующие продукты Microsoft. Суть технологии состоит в следующем: после инсталляции системы на основе серийного номера, который даётся с каждой копией XP, и некоторых особенностей вашего компьютера, генерится так называемый Product ID. Он состоит из 20 цифр, и на его основе (вместе с правильным серийным номером, конечно же) вы получаете Activation Code, после введения которого Windows считается активированным. Как утверждает Microsoft, на основе этих двух номеров они не могут узнать ничего про ваш компьютер. То есть, полная анонимность. Если не проделать такой процедуры, то через 30 дней в XP просто перестанет функционировать всё, кроме апплета отвечающего за активацию. Проводить активацию на одном и том же компьютере можно сколько угодно. Product ID на одной и той железке всегда будет одинаковый, поэтому вы безбоязненно можете переставлять систему столько раз сколько захотите, Activation Code который вы получили один раз, будет подходить всегда. Вне зависимости от того, какой из способов активирования вы использовали. Узнать, активирована ли ваша версия XP, можно в окне System Summary, находящегося в меню Пуск>Все программы>Стандартные>Служебные>Сведения о системе. Если увидите строку Activation Status и напротив неё надпись вроде Activation Pending (XX days remaining), значит через XX дней ваша XP перестанет работать. Апплет, который отвечает за активацию XP, находится в меню Пуск>Все программы>Стандартные>Служебные>Активация Windows. При запуске этого апплета откроется простой визард, который предложит зарегистрировать свою копию XP через интернет, либо по телефону. После того как система будет активирована (любым способом), строка Activation Pending из System Information пропадёт без следа.
1.4 Какие виды поставки XP бывают?
1.5 Какой компьютер необходимо иметь для нормальной работы XP?
Microsoft утверждает, что для успешной инсталляции XP Вам необходим процессор не менее 233 мегагерц, 64 мегабайта оперативной памяти, и 1.5 гигабайта свободного места на диске. Однако, для более-менее комфортной работы Вам понадобится процессор не менее 500 мегагерц, и не менее 128 мегабайт оперативной памяти. Хотя, максимально облегчив интерфейс можно добиться того, что XP будет требовать меньше памяти чем W2k, поэтому если пожертвовать всякими "примочками", и визуальными эффектами, то вполне комфортно можно будет работать и на менее мощных системах. Вообще, если на Вашей машине работает W2k, то будет работать и XP, ничуть не хуже, если не лучше. Как и любая ОС на ядре NT, XP очень любит лишнюю оперативную память, поэтому 512 мегабайт для такой системы совсем не будут лишними, хотя и не являются обязательными. На 256 Mb система работает очень быстро и очень приятно, если не грузить её очень тяжёлыми приложениями. Если включить все визуальные эффекты, то XP будет заметно притормаживать на относительно слабых процессорах, вне зависимости от объёма оперативной памяти. Такой же эффект наблюдается при использовании слабой видеокарты. Однако, если система достаточно мощная, то нормально настроенный XP будет работать гораздо быстрее, чем любая ОС от Microsoft выпущенная ранее.
1.6 Как насчёт совместимости со старым программным обеспечением?
Как и в W2k, ядро NT накладывает свои ограничения, поэтому нельзя ожидать от XP абсолютно полной совместимости со старым программных обеспечением. Однако, по сравнению с w2k ситуация с совместимостью несколько улучшилась. Из наиболее заметных изменений можно отметить появившийся звук в старых ДОСовских играх, что было весьма сложно добиться в W2k. Поддерживается эмуляция Sound Blaster 2 и General MIDI, так что теперь можно без беганий с бубном и сторонних утилит заставить работать со звуком такие старые хиты как Worms, Duke Nukem 3D, Warcraft 1 и 2, Dune 2. Кроме этого, в XP встроен режим совместимости со старыми ОС. Для того что бы его задействовать, необходимо выбрать закладку Compatibility из Properties файла или ярлыка (shortcut) на файл. В этой закладке можно указать под видом какой ОС требуется запускать программу, надо ли менять разрешение или глубину цвета при этом (необходимо для многих старых программ).
В отличии от acompat.exe из дистрибутива W2k, XP в режиме совместимости не просто рапортует программе, что она это не она (по типу старой утилитки из MS-DOS, под названием setver), но и эмулирует структуру реестра Windows, свойственную той или иной версии ОС. Если нет желания лазать по свойствам файлов и ярлыком самостоятельно, можно воспользоваться Program Compatibility Wizard, из кнопки Start - Programs - Accessories. Впрочем, не стоит ожидать от этого механизма чуда, 100% совместимости добиться так и не удалось, поэтому не будет лишним сходить на сайт производителя Вашей программы и посмотреть, не появился ли там апдейт на неё делающей её совместимой с XP. Как насчёт совместимости со старым программным обеспечением? Как и в W2k, ядро NT накладывает свои ограничения, поэтому нельзя ожидать от XP абсолютно полной совместимости со старым программных обеспечением.
1.7 А что знаменитый DLL-hell?
Этой проблеме было уделено самое пристальное внимание. Причём, к этому вопросу подошли более комплексно, чем когда-либо до этого. Во первых, никому не дадут просто так перезаписать какой либо DLL в системной директории. Кроме этого, остался знакомый нам по W2k механизм SFC, System File Protection. Эта система мониторит основные системные файлы, и в случае замены какого-либо из них, меняет всё обратно. Кроме этого, в Microsoft почему то позаботились об криворуких программистах, которые не могут писать нормально, и им обязательно надо что бы их творение работало с собственными DLL, подменяющими системные. При инсталляции такой программы, эти переделанные DLL всё-таки будут записываться на диск, но не вместо системных. Потом, при запуске такой программы, в случае вызова DLL должен вызываться не системный файл, а заранее сохранённый файл именно от этой программы. Хранятся эти DLL в подкаталоге WinSxS, что означает Windows Side by Side (бок о бок), что весьма символично.
1.8 Что такое Dynamic Disk?
Это физический диск, на котором могут быть созданы динамические разделы. Такой диск может быть доступен только из W2k или XP.Динамические разделы могут быть следующих видов:
Простые (simple). Простые разделы практически ни чем не отличаются от тех, к которым мы привыкли.
Составные (spanned). Состоят из нескольких динамических дисков, которые представлены как один диск. Данные пишутся и читаются последовательно.
Чередующиеся (stripped). Несколько динамических дисков, которые представлены как один диск. Данные пишутся и читаются одновременно на несколько дисков. Это, теоретически, должно обеспечивать вдвое большую скорость на дисковых операциях. На практике, прирост хотя и значительный, но меньше, чем в два раза. Мы бы рекомендовали использовать этот режим только в том случае, если уже имеются два диска. В противном случае, гораздо выгоднее купить один винчестер, вдвое большего объёма, с отличными скоростными характеристиками, чем два маленьких и более медленных, в расчёте на то, что они будут много быстрее. Конечно, если взять два быстрых диска и объединить их в Stripped Volume, то они будут быстрее, чем один. Однако системный раздел не может быть Stripped Volume. В этом случае разумнее приобрести аппаратный IDE-RAID контролёр который обеспечивает возможность работы с RAID даже из под ДОС; таким образом можно сделать системный раздел чередующимся.
Зеркальные (mirrored). Эти разделы состоят из двух физических дисков. Данные записываемые на один из дисков автоматически дублируются на другом. Это не даёт никаких преимуществ в плане скорости, но зато обеспечивает вдвое большую степень надёжности сохранности данных.
RAID5. Состоит из трёх, или более дисков. Представляет из себя stripped volume с контролём ошибок. То есть, данные пишутся на два диска, в два блока, а на третий диск, и в третий блок записывается ECC, код коррекции ошибок, с помощью которого, по информации любого из блоков можно восстановить содержимое второго блока. Причём код ECC записывается попеременно, на каждый из входящих в массив дисков. Эта технология позволяет более экономно использовать дисковое пространство, чем mirrored volumes, но, работает медленнее. Любой из этих разделов может быть отформатирован как под FAT32, так и под NTFS. Управление Dynamic disk осуществляется через раздел Disk Management окна Computer Management.
Примечание: Все эти разделы, кроме simple можно создавать только на динамических дисках.
Обычный диск может быть конвертирован в динамический, из окна Disk Management, однако обратный процесс (конвертировать динамический диск в простой) не всегда возможен. Например, если диск с самого начала создавался как динамический, то на нём отсутствует привычная таблица разделов, и что бы создать её, его придётся заново разбивать с помощью fdisk и форматировать.
Кроме этого, если удалить на динамическом диске несколько партиций, то свободное место не объединяется и новая партиция, равная по размеру удаленным, будет состоят из нескольких мелких партиций объединненных в volume set под одной буквой.
1.9 Что такое Task Manager (Диспетчер задач)?
Task Manager (Диспетчер задач) - это один из самых мощных и удобных инструментов в NT, предназначенных для управления процессами. Вызывается он либо Ctrl+Shift+Esc, либо выбором в меню, появляющимся после нажатия правой кнопкой на Taskbar-е. Task manager в XP состоит из пяти закладок - Applications (Приложения), Processes (Процессы), Performance (Быстродействие), Networking (Сеть) и Users Пользователи. Начнём с Performance (Быстродействие).
На этой закладке показывается информация о загрузке процессора(ов) в реальном времени (зелёным цветом процессы пользователя, красным системные процессы), показывается загрузка физической памяти, причём показано сколько занято/свободно оперативной памяти, и сколько занято системного Swap-а. Кроме этого даётся другая дополнительная информация, например Threads (Потоков) и Processes (Процессов), - количество нитей и процессов, исполняемых сейчас на машине, Peak (Пик) - пиковый размер Swap-а в течении сессии, Nonpaged (Невыгружаемая) - количество памяти, отведённое под ядро. Эта информация может использоваться, когда надо будет ответить на вопрос, какой фактор в системе является "бутылочным горлышком", замедляющим работу (хотя для этих целей лучше использовать Performance Monitor).
Вторая закладка, Processes (Процессы), содержит список процессов, активных в данный момент.
Для каждого процесса можно узнать некоторую дополнительную информацию, как то: PID (Process ID), количество используемой оперативной памяти, количество нитей, сгенерированных процессом и многое другое. Из полезных дополнений, которые появились в XP, следует отметить появившейся столбик User Name (Имя пользователя). В нём можно узнать, какой пользователь, или системная служба запустила тот или иной процесс. Добавить/удалить показываемые параметры можно через View -> Select Columns (Вид>Выбрать столбцы).
Кроме этого, с любым из этих процессов можно произвести определённые действия. Для этого надо просто нажать на нём правой кнопкой мыши, появится контекстное меню, через которое можно закончить, "убить" процесс ("End Process"; "Завершить процесс"), можно убить сам процесс, и все остальные, которые он "породил" (End Process Tree). Можно выставить приоритет процессу, от высшего Real-Time до самого низкого, Low. Если на машине установлено два процессора и многопроцессорное ядро, то в этом меню появляется ещё один пункт, Set Affinity, который позволяет перевести процесс на другой процессор, Cpu 0, Cpu1, и так далее до Cpu31.
Закладка - Applications, позволяет просмотреть список работающих приложений, и "убить" любое из них. Task Manager позволяет не только "убивать" приложения, он может также запускать новые приложения. File -> New task (Run..). Иногда это бывает очень полезно. Например, если по какой либо причине зависнет интерфейс пользователя, то его можно с лёгкостью "убить" (процесс explorer.exe), а после стартовать заново. Причём, это не обязательно должен быть explorer.exe. Можно, к примеру, запустить progman.exe, и получить интерфейс подобный интерфейсу W3.1, или же любой из внешних интерфейсов, которые в изобилии можно найти на просторах Интернета.
Закладка Networking (Сеть). Эта одна из закладок которая появилась в Task Manager только в XP. На ней показывается загрузка локальной сети.
1.10 Что нового появилось в интерфейсе XP по сравнению с предыдущими ОС от Microsoft?
После достаточно долгого перерыва Microsoft существенно меняет внешний вид своих ОС. Основные принципы работы интерфейса остались прежними, но всяких мелких, и не очень, изменений и улучшений просто огромное количество. Первое, что бросается в глаза, это изменившееся оформление системы. На смену строгим, ровным линиям без лишних "украшательств" пришли округлые линии, мягкие полутона и тени. Вообще то, Microsoft не изобретал "велосипед", многие тенденции, которые нашли своё воплощение в новом оформлении XP мы могли видеть и раньше, в том числе и на PC. Как и W2k, использовавший цветовую гамму впервые появившуюся в KDE 1.2, XP использует элементы цветовой гаммы и оформление некоторых элементов интерфейса (например скролл-бары) сходные с используемыми в KDE 2.0 Если кому не нравятся новые веянья в "компьютерной моде", он легко может привести внешний вид системы в более привычный вид, такой как у W2k или W98.
Изучение новой операционной системы обычно включает в себя последовательный анализ компонентов ее архитектуры. Но к этому вопросу можно подойти и с другой стороны. Когда речь заходит о квалифицированном автомеханике, ожидается, что он неплохо разбирается в двигателях, электрической системе автомобиля и компьютерах, управляющих им. Автомеханик может не иметь полного представления обо всех компонентах машины, однако он вполне способен починить ее, имеет для этого необходимые инструменты и располагает соответствующей технической литературой.
В каком-то смысле все пользователи являются «мастерами на все руки» для собственных компьютеров. При этом они должны быть знакомы с основными аппаратными и программными компонентами компьютера, в частности с операционной системой. Никто не ожидает от пользователя демонстрации всесторонних знаний, однако он должен правильно распознавать возникающие проблемы и находить ответы на стоящие перед ним вопросы.
Не забывая о вышесказанном, перейдем теперь к обсуждению вопросов, непосредственно связанных с архитектурой Windows XP и ее компонентами. В данном случае я буду ориентироваться на версию Windows XP Professional Edition, однако практически все приводящиеся ниже материалы в равной степени можно отнести и к версии Windows XP Home Edition. Основное различие архитектур для версий Professional Edition и Home Edition связано с подсистемой обеспечения безопасности и поддержкой файловой системы NTFS. В то же время ядро операционной системы остается одним и тем же для обеих версий.
В следующих разделах я не буду останавливаться на нюансах. На самом деле этот рассказ правильнее было бы рассматривать как беглый обзор архитектуры ядра Windows XP. Тем не менее в процессе обсуждения вы получите представление и об архитектуре этой ОС. Такие знания позволят вам вполне осознанно конфигурировать операционную систему и эффективно ее использовать. Другими словами, после ознакомления с материалами данной главы ваша квалификация как механика заметно возрастет.
Беглое знакомство с внутренней структурой
Windows XP – достаточно сложная операционная система. Однако на практике каждая очередная версия Windows оказывалась несколько сложнее предшествующей за счет добавления новых утилит, функций и программных приложений.
Ниже в общих чертах обсуждается архитектура Windows XP. Эти разделы являются своего рода вводными и содержат сведения об основных компонентах архитектуры операционной системы, которые позволят вам лучше понять материалы других разделов данной книги.
Специалисты Microsoft построили Windows XP на основе Windows 2000, поэтому те, кто будет искать знакомые им файлы операционной системы Windows 9х, рискуют их просто не найти. Вы не обнаружите и непосредственной связи между Windows XP и Windows 2000. Напомню, что Windows 2000 предусматривает создание практически неизменной рабочей среды, что затрудняет исполнение многих программных приложений, например связанных с компьютерными играми и обучающими программами. Однако, если вы знакомы с особенностями архитектуры Windows 2000, вы без труда разберетесь и в архитектуре Windows XP.
Перед рассмотрением архитектуры Windows XP следует еще раз напомнить принципы ее организации. Первый принцип связан с работой процессоров фирмы Intel. Обеспечение безопасности и защита информации в наши дни являются одним из основных принципов построения операционных систем. Важно сохранять подготовленные приложения и данные неизменными, чтобы имелась возможность их быстрого применения. Процессоры фирмы Intel обычно обеспечивают четыре уровня защиты, однако Windows XP использует только два из них. Так, программные приложения исполняются в базовом режиме – режиме ядра (Kernel Mode), который соответствует наивысшему уровню защиты. Пользовательские приложения и другие объекты данных функционируют в пользовательском режиме (User Mode), который характеризуется самым низким уровнем защиты. При этом пользовательские данные всегда остаются за определенной чертой, а базовые программные приложения находятся внутри некоего четко очерченного круга.
Второй принцип, который следует хорошо усвоить в отношении Windows XP, заключается в применении взаимосвязанных программных приложений. Так, пользователь не может указать на отдельный файл системного каталога SYSTEM32 и сказать, что он содержит данные Windows XP. Различные файлы этого каталога поддерживают различные совокупности функций, однако более подробные сведения по данному вопросу могут увести далеко от обсуждаемой здесь темы. Таким образом, Windows XP опирается на использование множества файлов. Подобный подход позволяет другим поставщикам встраивать свои функции в операционную систему, расширяя ее функциональные возможности. Большая часть разработчиков рассматривает Windows XP в качестве модульной ОС, поскольку она состоит из множества программных модулей – приложений (равно как и операционная система Windows 2000).
Так как система носит модульный характер, она имеет ряд однотипных файлов с Windows 2000, причем файлы Windows XP, как правило, являются усовершенствованными вариантами файлов Windows 2000. Специалистам Microsoft не пришлось изменять все разделы Windows 2000, чтобы реализовать цели, поставленные при создании Windows XP. Именно по этой причине те пользователи, которые хорошо знакомы с архитектурой Windows 2000, без труда разберутся и в архитектуре Windows XP.
Архитектуру Windows XP условно можно разделить на четыре части:
• ядро операционной системы. Ядро представлено шестью файлами, которые будут подробно рассмотрены в последующих разделах данной главы: GDI.EXE, GDI32.DLL, KRNL386.EXE, KERNEL32.DLL, USER.EXE, USER32.DLL. Файлы ядра содержат только часть операционной системы и обеспечивают связность всех объектов данных. Каждый прочий объект или раздел Windows XP обращается к ним для целей обслуживания. Все эти файлы обычно располагаются в системной папке SYSTEM32;
• драйверы. Windows XP использует драйверы для доступа к аппаратным средствам системы. Драйверы являются удобным средством для обеспечения доступа к устройствам в условиях многозадачной среды, в которой одно и то же устройство может одновременно обслуживать несколько приложений. Каждому устройству в программе Диспетчер устройств (Device Manager) соответствует один или несколько связанных с ним драйверов. Для более близкого знакомства с драйверами конкретных устройств нажмите кнопку Сведения (Driver Details) вкладки Драйвер (Driver) диалогового окна свойств устройства (Device Properties). Диалоговое окно Сведения о файлах драйверов (Driver File Details), показанное на рис. 11.1, информирует о поставщиках драйверов, версии файлов, цифровой подписи и соответствующих авторских правах;
Рисунок 11.1. Каждое устройство предусматривает для обеспечения эффективной работы применение одного или нескольких драйверов
• службы. Службы представляют собой так называемые фоновые приложения, которые позволяют улучшить функциональные возможности операционной системы. Например, служба индексирования (Indexing Service) создает поисковые индексы для жесткого диска в те моменты времени, когда этот диск не используется для других целей. Служба ИБП (UPS – Uninterruptible Power Supply – источник бесперебойного питания), показанная на рис. 11.2, контролирует состояние установленного в системе ИБП. Служба ИБП может взаимодействовать с пользователем, однако обычно работает в фоновом режиме и практически незаметна. Познакомиться с полным перечнем служб операционной системы легко с помощью консоли Службы (Services), присутствующей в папке Администрирование (Administrative Tools). Вкладка Общие (General) диалогового окна свойств службы (Service Properties) обычно содержит поле Расположение каталога (Path to executable service), запись которого проинформирует вас о том приложении, которое связано со службой;
Рисунок 11.2. Каждая служба содержит главный исполняемый файл, однако некоторые службы требуют также использования нескольких библиотечных файлов DLL
• утилиты. Операционная система нуждается в методах интерактивного взаимодействия с пользователем. Утилиты являются по существу, единственными программами операционной системы, применяемыми в пользовательском режиме. Некоторые утилиты, например программа PING (Packet Internet Groper – программа для проверки связи с удаленными компьютерами), исполняются при появлении соответствующего командного запроса. Специалисты Microsoft создали подобные программы для сетевых администраторов, причем они функционируют на самом низком уровне защиты. Другие утилиты, например консоль управления ММС (Microsoft Management Console), поддерживают дружественный графический пользовательский интерфейс. Администраторы сети и пользователи могут запускать подобные программы, однако администраторы имеют права доступа к большему числу функций.
Теперь, когда вы получили первое представление об архитектуре Windows XP, можно перейти к рассмотрению ее компонентов и проследить механизмы их функционирования. Windows XP использует два режима исполнения программных приложений: режим ядра (Kernel Mode) и пользовательский режим (User Mode). Процессор обычно заставляет приложения применять два из четырех имеющихся уровней защиты. Защита файлов операционной системы гарантирует нормальную работу операционной системы даже в условиях разрушения программного приложения. Другими словами, обеспечение безопасности и защита файлов являются весьма важными составляющими, дающими высокие показатели стабильности и надежности компьютерной системы.
Пользовательский режим соответствует наиболее низкому уровню защиты, причем все пользовательские приложения и утилиты операционной системы задействуют именно такой режим. На практике система «не доверяет» пользовательским приложениям, поэтому для установления связи с ОС им приходится взаимодействовать с промежуточными объектами.
Режим ядра соответствует наивысшему уровню защиты, причем все драйверы и базовые файлы работают именно в этом режиме. Кроме того, большая часть (если не все) служб также использует данный режим. Операционная система «доверяет» тем файлам, которые открыты в режиме ядра, поэтому для них предусматривается дополнительный контроль с тем, чтобы не допустить разрушения структуры системы. В частности, Microsoft рекомендует применять в системе только предлагаемые корпорацией драйверы.
В приводящихся ниже разделах подробно описываются оба режима. Важно хорошо осознать их возможности, а также понять характер их влияния на операционную систему. Правильное понимание воздействия, которое файл может оказать на операционную систему, весьма важно для поиска неисправностей. Если драйвер выходит из строя, он в ряде случаев приводит к разрушению всей системы. С другой стороны, вероятность повреждения приложения самой операционной системы относительно невелика. Если в Windows XP вы столкнулись с подобным явлением, оно, скорее всего, является следствием некорректного функционирования системного программного приложения в режиме ядра. Когда Windows XP сообщает о закрытии программного приложения в связи с обнаружением ошибки, это может быть вызвано работой этого приложения в пользовательском режиме и его некорректным поведением.
Пользовательский режим
Пользовательский режим связан с исполнением приложений. При запуске 32-разрядного приложения операционная система выделяет для него независимый объем памяти. Современные приложения могут задействовать объемы памяти величиной до 4 Гб. Windows XP выделяет объем памяти подобному приложению на основе анализа кодов и данных, которые хранятся в соответствующем разделе области памяти, называемом рабочим разделом памяти (Process Working Set). Некоторые современные приложения, предназначенные для создания сложной графики или моделирования процессов, реально претендуют на использование объемов памяти величиной до 4 Гб.
Выделяемая область памяти (4 Гб) обычно носит виртуальный характер, то есть не существует как реальная физическая среда. Многие пользователи в принципе не располагают объемами оперативной памяти на уровне 4 Гб. В некоторых случаях они просто не могут выделить объем в 4 Гб (даже при его наличии в системе), поскольку это требует объединения всей области оперативной памяти и отвлечения заметной области памяти жесткого диска. Предел в 4 Гб для программ является скорее теоретическим показателем, однако он служит своего рода точкой отсчета для создания более мощных по своим параметрам оперативной памяти и жестких дисков, которые, видимо, появятся уже в ближайшем будущем.
Ниже речь пойдет о методах выделения операционной системой Windows XP необходимых объемов памяти прикладным программам. Эти методы обычно ориентированы на применение программы Диспетчер виртуальной памяти (Virtual Memory Manager), когда каждое 32-разрядное приложение Windows использует свой небольшой объем памяти, причем ОС позволяет одним приложениям временно «заимствовать» память у других. Такой подход заметно отличается от тех, которые предлагались в предшествующих версиях Windows, когда все программы могли задействовать любые свободные разделы памяти. Специалисты Microsoft намеренно отказались от прежнего подхода, поскольку в ряде случаев он приводил к поистине катастрофическим последствиям. По этой причине они построили Windows XP более надежно, полностью исключив возникновение подобных катаклизмов.
Средства поддержки 16-разрядных приложений в Windows XP отличаются от средств поддержки 32-разрядных приложений. Так, операционная система предусматривает выделение единой области памяти для 16-разрядных приложений, поскольку именно в этом заключается принцип их создания. На практике Windows XP не активизирует эти приложения непосредственным образом. Для запуска 16-разрядных приложений используется специальная программа-утилита (см. файл WOWEXEC.EXE в каталоге SYSTEM32). В разделе «Системные файлы Windows XP, используемые в режиме ядра» данной главы будет показано, каким образом средства поддержки 16-разрядных приложений связаны с ядром Windows XP. Другими словами, пользовательский режим с применением 16-разрядных приложений во многом аналогичен такому же режиму с применением 32-разрядных приложений – за тем лишь отличием, что он опирается на компоненты 16-разрядного типа и реализуется с помощью единого раздела памяти.
Windows XP также поддерживает программные приложения MS DOS. В данном случае, однако, речь не идет о моделировании старой версии Windows со встроенными средствами поддержки. MS DOS является совершенно иной по структуре операционной системой и в этом смысле заметно отличается от Windows XP.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
Архитектура
Архитектура Если вы соблюдаете три закона и пишете тесты раньше рабочего кода, вы сталкиваетесь с дилеммой. Часто вы точно знаете, какой код нужно написать, но три закона приказывают сначала написать модульный тест, который не пройдет, потому что код еще не существует!
Архитектура STREAMS
Архитектура STREAMS Подсистема STREAMS обеспечивает создание потоков — полнодуплексных каналов между прикладным процессом и драйвером устройства[57]. С другой стороны, архитектура STREAMS определяет интерфейсы и набор правил, необходимых для взаимодействия различных частей этой
Архитектура TCP/IP
Архитектура TCP/IP Архитектура семейства протоколов TCP/IP основана на представлении, что коммуникационная инфраструктура включает три объекта: процессы, хосты, и сети. Процессы являются основными коммуникационными объектами, поскольку между процессами, в конечном итоге,
Внутренняя архитектура
Внутренняя архитектура Как уже говорилось, драйвер, реализующий поставщика услуг уровня канала данных, состоит из двух частей: аппаратно-зависимой и аппаратно-независимой. Соответственно драйвер хранит отдельные структуры данных, необходимые для работы этих частей.
Глава 3 Архитектура TCP/IP
Глава 3 Архитектура TCP/IP 3.1 Введение Протоколы TCP/IP разработаны для сетевого окружения, которое было мало распространено в 70-х гг., но сегодня стало нормой. Эти протоколы позволяют соединять оборудование различных производителей и способны работать через различные типы
3.6 Архитектура TCP
3.6 Архитектура TCP TCP реализуется на хостах. Наличие TCP на каждом конце соединения обеспечивает для доставки данных локального приложения следующие возможности:? Точность? Сохранение последовательности? Полноту? Исключение дублированияБазовый механизм для реализации
3.7 Архитектура UDP
3.7 Архитектура UDP UDP реализуется на хостах. Протокол не обеспечивает целостности доставки данных, поскольку эта функция возлагается на обменивающиеся данными приложения. Именно они проверяют целостность доставляемых данных.Приложение, которое хочет переслать данные с
18.5 Архитектура gopher
18.5 Архитектура gopher Внутренняя структура gopher очень проста. На рис. 18.3, показано, как клиент соединяется с сервером gopher, извлекает меню или файл и закрывает соединение. Выбранный элемент выводится на монитор пользователя. При работе с меню или файлом пользователь уже не
1.1. Гонки на выживание: Windows ХР, Windows Vista и Windows 7
1.1. Гонки на выживание: Windows ХР, Windows Vista и Windows 7 Время не стоит на месте, и уж тем более на месте не стоят новые технологии. Появление многоядерных процессоров, мощных видеокарт и других новых устройств, которые не могут полностью раскрыть свой потенциал в существующих
11. Архитектура Windows XP
11. Архитектура Windows XP Изучение новой операционной системы обычно включает в себя последовательный анализ компонентов ее архитектуры. Но к этому вопросу можно подойти и с другой стороны. Когда речь заходит о квалифицированном автомеханике, ожидается, что он неплохо
Классическая архитектура на Windows NT (Yaffil CS)
Классическая архитектура на Windows NT (Yaffil CS) Реализация классической архитектуры Yaffil CS на платформе Windows NT является значительным преимуществом сервера Yaffil по сравнению с другими вариантами InterBase/Firebird, существующими на сегодняшний день. Классическая ветвь InterBase для Windows NT
Многоверсионная архитектура
Многоверсионная архитектура Модель изоляции и управления работой множества пользователей, принятая в Firebird, является центральной частью архитектуры; она позволяет сохранять в базе данных более одной версии записи одновременно. Множество версий одной записи может
Архитектура корпоративной PKI
Архитектура корпоративной PKI В корпоративной PKI отношения доверия устанавливаются между удостоверяющими центрами одной и той же организации. Организация может быть компанией, государственным предприятием, федеральным агентством или сообществом пользователей. В
Архитектура безопасности
Архитектура безопасности Этот раздел запроса на предложения содержит описание требований безопасности для разных компонентов архитектуры PKI, включая требования отраслевых или государственных стандартов сертификации. К ним относятся:* способы контроля хранения
Microsoft Windows XP - преемник операционных систем Microsoft Windows 2000 и Microsoft Windows Millennium Edition ( Windows Me). Это первая операционная система , специально разработанная компанией Microsoft так, чтобы она соответствовала требованиям как личных, так и корпоративных пользователей. В этой лекции дается предварительный обзор Windows XP и рассказывается о том, как провести сеанс работы на компьютере с операционной системой Windows XP Professional или Windows XP Home Edition . Вы найдете в этой лекции полезную информацию независимо от того, работаете ли вы впервые с Windows или работали с одной из предыдущих версий. Впрочем, множество новых особенностей, присущих Windows XP, либо касаются внутренних процессов и могут остаться незамеченными обычным пользователем, либо предназначены для администрирования сети . В данном курсе эти свойства не рассматриваются, так как большинство пользователей никогда с ними не столкнется.
В этой лекции, в отличие от прочих лекций, некоторые действия различаются для версий Windows XP Home Edition и Windows XP Professional из-за разницы в процедурах начала и окончания сеанса работы, а также выключения компьютера. Вы можете работать над упражнениями, разработанными для той версии Windows XP, которая установлена у вас, и пропускать упражнения, предназначенные для другой версии.
Для выполнения всех упражнений на вашем компьютере уже должна быть установлена операционная система Windows XP Professional или Windows XP Home Edition , кроме того, вы должны знать свое имя пользователя (login) и пароль (если это необходимо). Для этой лекции файлов упражнений не предусмотрено.
Изучение основ Windows XP
Система Windows XP позволяет с легкостью работать на компьютере без изучения происходящих в нем процессов. Функции операционной системы можно сравнить с функциями мозга и нервной системы вашего компьютера - они указывают компьютеру, что сделать и как. Операционная система взаимодействует с программным обеспечением, установленным на компьютере и позволяет вашему компьютеру взаимодействовать с другими компьютерами и другими типами электронных устройств: принтером, сканером, модемом , сетевой картой и т.д.
Операционная система типа Windows , в том числе и Windows XP, также обеспечивает взаимодействие между вами и компьютером. Вы даете компьютеру задание средствами графического пользовательского интерфейса (GUI), который позволяет вам работать интуитивно, опираясь на графические образы - например, вы можете выбирать команды , щелкая на значках-пиктограммах.
Windows XP обеспечивает высокую надежность работы. Если вы привыкли к обычному пользовательскому интерфейсу Windows , поначалу вас могут удивить перемены, но удобство и новые возможности Windows XP наверняка придутся вам по вкусу.
Так чего же вам ждать от новой операционной системы?
Первое и самое важное - последовательное и безошибочное выполнение задач и взаимодействие между программами. Для тех, кто уже знаком с другими версиями Windows , ниже перечислены те возможности Windows XP, которые присутствуют как в версии Professional , так и в версии Home Edition .
Читайте также: