Общая архитектура windows

Архитектура Windows

Архитектура Windows — это набор компонентов, который обеспечивает работу операционной системы. Эта архитектура состоит из ядра операционной системы, драйверов, библиотек и других компонентов, которые взаимодействуют друг с другом для обеспечения работоспособности системы в целом.

Ядро операционной системы — это главный компонент архитектуры Windows. Оно управляет работой всех остальных компонентов операционной системы, включая управление памятью, переключение контекста потоков и обработку системных вызовов.

Драйверы — это компоненты, которые обеспечивают взаимодействие операционной системы с аппаратным обеспечением компьютера. Драйверы могут быть установлены для работы с различными устройствами, такими как принтеры, сканеры, сетевые карты, видеокарты и т.д.

Библиотеки — это компоненты, которые содержат функции и процедуры, которые используются приложениями для выполнения различных задач. Например, библиотека ОС Windows содержит функции для работы с файлами и сетями, а библиотека user32.dll содержит функции для работы с графическим интерфейсом пользователя.

Программный интерфейс Windows — это набор API (Application Programming Interface), который позволяет программистам разрабатывать приложения для ОС Windows. Этот API включает в себя набор вызовов функций, которые могут быть использованы приложениями для работы с операционной системой и другими программами.

В целом, архитектура Windows обеспечивает работу всей операционной системы, гарантируя ее стабильность и безопасность, а также придерживаясь принципа открытости интерфейса для разработчиков приложений.

Инструменты

Инструменты – множество программ для исследования внутреннего устройства Windows и понимания принципа их работы.

Существуют утилиты, которые помогают разобраться в система Windows:

Дополнения от MS
Утилиты Sysinternals(MS) –автор Марк Россинович
Сторонних разработчиков Opensource, аналоги Taskmanager

Посмотрим какие есть утилиты.

По адресу: http://technet.microsoft.com/en-us/sysinterhals/bb842062

можно скачать целый набор программ, который позволяет заглянуть во внутреннее устройство Windows, посмотреть что и как там сделано, что скрыто для пользовательской части. Эти программы в основном затрагивают мониторинг того, как работает ОС.

Autorun – полный список автозапускаемых программ, можно искать программы с вредоносным кодом
DebugView – просмотр дебаг-лога на локальной машине – журнал отладки
DeskMon– мониторинг всех дисковых операций
Handel– просмотр всех открытых процессом хендлов
Junction – поддержка ссылок в файловой системе
ListDll – список DLL, загруженных в процесс
ProcessExplorer – очень детальная информация о каждом процессе
ProcessMonitor – информация об операциях с ФС, реестром, процессами/потоками в реальном времени
RAMMap – информация об использовании физической памяти
WinObj– просмотр объектов ядра

Как узнать какая Windows установлена на компьютере?

Способ 1 — Внешний вид

Для определения редакции собственной ОС стоит обратить внимание на то, как выглядит рабочий стол, дизайн интерфейса, иконки, а также что демонстрируется при включении. Всё это отличается в зависимости от версии

Способ 2 — Переход в свойства с рабочего стола

Кроме того, узнать это можно с помощью значка «Этот компьютер». Для этого необходимо щелкнуть по нему правой кнопкой мышки и выбрать пункт «Свойства» из списка, после чего возникнет окно с указанием вашей версии.

Способ 3 — Переход в свойства через «Пуск»

Есть и альтернативный способ узнать информацию об ОС: открываем меню «Пуск», вновь нажимаем правой кнопкой, но уже по надписи «Компьютер», где нужно «Свойства».

Мне нравится8Не нравится

Как проходит работа операционной системы

ОС действует с применением системных вызовов. Это такой интерфейс между ОС и программой пользователя, который позволяет делать все операции с объектами – файлами и процессами. Программа пользователя делает системный вызов сервису операционной системы, далее она обращается в библиотеку с прописанными процедурами действий, которые загружают регистры, и осуществляется прерывание кода в процессоре.

Прерывание генерируется от внешнего устройства. Такие «Аппаратные прерывания» информируют процессор о совершении асинхронной операции. Аппаратное прерывание производится параллельно процессам обработки программного кода процессором.

Так действует код ядра ОС и выполняется адресным пространством. Ядро ОС обладает доступом к пространству памяти программы пользователя и только после того, как произойдёт системный вызов, происходит передача адреса памяти этой программы для осуществления вызова в ядро.

Вовремя функционирования ОС, могут появиться исключительные операции, приводящие к неработоспособности, которые возникают при попытке выполнить недопустимую команду, обращение без права доступа к ресурсу, обращение к несуществующему кластеру в памяти. Исключительные операции могут появляться так же и при синхронном режиме работы главного компьютерного программного обеспечения.

Работа в операционных системах и средах

История Windows. Структура и архитектура ОС Windows.

Операционные системы корпорации Microsoft можно условно разделить на четыре группы:

MS-DOS и MS-DOS + Windows 3.1
Потребительские (consumer) версии Windows (Window 95/98/Me)
Линия ОС, ведущих начало от Windows NT (Windows NT/2000/XP/Vista)
Версии Windows 7,8,10

MS-DOS и MS-DOS + Windows 3.1

Однозадачная 16-разрядная ОС MS-DOS была выпущена в начале 80-х годов, поменялась на ПК с процессом х86, была примитивная, её оболочка занималась обработкой командной строки. Затем под влиянием Microsoft была разработана система Windows. Широкое распространение получили версии 3.0, 3.1 и 3.11. Первоначально это была не самостоятельная ОС, а скорее многозадачная графическая оболочка MS-DOS, которая контролировала работу ПК и файловую систему.

Потребительские (consumer) версии Windows (Window 95/98/Me)

В 1995 году была выпущена 32-разрядная ОС Windows 95, где была реализована вытесняющая многозадачность. ОС Windows 95 включала большой объем 16-разрядного кода (если один из потоков был занят модификацией данных в ядре, другой поток, чтобы не получить эти данные в противоречивом состоянии, вынужден был ждать, то есть не мог воспользоваться системными сервисами). Это сводило на нет преимущества многозадачности.

Линия ОС, ведущих начало от NT (Windows NT/2000/XP/Vista)

ОС Windows NT (New Technology) — новая 32-разрядная ОС, совместимая с предшествующими версиям Windows по интерфейсу. В начале 1999 года была выпущена Windows NT 5.0, переименованная в Windows 2000. Следующая версия этой ОС данной серии — Windows XP появилась в 2001 году, а Windows Server 2003 — в 2003 году. В 2007 году выпущена Windows Vista, ранее известная под кодовым именем Longhorn.

Версии Windows 7,8,10

В 2009 году вышла ОС Windows 7, в том числе и для 64-разрядных процессов. В ней реализована поддержка Unicode, мульти-тач управление. Большинство драйверов определяется автоматически, в 90% случаев сохраняется обратная совместимость с драйверами для Windows Vista. Windows 8 выпущенна в 2012 году. Использует новый интерфейс под названием Metro. Добавлено две новые функции восстановления системы, новый Диспетчер задач и т.д. В 2015 году появляется Windows 10,призваная стать единой для разных устройств, таких как персональные компьютеры, планшеты, смартфоны, консоли Xbox One и пр.

Задача уровня абстрагирования (hardware abstraction layer, HAL) — скрыть различия аппаратных архитектур для переноса системы на другую платформу. Это позволяет изолировать ядро, драйверы и исполнительную систему ОС Windows от специфики оборудования (например, различий между материнскими платами). Microsoft называет ядром (kernel) компонент, находящийся в невыгружаемой памяти, содержащий низкоуровневые функции ОС (диспетчеризация прерываний, планирование потоков и др.). Ядро и HAL аппаратно-зависимы и написаны на языках Си и ассемблера. Верхние уровни написаны на языке Си и являются машинно-независимыми.
Исполнительная система (executive) обеспечивает управление памятью, процессами, защиту, ввод-вывод и взаимодействие между процессами. В пространстве пользователя работают разнообразные сервисы. Среду для выполнения пользовательских приложений (user applications) предоставляют подсистемы окружения: Win32, POSIX и OS/2. Процессы пользовательского режима для взаимодействия с модулями режима ядра используют библиотеки Windows DLL (Dynamic Link Library — динамическая подключаемая библиотека). Каждая DLL экспортирует набор Windows API функций, которые может вызвать процесс.
Win32 API (Application Programming Interface) – основной интерфейс программирования в семействе операционных систем Microsoft Windows. Функции Win32 API, например, CreateProcess или CreateFile – вызываемые подпрограммы, реализуемые Win32 подсистемой.
В состав Win32 подсистемы входят, например, функции окон и рисования.

Какие еще есть операционные системы кроме Windows?

Есть уйма различных ОС, но немногие из них смогли получить популярность, так как позиции Windows очень сильны. Рассмотрим успешных конкурентов операционной системы Microsoft.

Плюсы и минусы Linux

Операционная система Linux предлагает пользователям полностью отрегулировать её под себя, экспериментируя с различными настройками. При желании пользователь может сделать собственную ОС, базирующуюся на Linux.

Чаще всего пользователи изменяют внешний вид, делая его более футуристичным, либо похожим на интерфейс Windows.

Достоинства
1. Доступность. Linux распространяется бесплатно.
2. Надежность. Операционная система отличается высокой стабильностью.
3. Под Linux практически не пишут вирусы, а потому можно обойтись и без антивируса.
4. Систему можно настроить под себя, используя многочисленные гайды в сети.
5. Весит ОС немного — до 15 Гб на диске, чем выгодно отличается от постоянно разрастающейся Windows.

Недочеты
1. При попытке внести изменения в системные настройки возрастает риск сбоя, особенно у пользователей с небольшим опытом. Настройки могут слететь, если обновится ядро.
2. Менее широкий выбор игр и программ. Устанавливается ПО зачастую из репозиториев с ограниченным набором программ. Для Linux нет продуктов Adobe и iTunes, а каталог в Steam предлагает малое количество игр.
3. Вопросы с совместимостью. Юзерам Linux чаще приходится сталкиваться с проблемами вроде трудностей с установкой драйверов или корректной работы установленного софта.

Плюсы и минусы MacOS

MacOS — платформа для компьютеров компании Apple

Продукция привлекает внимание покупателей шикарным фирменным дизайном, качественной сборкой и четкими дисплеями. Радует и операционная система, предлагающая все необходимое для дизайнеров, работы с видео или музыкой

Преимущества
1. Стабильность, очень продуманный и удобный интерфейс.
2. Минимум действий. Для установки программного обеспечения нужно просто внести его с носителя в список программ.
3. Безопасность. Вирусов очень мало, а те немногие, что есть, не способны нанести серьезного вреда. Если появляются уязвимости, оперативно выпускаются исправления для их закрытия.
4. Отличная оптимизация под используемое железо.

Недостатки
1. Ограниченность. Из-за многочисленных упрощений настройки не отличаются гибкостью.
2. Ограниченная совместимость или и вовсе отсутствие с некоторым оборудованием. Могут возникнуть проблемы с инсталляцией драйверов.
3. Переустановить MacOS сложнее, чем Windows.

Плюсы и минусы Windows

Согласно статистике, под управлением Windows работает примерно 85% ПК, ноутбуков и даже некоторые планшеты. Хотя эксперты делают неутешительные прогнозы для системы Microsoft, ее позиции ежегодно усиливаются.

Положительные стороны
1. Стабильность и надежность. Если программы будут зависать, сама операционная система продолжит стабильно работать.
2. Отличная совместимость с подключаемыми устройствами. При подключении нового устройства система сразу же обновит драйвера, устанавливая их без каких-либо трудностей.
3. Прекрасное решение для гейминга. На PC выходит куда больше игр, чем на Linux и Mac OS вместе взятых.

Отрицательные стороны
1. Стоимость. ОС дорогая, а потому неудивительно, что юзеры ставят на ПК пиратские версии.
2. Вирусы. Пользоваться Windows куда опаснее, чем другими ОС, а потому не обойтись без антивируса.
3. Нерациональное использование пространства накопителя. Операционная система может задействовать больше сотни Гб используемого накопителя, постоянно придется чистить кэш. Если объем SSD или жесткого диска небольшой, другой софт или игры придется устанавливать на другой подключенный носитель.

Процессы и потоки

Процесс в Windows — это запущенная программа, которая имеет свою собственную виртуальную память и независимое выделение ресурсов ОС. Каждый процесс работает в отдельном пользовательском пространстве и имеет свой уникальный идентификатор (PID). Процессы в Windows могут быть запущены как операционной системой, так и другими приложениями.

Поток в Windows — это единица выполнения внутри процесса. Один процесс может иметь несколько потоков. Каждый поток работает в контексте своего родительского процесса и имеет свой собственный стек вызовов. Потоки обычно используются для организации параллельного выполнения кода в одном процессе.

Один процесс может содержать несколько потоков, которые могут работать параллельно. Это позволяет ускорить выполнение задачи и более эффективно использовать ресурсы CPU. Однако необходимо иметь в виду, что многопоточность может привести к сложностям с синхронизацией доступа к разделяемым ресурсам и распараллеливанию работы.

Для организации параллельной работы потоков в Windows используются различные механизмы синхронизации и межпоточного взаимодействия, такие как мьютексы, семафоры, критические секции и т.д. Наличие этих механизмов позволяет решать многие проблемы, связанные с многопоточностью, и обеспечивает безопасность работы приложений.

Какую ОС выбрать айтишнику

Чтобы выбрать ОС, надо понять, с какого девайса на ней планируете работать и как.

Если разработчик планирует создавать игры, стоит использовать Windows для десктопных, Android либо iOS для мобильных. Полноценные шутеры и бродилки со сложным управлением пишут под ПК, чуть проще — под смартфоны.

Написать программу

Есть смысл выбрать Linux. ОС можно настроить под себя, весь софт под нее бесплатный. А можно поставить оболочки, внутри которых запускать сторонние программы, например от Windows.

Основы создания программ вы освоите на курсе «Java-разработчик». После учебы, которая длится 11 месяцев, сможете претендовать на место младшего специалиста: у вас будет сильное портфолио и диплом.

Работать с медиаконтентом

Если нужно профессионально работать с аудио- и видеофайлами в специальных редакторах, подходит MacOS. Она качественно обрабатывает звук, быстро рендерит видео, не подвисает, если параллельно работают две программы.

Научитесь создавать, поддерживать, улучшать сайты и приложения на курсе «Веб-разработчик» от онлайн-университета Skypro. Справитесь, даже если совсем нет опыта в IT. Соберете портфолио и пройдете мастер-классы с реальными рабочими задачами. Центр карьеры подготовит к собеседованиям и научит откликаться на вакансии. Если не найдете работу за четыре месяца, вам вернут деньги за обучение.

Особенности системы

Операционная система Windows имеет различные особенности,
которые делают ее популярной и широко используемой. Вот некоторые из них:

Пользовательский интерфейс: Windows предоставляет
графический интерфейс пользователя (GUI), который прост в использовании и
настраивается. Пользователи могут легко перемещаться по различным приложениям и
настройкам.

Многозадачность: Windows позволяет пользователям запускать
несколько приложений одновременно, что облегчает переключение между различными
программами.

Управление файлами: Windows имеет мощную систему управления
файлами, которая позволяет легко организовывать, искать и извлекать файлы.

Совместимость: Windows совместима с широким спектром
аппаратного и программного обеспечения, что облегчает поиск совместимых
устройств и приложений.

Безопасность: Windows имеет встроенные функции безопасности,
такие как антивирус и брандмауэр, которые помогают защитить пользователей от
вредоносных программ и других угроз безопасности.

Регулярные обновления: Windows регулярно обновляется для
повышения производительности, исправления ошибок и добавления новых функций.

Универсальные приложения: Windows имеет платформу
универсальных приложений, которая позволяет разработчикам создавать приложения,
которые могут работать на различных устройствах, включая ПК, планшеты и
смартфоны.

Cortana: Cortana — это персональный цифровой помощник,
который может помочь пользователям в решении различных задач, таких как
установка напоминаний, планирование встреч и поиск информации в Интернете.

Microsoft Store: Microsoft Store — это цифровой магазин, где
пользователи могут загружать приложения, игры и другой контент.

Игры: Windows также является популярной платформой для игр,
поддерживая DirectX и другие игровые технологии.

Безопасность встраиваемых систем, использующих Windows 10 IoT Enterprise

Windows 10 IoT Enterprise оснащена интегрированными функциями, обеспечивающими безопасность приложения или устройства:

загрузка устройства осуществляется непосредственно в основное приложение с блокировкой доступа к интерфейсу ОС, актуально для киосков и подобных устройств;
допуск только к определенному перечню приложений;
наличие надежной защиты от вирусов и других негативных факторов, приводящих к необратимым изменениям ПО;
скрытые системные уведомления;
возможность подключения только разрешенных устройств или типов устройств;
блокировка клавиш и их сочетаний, предотвращающая сворачивание окон и выход в служебный интерфейс;
возможность настроить автоматическую перезагрузку при сбое драйверов.

Управление памятью

Архитектура Windows имеет сложную систему управления памятью, которая позволяет оптимизировать ее использование.

Виртуальная память – это механизм, который позволяет операционной системе использовать дополнительное пространство на жестком диске в качестве дополнительной памяти для хранения данных. Операционная система Windows использует виртуальную память для хранения данных процессов, которые не могут быть расположены в оперативной памяти.

Механизм Pagefile предоставляет операционной системе возможность использовать виртуальную память в качестве расширения оперативной памяти. Если все физическая оперативная память занята данными, то Windows использует страницы виртуальной памяти для хранения этих данных. Как только данные будут снова необходимы, они будут перемещены обратно в оперативную память.

Алгоритмы кэширования данных также позволяют оптимизировать использование памяти, позволяя временно хранить данные в оперативной памяти для ускорения доступа к ним в будущем. Файлы, которые были открыты или ранее использованы, могут быть кэшированы в оперативной памяти, чтобы сократить время доступа к ним при последующих обращениях.

Управление памятью в Windows гарантирует, что все процессы получают достаточное количество памяти для выполнения их задач. Если процесс тратит слишком много памяти, операционная система может ограничить его потребление и выбросить из памяти неиспользуемые данные, чтобы освободить место для других процессов.

Как работает операционная система ?Компьютер76

Итак, коротко о том, как работает операционная система .

Операционные системы изначально несли в своём предназначении возможность работы с самыми сложными операциями по вводу-выводу информации – это работа с физическими носителями. Это становится очевидным, лишь только мы взглянем на название одной из первых операционных систем, которое носило в своём названии сокращение DOS, что в переводе с английского расшифровывалось как disk operating system. Правильный перевод на русский язык будет звучать как «система управления дисками». Чуть позже перевод стал пословным: операционная система. Слово «диск» потерялось. А операционная система эволюционировала во всесоединяющий мост между «железом» и программным обеспечением.

Если бы не было операционной системы, каждому пользователю пришлось бы стать программистом, который должен постоянно писать приложения для того, чтобы правильно писать текстовые файлы или отображать информацию на экране, печатать на принтере и перезаписывать информацию с диска и на него, ну и, конечно, другие приложения, которые сочленяют «железо» и программу. Можно только представить, насколько операционная система облегчает пользователю работу. Но это далеко не всё, что она может.

Система создаёт в себе общую платформу, на которой базируется всё программное обеспечение. Без системы вы не сможете даже сохранить два подобных файла, созданных различными программами, на один и тот же диск, так как они могут иметь различный формальный параметр хранения. Плюс ко всему операционная система предоставляет возможность действовать с программой за её пределами: удалить, скопировать данные частично или полностью, распечатать созданный программой документ и т.д.

Конечно, работает операционная система не в одиночестве.

Её эффективность и всеобъемлимость зависит не только от совместной работы с приложениями сторонних разработчиков, но и от неразрывной связи с кодом, «прошитым» в чипы материнской платы, а также взаимодействии с драйверами устройств, установленных в эту плату. BIOS – прошитый в материнскую плату код – служит переводчиком между «железом», процессором и операционной системой. Драйверы устройств – это маленькие BIOS для каждого из устанавливаемого в компьютер оборудования. Они будут переводить команды, подаваемые на эти устройства от пользователя. Нажимая мышью по какому-нибудь ярлыку на Рабочем столе компьютера, запуская программу, вы тем самым выгружаете с диска часть функций операционной системы, которая захватывает пакет данных с BIOS материнской платы; они вместе обращаются к драйверу необходимого устройства, и в итоге ан экране мы видим результат действий пользователя.Вместе эти три компоненты производят такую работу, что в пределах коротких эссе описать невозможно. Но некоторые подробности знать всё же нужно. Поэтому далее – как работает Plug and Play, как перемещаются файлы по компонентам компьютера и причём здесь процессор.

Успехов.

Мой мир

Из чего состоит операционная система

Особенность операционной системы — это не единая монолитная среда, а набор модулей. Каждый модуль содержит функции для конкретной работы.

Большинство операционных систем состоят из таких компонентов:

Система ввода-вывода. Ее еще называют BIOS. Передает устройствам — клавиатуре, мышке, сетевому адаптеру — команды, обрабатывает ошибки, реагирует на прерывания. То есть когда пользователь кликает мышкой на условный ярлык, система обрабатывает действие по заранее прописанному сценарию. Например, открывает папку.

Загрузчик ОС. Программа, которая загружает файлы операционной системы, когда пользователь запускает компьютер.

Ядро ОС. Центральная часть любой операционки. В ней собраны основные системы, которые запускают программы и управляют ими.

Драйверы. Дополнительный софт для управления устройствами, которые подключают к ПК. Дополняют BIOS — систему ввода-вывода.

Командный процессор. Передает действия пользователя компьютеру, чтобы тот их обработал.

Графический интерфейс. Всё то, что отображается на мониторе компьютера: рабочий стол, папки, ярлыки, окна.

Это работа графического дизайнера. Научиться основам работы с интерфейсом можно на курсе «Графический дизайнер».
Сами разработаете сайт и промобаннер. За время учебы создадите конкурентоспособное портфолио и получите актуальные навыки для работы.

Перспективы развития Windows

Основываясь на отраслевых тенденциях, можно сделать
предположения о направлениях развития Windows.

Интеграция облака: Microsoft продвигает интеграцию облака с
Windows, облегчая пользователям доступ к облачным службам прямо с рабочего
стола. Сюда входят такие функции, как интеграция OneDrive, поддержка Azure
Active Directory и Windows Virtual Desktop.

Безопасность: В связи с ростом числа кибератак компания
Microsoft уделяет большое внимание повышению безопасности Windows. Сюда входят
такие функции, как распознавание лица Windows Hello, улучшенная биометрическая
аутентификация и интеграция с Microsoft Defender for Endpoint

Интеграция искусственного интеллекта: Microsoft работает над
интеграцией искусственного интеллекта в Windows, чтобы обеспечить более
интеллектуальный и персонализированный опыт для пользователей. Сюда входят
такие функции, как Cortana, виртуальный помощник на базе ИИ, который может
помочь пользователям в решении задач, и платформа Windows AI, которая
предоставляет разработчикам инструменты для создания интеллектуальных
приложений.

Интеграция между устройствами: Microsoft работает над
созданием более унифицированного опыта работы на различных устройствах, включая
ПК с Windows, планшеты и смартфоны. Это включает в себя такие функции, как
приложение Your Phone, которое позволяет пользователям получать доступ к своему
смартфону с ПК, и Windows Timeline, которая обеспечивает временную шкалу
действий на разных устройствах.

Пользовательский интерфейс: Microsoft вносит изменения в
пользовательский интерфейс Windows, чтобы сделать его более современным и
удобным. Сюда входит внедрение системы Fluent Design System, которая
обеспечивает более плавный и интуитивно понятный интерфейс, а также добавление
темного режима, который снижает напряжение глаз и увеличивает время автономной
работы на устройствах с OLED-экранами.

Windows для мобильных устройств

Помимо компьютерной версии Microsoft занималась развитием мобильных платформ. В нулевых были успешны смартфоны под управлением Windows Mobile, но с появлением iOS и Android платформа начала терять популярность. С появлением Windows Phone компания пыталась вернуть позиции, для чего выкупила культовый финский бренд Nokia, но это не помогло и сейчас на мобильном рынке властвуют Apple и телефоны разных брендов под управлением Android.

Причин краха мобильного ответвления было несколько. Смартфоны с Windows работали не так стабильно, как хотелось, а фирменный магазин WindowsStore уступал App Store и Google Play в ассортименте приложений, так как разработчики не стремились работать для платформы с туманными перспективами и ничтожно малой долей на рынке.

Менеджер объектов

Это часть execute, сокращенное название OB(Object Manager) – эти же самые названия используются в языке СИ.

— Управляет ресурсами

Физ. файлы и директории;
Элементы реестра;
Процессы (поток).

Каждый ресурс предоставляется объектом

Операции над объектами:

Создание/удаление;
Защита доступа;
Подсчет ссылок (Reference counting).

Подсчет ссылок (Reference counting)

При создании или открытии объекта создается ссылка на объект, называемая хэндлом.

Хэндлы ассоциированы с процессом, но могут передаваться от одного процесса к другому, так как объектом можно пользоваться из разных процессов, то это разделяемый ресурс. Удобно передавать хэндлы.

По иерархии объектов существуют два класса объектов:

executive – используются пользовательскими приложениями и компонентами самого executive (исполнительной подсистемы), их большинство, они общие.
Kernel – представляют базовые ресурсы – физические устройства, примитивы синхронизации… Могут использоваться только в режиме ядра. Используются только ядром, т.е. с ними работает только ядро и больше никто.

Типы объектов Windows

Класс Executive

Process – процесс (множество потоков, виртуальное адр.пространство и управляющая информация)
Thread — поток
Job – множество процессов
File – открытый файл или устройство ввода/вывода
File mapping object – область памяти отображаемая в файл
Access token – права доступа
Event — событие
Semaphore/mutex – семафор/мьютекс (высокоуровневые примитивы синхронизации)
Timer — таймер
Key – ключ реестра
Desktop – логический дисплей (раб.стол)
Clipboard – временный репозиторий для других объектов
Windows Station – множество объектов типа desktop/clipboard
Symbolic link – символьная ссылка на другие объекты
Можно создавать свой тип объекта.

Что такое сам объект физически?

Объект Windows

Сам объект – это набор каких-то данных. Каких – менеджеру объектов без разницы. Объект состоит из двух больших частей: тело, заголовок.

Тело – сами данные(они интересуют конкретного потребителя).

Заголовок – добавляется менеджером объектов, в нем хранится внутренняя информация для организации объекта, его хранения, наименования, учета, работы, прав доступа.

Имя
Директория, которая ему принадлежит
Дескриптор безопасности
Сколько раз были открыты хэдлы объекта
Список процессов, имеющих ссылку на данный объект
Количество этих ссылок
Тип

Все они нужны для работы менеджера объектов.

Объекты группируются в директории, чтобы их как то систематизировать. Строится все иерархическим образом, есть директории верхнего уровня(Root), потом есть ветви.

Общие понятия об операционных системах

Ресурсы компьютера, такие как процессор, оперативная память, периферийные устройства, могут эффективно работать только в том случае, если их совместную работу координируют специальные программы. Иначе устройства будут работать несогласованно или вообще не смогут приносить пользу. Поэтому на любом компьютере используется операционная система. Операционной системой (ОС) – называется комплекс управляющих программ, предназначенных для управления вычислительным процессом и наиболее эффективного использования всех ресурсов вычислительной системы. Операционная система осуществляет планирование вычислительного процесса и управление его ходом. Все программы, которые мы устанавливаем на компьютер, работают под управлением и контролем операционной системы. Все устройства, которые мы подключаем к компьютеру, «общаются» с операционной системой через специальные программы – драйверы устройств. Кроме того, операционная система предоставляет пользователю интерфейс для взаимодействия с ресурсами компьютера.

Получи помощь с рефератом от ИИ-шки

ИИ ответит за 2 минуты

Операционные системы в зависимости от их назначения могут обладать или не обладать следующим рядом свойств:

Многозадачность — возможность запускать и выполнять одновременно более одной программы.
Работа в режиме реального времени. ОС с этим свойством используются чаще всего для управления автоматическими комплексами. Их главная черта – это способность быстро реагировать на непредсказуемый поток внешних событий;
Многопользовательский режим. Специальный режим, который позволяет работать нескольким пользователям за несколькими терминалами, разделяя при этом ресурсы одного и того же компьютера;
Распределенность. При распределенном режиме работы пользователь , может обращаться к ресурсам разных компьютеров. ОС так управляет этими ресурсами, что у пользователя создается впечатление работы за одним единственным компьютером.
Встроенность. Встроенные ОС работают на компьютере, который встроен в какое-то устройство и управляет этим устройством. Других функций такой компьютер не выполняет. Встроенная ОС поставляется только вместе с устройством и не распространяется отдельно от него.
Интерактивность. Интерактивные системы рассчитаны на пользователя, который сидит за терминалом и ожидает отклика системы на свои действия.

Противоположностью интерактивным ОС являются ОС с пакетной обработкой, которые вообще не предполагают наличия пользователя.

Интерактивные системы могут иметь текстовый интерфейс, а могут иметь графический интерфейс.

Защита данных и безопасность

Архитектура Windows обеспечивает высокую степень безопасности данных. Система использует различные механизмы защиты, такие как:

Контроль доступа — это механизм, позволяющий ограничивать доступ к данным и ресурсам системы на основе прав доступа, определяемых пользователями и группами.
Шифрование данных — это процесс, при котором данные преобразуются в зашифрованный вид с использованием ключа шифрования. Это позволяет обеспечить конфиденциальность и целостность данных.
Аутентификация пользователей — это процесс проверки подлинности пользователя при входе в систему. Windows поддерживает различные методы аутентификации, такие как пароль, PIN-код, сканер отпечатков пальцев и т.д.

Кроме того, Windows имеет большое количество инструментов для обнаружения и предотвращения вредоносных действий. Например, система обновлений обеспечивает устранение уязвимостей, а antivirus-программы защищают от вирусов и других вредоносных программ.

Следование рекомендациям по обеспечению безопасности данных в Windows позволяет минимизировать риски утечки информации и нанесения ущерба бизнесу.

Компоненты ОС

Windows состоит из множества компонентов, каждый из которых выполняет определенные функции. Некоторые компоненты OS оказывают непосредственное воздействие на пользователей, а некоторые работают на более низком уровне и используются другими компонентами. Рассмотрим некоторые из наиболее важных компонентов:

Ядро ОС — базовый компонент, который контролирует работу всех остальных компонентов, управляет процессами, памятью и вводом-выводом данных.
Драйверы устройств — программное обеспечение, которое позволяет ОС взаимодействовать с устройствами, например, с принтерами, сканерами и т. д.
Подсистема виртуальной памяти — компонент, который позволяет ОС использовать жесткий диск для расширения оперативной памяти и управляет процессами замены страниц памяти.
Пользовательский интерфейс — компонент, который позволяет пользователям взаимодействовать с ОС. В пользовательском интерфейсе входят окна, меню, диалоговые окна и т. д.
Службы ОС — компоненты, предоставляющие дополнительные функции, например, служба печати, служба безопасности и т. д.

Все компоненты ОС работают в тесной связи друг с другом, чтобы обеспечить стабильное и надежное функционирование ОС

Важно, чтобы все компоненты были правильно настроены и работали вместе, чтобы предоставлять пользователю лучший опыт работы с ОС Windows