Работа с системным реестром Windows XP

Папка Сеть и удаленный доступ к сети (Пуск | Настройка | Панель управления (Start | Setting | Control Panel)) объединяют средства Dial-up Networking из Windows NT 4.0 и функции, прежде доступные из панели управления (значок Network), например, настройки сетевых протоколов и прочих служебных параметров. Каждое подключение в папке Сеть и удаленный доступ к сети (16.1) служит для создания и использования связи между данным и другим компьютером или сетью. С помощью таких подключений упрощается настройка сети. Например, изменить набор установленных сетевых протоколов можно выбором пункта Свойства (Properties) контекстного меню и несколькими щелчками в открывшемся окне.

Серверы DHCP DNS и WINS
Служба DNS является одним из ключевых компонентов, обязательным для работы доменов Windows XP. Применение DNS-сервера, входящего в поставку Windows XP, необязательно (т. е, можно использовать другие серверы и на других платформах, отвечающие определенным требованиям), но "штатный" сервер упрощает конфигурирование и сопровождение доменов Windows XP. В противном случае неизбежны дополнительные операции по настройке "стороннего" DNS-сервера и велика вероятность периодического ручного конфигурирования при каких-то изменениях в сети (добавлении компьютеров, изменении адресов и т. п.).

Дополнительные сетевые службы
Система Windows XP располагает множеством дополнительных сетевых служб, позволяющих решать разнообразные задачи, возникающие в сложных, разнородных сетях; некоторые из этих служб рассматриваются в данной главе.

Коммуникационные службы
Служба удаленного доступа, входящая в состав Microsoft Windows XP, позволяет удаленным или мобильным работникам подключаться к корпоративным вычислительным сетям, например, по телефонной коммутируемой линии и работать с ресурсами сети как обычно. Удаленный доступ также обеспечивает поддержку виртуальных частных сетей (Virtual Private Network, VPN), чтобы пользователи могли устанавливать безопасное соединение с корпоративной сетью через общественные сети, например, через Интернет.

Маршрутизация
Служба маршрутизации, включенная в Windows NT 4.0 Server — Multiprotocol Router (Многопротокольный маршрутизатор, MPR) версии 1.0 — обеспечивала ограниченный набор служб маршрутизации для локальных сетей, подходящих для малых организаций и филиалов. В июне 1996 года компания Microsoft выпустила Службу маршрутизации и удаленного доступа (Routing and Remote Access Service) как свободно распространяемый компонент для загрузки с веб-сервера Microsoft. В службе маршрутизации и удаленного доступа для Windows NT 4.0 появился ряд расширенных функциональных возможностей, относящихся к глобальным сетям. Также были дополнены и возможности маршрутизации, доступные в MPR 1.0.

Работа с Интернетом и электронной почтой
Разумеется, попытка охватить в одной главе все аспекты работы в Интернете — задача практически неосуществимая. Ведь только для описания программы Internet Explorer с подробным обсуждением всех заложенных в нее новых технологий потребуется отдельная большая книга! Цель авторов гораздо скромнее — познакомить читателя со стандартными средствами, предоставляемыми системой Windows XP для работы в сети Интернет.

Службы Интернета в Windows XP
Internet Information Services (US) — набор базовых служб Интернета, в состав которых входят: веб-сервер, FTP-сервер, SMTP-сервер, NNTP-сервер и ряд дополнительных служб. Службы IIS предоставляют множество новых возможностей, которые могут превратить систему Windows XP в мощную платформу для распределенных сетевых приложений. Службы IIS объединены при помощи стандартного интерфейса администрирования и общих методов управления.

Основные концепции службы Active Directory
В рамках этой книги невозможно подробно рассмотреть все аспекты использования службы каталогов Active Directory и доменов Windows XP, поэтому в данной и следующих двух главах изложены основные термины и принципы построения служб каталогов и, конкретно, Active Directory; без понимания этих принципов трудно воспринимать материал многих других глав и эффективно использовать системы Windows XP в сложной сетевой среде. Рассмотрены также некоторые вопросы развертывания доменов Windows XP и типовые операции администрирования Active Directory (создание объектов каталога, делегирование прав администрирования, управление доверительными отношениями и т. д.).

Проектирование доменов и развертывание Active Directory
Для краткости (тема планирования доменов и миграции из предыдущих версий заслуживает отдельной книги) мы не будем рассматривать многочисленные доменные модели Windows NT 4.0 и способы их преобразования в домены Windows XP. Важно понять сам принцип создания и обновления контроллеров домена (запуск процесса повышения роли сервера, очередность обновления РОС и BDC и т. д.) и на его базе строить стратегию перевода существующих доменов в домены Windows XP.

Windows 2000 - работа системного реестра

Реестр становится необходимым уже на начальных этапах загрузки Windows NT/2000. Проблемы при загрузке могут быть вызваны, в том числе, и повреждением реестра. Например, многие пользователи Windows NT/2000 могли испытать шок, получив в процессе загрузки сообщение следующего вида:
Windows 2000 Could not start because the following file is missing or corrupt:
\WINNT\SYSTEM32\CONFIG\SYSTEM
You can attempt to repair this file by Starting Windows NT Setup using the original Setup floppy disk or CD-ROM. Select 'r' at the first screen to repair.
Появление такого сообщения свидетельствует об отсутствии или повреждении важной части реестра Windows NT/2000 — файла куста (hive) разделов реестра SYSTEM (речь о принципах хранения реестра пойдет далее в этой главе). Приведенный пример убедительно демонстрирует, что единственная ошибка в системном реестре может не только повлиять на всю конфигурацию, но и сделать невозможным запуск операционной системы. Помимо этого, добиться корректной работы некоторых приложений можно также лишь через редактирование реестра. Таким образом, важность навыка редактирования реестра нельзя недооценивать.
Непосредственное редактирование реестра, даже в тех случаях, когда оно необходимо, при неумелом выполнении может привести к большим неприятностям. Поэтому, если вы чувствуете себя неуверенно или просто не можете позволить себе затратить значительное время для проведения восстановительных работ, не ставьте смелых экспериментов над реестром своей операционной системы (будь то Windows NT 4.0 или Windows 2000). Вполне возможно, что единственная ошибка приведет к необходимости переустановки операционной системы.
Для выполнения задач по конфигурированию системы, по мере возможности, рекомендуется использовать административные утилиты, так как их применение всегда предпочтительнее непосредственного редактирования реестра. Этот метод намного безопаснее, поскольку административные средства не позволяют сохранять в реестре некорректные значения. Если в процессе редактирования реестра с помощью одного из редакторов реестра будет допущена ошибка, редактор сохранит некорректное значение, а вы не получите даже предупреждения, так как редакторы реестра не распознают и не исправляют такие ошибки.
Все современные операционные системы из семейства Windows — Windows 95/98, Windows NT 4.0 и Windows 2000 — имеют в своем составе утилиты, предназначенные для просмотра и редактирования реестра, так называемые редакторы реестра. В Windows NT/2000 существует два таких редактора. Традиционная программа редактирования реестра Windows NT носит название Regedt32.exe. Эта программа наследуется от предыдущих версий Windows NT и позволяет редактировать реестр Windows NT/2000 методами, которые не поддерживаются в Windows 95/98. Более новая программа, Regedit.exe, была первоначально написана для Windows 95. Она обладает многими из возможностей Regedt32.exe и снабжена интерфейсом Windows Explorer. Версия Regedit, которая имеется в составе Windows NT/2000, почти полностью идентична аналогичному приложению, имеющемуся в составе Windows 95/98.

Обзорная информация по реестру Windows NT/2000
Выбрать компьютер (Select Computer) - эта команда используется для того, чтобы открыть реестр на удаленном компьютере Windows NT/2000 Редактор реестра можно использовать для просмотра и редактирования содержимого реестра удаленного компьютера (если на этом компьютере работает сервис Сервер (Server)). При получении доступа к реестрам удаленных систем можно просматривать только ветви HKEY_IJSERS и HKEY_LOCAL_MACHINE. Вы сможете просматривать и редактировать информацию разделов реестра на удаленном компьютере, если установленные для этого реестра права доступа позволяют выполнять такие операции.

"Синий экран" и Windows 2000
Итак, "синий экран" можно увидеть и в Windows 2000. Когда система выявляет серьезную ошибку, которую не может устранить самостоятельно, она, в зависимости от типа ошибки, генерирует соответствующие системные сообщения, которые и известны под собирательным названием "синий экран". В этом разделе мы рассмотрим основные причины возникновения таких ошибок в Windows 2000 и классифицируем их по типам.

Изменение порядка служб доступа
Папка Сеть и удаленный доступ к сети (Пуск | Настройка | Панель управления (Start | Setting | Control Panel)) объединяют средства Dial-up Networking из Windows NT 4.0 и функции, прежде доступные из панели управления (значок Network), например, настройки сетевых протоколов и прочих служебных параметров. Каждое подключение в папке Сеть и удаленный доступ к сети (16.1) служит для создания и использования связи между данным и другим компьютером или сетью. С помощью таких подключений упрощается настройка сети. Например, изменить набор установленных сетевых протоколов можно выбором пункта Свойства (Properties) контекстного меню и несколькими щелчками в открывшемся окне.

Серверы DHCP, DNS и WINS
Служба DNS является одним из ключевых компонентов, обязательным для работы доменов Windows 2000. Применение DNS-сервера, входящего в поставку Windows 2000, необязательно (т. е, можно использовать другие серверы и на других платформах, отвечающие определенным требованиям), но "штатный" сервер упрощает конфигурирование и сопровождение доменов Windows 2000. В противном случае неизбежны дополнительные операции по настройке "стороннего" DNS-сервера и велика вероятность периодического ручного конфигурирования при каких-то изменениях в сети (добавлении компьютеров, изменении адресов и т. п.).

Управление качеством обслуживания
Windows 2000 включает важную технологию управления качеством обслуживания (Quality of Service, QoS), которая поддерживается и в Windows 98. Эта технология позволяет администраторам сети использовать новое поколение приложений, которые интенсивно используют среду передачи данных и требуют строгих временных характеристик, при сохранении возможности управления использованием сети. Независимые поставщики программного обеспечения могут использовать преимущества прикладных интерфейсов для того, чтобы получить лучшее качество сетевого обслуживания для своих критических по времени или потоковых приложений.

Коммуникационные службы
Служба удаленного доступа, входящая в состав Microsoft Windows 2000, позволяет удаленным или мобильным работникам подключаться к корпоративным вычислительным сетям, например, по телефонной коммутируемой линии и работать с ресурсами сети как обычно. Удаленный доступ также обеспечивает поддержку виртуальных частных сетей (Virtual Private Network, VPN), чтобы пользователи могли устанавливать безопасное соединение с корпоративной сетью через общественные сети, например, через Интернет.

Введение в маршрутизацию
Служба маршрутизации в Microsoft Windows 2000 Server — полнофункциональный программный маршрутизатор, а также открытая платформа для построения служб маршрутизации и организации работы с разнородными сетями. Она предлагает службы маршрутизации для работы в локальных вычислительных сетях (ЛВС), глобальных вычислительных сетях (ГВС) или через Интернет, используя безопасное соединение для организации виртуальных частных-сетей (Virtual Private Network, VPN).

Microsoft Internet Explorer
В состав систем Windows 2000 компания Microsoft включила и последнюю версию браузера (обозревателя) Интернета — Microsoft Internet Explorer (IE) 5.0. Необходимо прежде всего отметить, что в ходе разработки новой версии компания действительно постаралась учесть пожелания пользователей. В версии IE 4.0 наряду с множеством ценных функциональных возможностей было немало недостатков, исправленных в версии 5.0.

Администрирование служб веб и FTP
Свойства и наследование свойств. Свойства— параметры, которые могут быть настроены для конкретного узла. Например, можно использовать оснастку Internet Information Services, чтобы изменить порт TCP по умолчанию (80) для сервера на другой номер порта. Свойства узла видны в окнах свойств и хранятся в базе данных, которая называется метабазой (metabase).

Основные концепции службы Active Directory
В рамках этой книги невозможно подробно рассмотреть все аспекты использования службы каталогов Active Directory и доменов Windows 2000, поэтому в данной и следующих двух главах изложены основные термины и принципы построения служб каталогов и, конкретно, Active Directory; без понимания этих принципов трудно воспринимать материал многих других глав и эффективно использовать системы Windows 2000 в сложной сетевой среде. Рассмотрены также некоторые вопросы развертывания доменов Windows 2000 и типовые операции администрирования Active Directory (создание объектов каталога, делегирование прав администрирования, управление доверительными отношениями и т. д.).

Работа с системным реестром Windows XP (2)

Реестр операционной системы Windows XP представляет собой централизованную базу данных параметров настройки системы и работающих в ней приложений. В этом смысле реестр аналогичен разнообразным INI-файлам, а также файлам AUTOEXEC.BAT и CONFIG.SYS, которые использовались ранее. Реестр содержит информацию обо всех аппаратных средствах, программном обеспечении, операционной системе и сетевых параметрах компьютера. Эта сложная иерархическая база данных принимает участие во всех аспектах работы Windows XP. Хорошее понимание принципов работы реестра, выполняемых им задач, а также умение манипулировать реестром необходимо всем: системным и сетевым администраторам, специалистам из групп технической поддержки, а также опытным пользователям из числа программистов. Кроме того, для системных администраторов особенно важны вопросы администрирования и защиты реестра, а также его резервного копирования и восстановления.

Работа с системным реестром
Приведенный пример убедительно демонстрирует, что единственная ошибка в системном реестре может не только повлиять на всю конфигурацию, но и сделать невозможным запуск операционной системы. Помимо этого, добиться корректной работы некоторых приложений можно также лишь через редактирование реестра. Таким образом, важность навыка редактирования реестра нельзя недооценивать.

Пример экрана сообщения STOP
При появлении сообщения STOP рекомендуется в первую очередь ознакомиться с информацией кода ошибки, помогающей ее устранить. Одно из важных нововведений в Windows XP — теперь сообщения STOP включают рекомендации пользователю по устранению ошибок. Наконец, третья часть экрана сообщения STOP содержит информацию о сохранении отладочного дампа памяти, который впоследствии может быть использован отладчиком ядра.

Сеть и удаленный доступ к сети
Папка Сеть и удаленный доступ к сети (Пуск | Настройка | Панель управления (Start | Setting | Control Panel)) объединяют средства Dial-up Networking из Windows NT 4.0 и функции, прежде доступные из панели управления (значок Network), например, настройки сетевых протоколов и прочих служебных параметров. Каждое подключение в папке Сеть и удаленный доступ к сети (16.1) служит для создания и использования связи между данным и другим компьютером или сетью. С помощью таких подключений упрощается настройка сети. Например, изменить набор установленных сетевых протоколов можно выбором пункта Свойства (Properties) контекстного меню и несколькими щелчками в открывшемся окне.

Серверы DHCP DNS и WINS
Служба DNS является одним из ключевых компонентов, обязательным для работы доменов Windows XP. Применение DNS-сервера, входящего в поставку Windows XP, необязательно (т. е, можно использовать другие серверы и на других платформах, отвечающие определенным требованиям), но "штатный" сервер упрощает конфигурирование и сопровождение доменов Windows XP. В противном случае неизбежны дополнительные операции по настройке "стороннего" DNS-сервера и велика вероятность периодического ручного конфигурирования при каких-то изменениях в сети (добавлении компьютеров, изменении адресов и т. п.).

Дополнительные сетевые службы
Система Windows XP располагает множеством дополнительных сетевых служб, позволяющих решать разнообразные задачи, возникающие в сложных, разнородных сетях; некоторые из этих служб рассматриваются в данной главе.

Коммуникационные службы
Служба удаленного доступа, входящая в состав Microsoft Windows XP, позволяет удаленным или мобильным работникам подключаться к корпоративным вычислительным сетям, например, по телефонной коммутируемой линии и работать с ресурсами сети как обычно. Удаленный доступ также обеспечивает поддержку виртуальных частных сетей (Virtual Private Network, VPN), чтобы пользователи могли устанавливать безопасное соединение с корпоративной сетью через общественные сети, например, через Интернет.

Маршрутизация
Служба маршрутизации, включенная в Windows NT 4.0 Server — Multiprotocol Router (Многопротокольный маршрутизатор, MPR) версии 1.0 — обеспечивала ограниченный набор служб маршрутизации для локальных сетей, подходящих для малых организаций и филиалов. В июне 1996 года компания Microsoft выпустила Службу маршрутизации и удаленного доступа (Routing and Remote Access Service) как свободно распространяемый компонент для загрузки с веб-сервера Microsoft. В службе маршрутизации и удаленного доступа для Windows NT 4.0 появился ряд расширенных функциональных возможностей, относящихся к глобальным сетям. Также были дополнены и возможности маршрутизации, доступные в MPR 1.0.

Работа с Интернетом и электронной почтой
Разумеется, попытка охватить в одной главе все аспекты работы в Интернете — задача практически неосуществимая. Ведь только для описания программы Internet Explorer с подробным обсуждением всех заложенных в нее новых технологий потребуется отдельная большая книга! Цель авторов гораздо скромнее — познакомить читателя со стандартными средствами, предоставляемыми системой Windows XP для работы в сети Интернет.

Службы Интернета в Windows XP
Internet Information Services (US) — набор базовых служб Интернета, в состав которых входят: веб-сервер, FTP-сервер, SMTP-сервер, NNTP-сервер и ряд дополнительных служб. Службы IIS предоставляют множество новых возможностей, которые могут превратить систему Windows XP в мощную платформу для распределенных сетевых приложений. Службы IIS объединены при помощи стандартного интерфейса администрирования и общих методов управления.

Основные концепции службы Active Directory
В рамках этой книги невозможно подробно рассмотреть все аспекты использования службы каталогов Active Directory и доменов Windows XP, поэтому в данной и следующих двух главах изложены основные термины и принципы построения служб каталогов и, конкретно, Active Directory; без понимания этих принципов трудно воспринимать материал многих других глав и эффективно использовать системы Windows XP в сложной сетевой среде. Рассмотрены также некоторые вопросы развертывания доменов Windows XP и типовые операции администрирования Active Directory (создание объектов каталога, делегирование прав администрирования, управление доверительными отношениями и т. д.).

Проектирование доменов и развертывание Active Directory
Для краткости (тема планирования доменов и миграции из предыдущих версий заслуживает отдельной книги) мы не будем рассматривать многочисленные доменные модели Windows NT 4.0 и способы их преобразования в домены Windows XP. Важно понять сам принцип создания и обновления контроллеров домена (запуск процесса повышения роли сервера, очередность обновления РОС и BDC и т. д.) и на его базе строить стратегию перевода существующих доменов в домены Windows XP.

Операционные системы - статьи

Anjuta 1.2.2 — среда разработки на C/C++ и других языках для среды GNOME.
Glade 2.5.0 — инструмент проектирования интерфейсов программы для LibGlade или использования отдельно.
LibGlade 2.4.0 — библиотека для создания виджетов на GTK, описываемых файлом Glade, и некоторые полезные функции.
Опционально рекомендую установить DevHelp — это справочная система с модулями для разных средств. Необходимо установить модуль с GTK2.0 API. Чаще всего он идет в комплекте с самой программой.

Об инструментах
Выбираем создание нового, появится визард создания проекта. Жмем Forward и попадаем в выбор типа проекта (Project Type). Выбираем GNOME 2.0 Project, если нам нужна поддежка GNOME-расширений, и GTK 2.0 Project— если нет. Выбираем GNOME 2.0 Project. Жмем Forward— пишем Basic Information о проекте: Название, Версия, Автор, Project Target— это как будет называться executable-файл вашего проекта.

Проект Nooks
К счастью, ситуация не является безнадежной. Исследователи прилагают усилия к созданию более надежных операционных систем. Авторы статьи рассматривают четыре подхода, используемые исследователями для придания будущим операционным системам более высокого уровня надежности и безопасности. Наиболее консервативным является подход проекта Nooks, направленного на повышение надежности существующих операционных систем (таких как Windows и Linux). В Nooks поддерживается монолитная структура ядра, но ядро защищается от содержащих ошибки драйверов устройств путем обертывания каждого драйвера уровнем защитного программного обеспечения

QNX Neutrino. "Крепкий орешек" v.6.2.1
QNX - компания легендарная и во многом загадочная, как, впрочем, и сама система. Загадочная, потому что продукция этой компании, операционная система QNX, использовалась и используется в самых критических и стратегических областях, таких как аэрокосмическая промышленность, энергетика, в том числе и ядерная, а также (насколько об этом можно судить) в военных разработках. Легендарной же QNX можно назвать хотя бы по той простой причине, что в течение двадцати лет у этой системы реального времени нет и никогда не было сколько-нибудь значительного конкурента. Все эти встроенные Linux и DOS, не говоря о Windows, даже и не приближались к лидеру в плане надежности кода и устойчивости интерфейсов.

QNX: очень краткие заметки
Эта заметка была написана очень давно - весной 2001 года. Где она была размещена - хоть убейте, не помню. Тем не менее, в связи с недавними событиями - частичным открытием исходников QNX, - она снова приобрела некоторую актуальность: с внешней стороны эта ОС изменилась очень мало. В связи с чем заметка и переразмещается на этих страницах.

Разработка ОС реального времени для цифрового сигнального процессора
В статье рассматривается задача построения операционной системы реального времени (ОСРВ) для цифрового сигнального процессора. Описывается конкретная реализация ОСРВ MicroDSP-RTOS, разработанная в ИСП РАН. Рассматривается архитектура ОС и предоставляемые функции. Кроме того, описываются доработки в инструментарии кросс-разработки MetaDSP для обеспечения эффективной разработки и отладки многозадачных приложений под платформу MicroDSP-RTOS.

Семь вещей, которые нужно знать о VMWare и VirtualPC
Типичным вопросом, который задают тысячи (а не задают, но мучаются им, миллионы) пользователей, программистов и администраторов, звучит примерно так: "Я не против попробовать Linux (FreeBSD, Plan9, Solaris, QNX), хотел бы поставить его на свой компьютер, испытать в работе. Но для этого нужно как-то разбить свой жесткий диск, установить менеджер загрузки, перегружать все время компьютер… А как быть с сетью? - у меня дома нет сети, как мне освоить все сетевые возможности?" - ну и так далее.

Файловая система и менеджер томов Veritas
Если вы системный администратор и занимаетесь поиском работы (в США), то вы наверняка обратили внимание на то, как часто сейчас требуются системные администраторы со знанием технологий комании Veritas и, особенно, файловой системы (Veritas File System - VxFS) и менеджера томов Veritas (Veritas Volume Manager – VxVM).

Ваш билет до Windows 2000
Разумеется, Windows 2000 значительно отличается в лучшую сторону от Windows NT 4.0 с точки зрения аппаратной и программной совместимости, но она не может сравниться с Windows 98 по простоте. Те, кто поторопится с модернизацией, возможно, будут проклинать все на свете, оставшись без необходимых программ, устройств или данных. Секрет успеха заключается в предварительной домашней подготовке - исследовании совместимости машины. И обязательно оставьте себе возможность вернуться к Windows 9x или NT на случай, если медовый месяц с Windows 2000 окажется кислым, как незрелое яблоко.

Что значит "редактировать файл MYCONF"?
Если вы разрабатываете новую программу и хотите, чтобы она принесла максимально возможную пользу обществу, лучший способ достичь этого - включить ее в свободное ПО, которое каждый может повторно распространять и изменять согласно данным условиям.

Почему GNU будет совместима с Unix
Unix не является моим идеалом системы, но он не так уж плох. Его основные черты, по-видимому, будут полезны, я надеюсь что смогу восполнить пробелы Unix без того, чтобы разрушить его основу. А система, совместимая с Unix, может быть удобна для освоения многим людям.

Системы с минимальным ядром
Когда передача данных с диска завершается, дисковый драйвер посылает файловому серверу ответное сообщение, содержащее состояние запроса (успех или причина неудачи). После этого файловый сервер производит вызов ядра с запросом копирования блока в пользовательское адресное пространство.

Пространства имен WMI
WMI называет пространство имен корневого каталога root. Все варианты установки WMI имеют четыре предопределенных пространства имен, которые постоянно находятся ниже корня: CIMV2, Default, Security и WMI. Некоторые из этих пространств имен имеют внутри себя другие пространства. Например, CIMV2 включает пространства имен Applications и ms_409, как подпространства имен. Провайдеры иногда определяют свои собственные пространства имен; встречаются пространства имен WMI (которые определяет провайдер WMI драйверов устройств Windows) ниже корня Windows 2000. В отличие от пространства имен файловой системы, которая включает иерархию каталогов и файлов, у пространства имен WMI - только один уровень в глубину.

Основы операционных систем

Все программное обеспечение принято делить на две части: прикладное и системное. К прикладному программному обеспечению, как правило, относятся разнообразные банковские и прочие бизнес-программы, игры, текстовые процессоры и т. п. Под системным программным обеспечением обычно понимают программы, способствующие функционированию и разработке прикладных программ. Надо сказать, что деление на прикладное и системное программное обеспечение является отчасти условным и зависит от того, кто осуществляет такое деление. Так, обычный пользователь, неискушенный в программировании, может считать Microsoft Word системной программой, а, с точки зрения программиста, это – приложение. Компилятор языка Си для обычного программиста – системная программа, а для системного – прикладная.

Структура вычислительной системы
Большинство пользователей имеет опыт эксплуатации операционных систем, но тем не менее они затруднятся дать этому понятию точное определение. Давайте кратко рассмотрим основные точки зрения.

Понятие процесса
В первой лекции, поясняя понятие "операционная система" и описывая способы построения операционных систем, мы часто применяли слова "программа" и "задание". Мы говорили: вычислительная система исполняет одну или несколько программ, операционная система планирует задания, программы могут обмениваться данными и т. д. Мы использовали эти термины в некотором общеупотребительном, житейском смысле, предполагая, что все читатели одинаково представляют себе, что подразумевается под ними в каждом конкретном случае.

Уровни планирования
Планирование заданий появилось в пакетных системах после того, как для хранения сформированных пакетов заданий начали использоваться магнитные диски. Магнитные диски, являясь устройствами прямого доступа, позволяют загружать задания в компьютер в произвольном порядке, а не только в том, в котором они были записаны на диск. Изменяя порядок загрузки заданий в вычислительную систему, можно повысить эффективность ее использования. Процедуру выбора очередного задания для загрузки в машину, т. е. для порождения соответствующего процесса, мы и назвали планированием заданий. Планирование использования процессора впервые возникает в мультипрограммных вычислительных системах, где в состоянии готовность могут одновременно находиться несколько процессов.

Взаимодействующие процессы
Процессы не могут взаимодействовать, не общаясь, то есть не обмениваясь информацией. "Общение" процессов обычно приводит к изменению их поведения в зависимости от полученной информации. Если деятельность процессов остается неизменной при любой принятой ими информации, то это означает, что они на самом деле в "общении" не нуждаются. Процессы, которые влияют на поведение друг друга путем обмена информацией, принято называть кооперативными или взаимодействующими процессами, в отличие от независимых процессов, не оказывающих друг на друга никакого воздействия.

Interleaving, race condition и взаимоисключения
Давайте временно отвлечемся от операционных систем, процессов и нитей исполнения и поговорим о некоторых "активностях". Под активностями мы будем понимать последовательное выполнение ряда действий, направленных на достижение определенной цели. Активности могут иметь место в программном и техническом обеспечении, в обычной деятельности людей и животных. Мы будем разбивать активности на некоторые неделимые, или атомарные, операции.

Концепция семафоров
Одним из первых механизмов, предложенных для синхронизации поведения процессов, стали семафоры, концепцию которых описал Дейкстра (Dijkstra) в 1965 году.

Условия возникновения тупиков
Множество процессов находится в тупиковой ситуации, если каждый процесс из множества ожидает события, которое может вызвать только другой процесс данного множества. Так как все процессы чего-то ожидают, то ни один из них не сможет инициировать событие, которое разбудило бы другого члена множества и, следовательно, все процессы будут спать вместе.

Физическая организация памяти компьютера
Главная задача компьютерной системы – выполнять программы. Программы вместе с данными, к которым они имеют доступ, в процессе выполнения должны (по крайней мере частично) находиться в оперативной памяти. Операционной системе приходится решать задачу распределения памяти между пользовательскими процессами и компонентами ОС. Эта деятельность называется управлением памятью. Таким образом, память (storage, memory) является важнейшим ресурсом, требующим тщательного управления. В недавнем прошлом память была самым дорогим ресурсом.

Понятие виртуальной памяти
Разработчикам программного обеспечения часто приходится решать проблему размещения в памяти больших программ, размер которых превышает объем доступной оперативной памяти. Один из вариантов решения данной проблемы – организация структур с перекрытием – рассмотрен в предыдущей лекции. При этом предполагалось активное участие программиста в процессе формирования перекрывающихся частей программы. Развитие архитектуры компьютеров и расширение возможностей операционной системы по управлению памятью позволило переложить решение этой задачи на компьютер. Одним из главных достижений стало появление виртуальной памяти (virtual memory).

Исключительные ситуации при работе с памятью
Из материала предыдущей лекции следует, что отображение виртуального адреса в физический осуществляется при помощи таблицы страниц. Для каждой виртуальной страницы запись в таблице страниц содержит номер соответствующего страничного кадра в оперативной памяти, а также атрибуты страницы для контроля обращений к памяти.

Имена файлов
История систем управления данными во внешней памяти начинается еще с магнитных лент, но современный облик они приобрели с появлением магнитных дисков. До этого каждая прикладная программа сама решала проблемы именования данных и их структуризации во внешней памяти. Это затрудняло поддержание на внешнем носителе нескольких архивов долговременно хранящейся информации. Историческим шагом стал переход к использованию централизованных систем управления файлами. Система управления файлами берет на себя распределение внешней памяти, отображение имен файлов в адреса внешней памяти и обеспечение доступа к данным.

Общая структура файловой системы
Нижний уровень - оборудование. Это в первую очередь магнитные диски с подвижными головками - основные устройства внешней памяти, представляющие собой пакеты магнитных пластин (поверхностей), между которыми на одном рычаге двигается пакет магнитных головок. Шаг движения пакета головок является дискретным, и каждому положению пакета головок логически соответствует цилиндр магнитного диска. Цилиндры делятся на дорожки (треки), а каждая дорожка размечается на одно и то же количество блоков (секторов) таким образом, что в каждый блок можно записать по максимуму одно и то же число байтов.

Физические принципы организации ввода-вывода
Существует много разнообразных устройств, которые могут взаимодействовать с процессором и памятью: таймер, жесткие диски, клавиатура, дисплеи, мышь, модемы и т. д., вплоть до устройств отображения и ввода информации в авиационно-космических тренажерах. Часть этих устройств может быть встроена внутрь корпуса компьютера, часть – вынесена за его пределы и общаться с компьютером через различные линии связи: кабельные, оптоволоконные, радиорелейные, спутниковые и т. д. Конкретный набор устройств и способы их подключения определяются целями функционирования вычислительной системы, желаниями и финансовыми возможностями пользователя.

Для чего компьютеры объединяют в сети
Одной из главных причин стала необходимость совместного использования ресурсов (как физических, так и информационных). Если в организации имеется несколько компьютеров и эпизодически возникает потребность в печати какого-нибудь текста, то не имеет смысла покупать принтер для каждого компьютера. Гораздо выгоднее иметь один сетевой принтер для всех вычислительных машин. Аналогичная ситуация может возникать и с файлами данных. Зачем держать одинаковые файлы данных на всех компьютерах, поддерживая их когерентность, если можно хранить файл на одной машине, обеспечив к нему сетевой доступ со всех остальных?Второй причиной следует считать возможность ускорения вычислений. Здесь сетевые объединения машин успешно конкурируют с многопроцессорными вычислительными комплексами. Многопроцессорные системы, не затрагивая по существу строение операционных систем, требуют достаточно серьезных изменений на уровне hardware, что очень сильно повышает их стоимость.

Угрозы безопасности
Важность решения проблемы информационной безопасности в настоящее время общепризнана, подтверждением чему служат громкие процессы о нарушении целостности систем. Убытки ведущих компаний в связи с нарушениями безопасности информации составляют триллионы долларов, причем только треть опрошенных компаний смогли определить количественно размер потерь. Проблема обеспечения безопасности носит комплексный характер, для ее решения необходимо сочетание законодательных, организационных и программно-технических мер.

Идентификация и аутентификация
Для начала рассмотрим проблему контроля доступа в систему. Наиболее распространенным способом контроля доступа является процедура регистрации. Обычно каждый пользователь в системе имеет уникальный идентификатор. Идентификаторы пользователей применяются с той же целью, что и идентификаторы любых других объектов, файлов, процессов. Идентификация заключается в сообщении пользователем своего идентификатора. Для того чтобы установить, что пользователь именно тот, за кого себя выдает, то есть что именно ему принадлежит введенный идентификатор, в информационных системах предусмотрена процедура аутентификации (authentication, опознавание, в переводе с латинского означает "установление подлинности"), задача которой - предотвращение доступа к системе нежелательных лиц.