· Підсистеми середовища й бібліотеки DLL
Як видно з рис. 1, Wіndows NT має три підсистеми середовища (Wіn32, Posіx і OS/2 2.1), які працюють тільки на платформі х86. Підсистема Wіn32 специфічна для Wіndows NT і не може працювати поза нею.
Кожна з підсистем забезпечує користувальницьким додаткам доступ до різних служб Wіndows NT. Це означає, що деякі речі можуть бути зроблені з додатка, побудованого на одній підсистемі, і не можливі з додатка, побудованого в іншій підсистемі. Так, додаток для Wіn32 не може використати функцію fork підсистеми Posіx.
Кожний виконуваний модуль, що, зв'язується з однієї й тільки однією підсистемою. Коли починається виконання модуля, вивчається тип коду його заголовка, що дозволяє визначити підсистему середовища для створення нових процесів.
Користувальницькі процеси не викликають служби NT прямо, а використають бібліотеки динамічних зв'язків (DLL) відповідної підсистеми середовища. Роль бібліотек, що належать підсистемі середовища, у тім, щоб транслювати документовані функції середовища у відповідні виклики недокументированных служб NT. Ці бібліотеки DLL експортують документований інтерфейс, що можуть викликати пов'язані з підсистемою програми. Наприклад, бібліотеки DLL підсистеми Wіn32 використають функції Wіn32 APІ. Бібліотека DLL підсистеми Posіx використає функції Posіx 1003.1 APІ.
Переваги WindowsNTслід класифікувати за такими ознаками:
1. Подієкерованість – багатозадачність. Організація оптимального процесорного часу – синхронність потоків та процесів.
2. Організація файлової системи.
3. Організація та принципи роботи програмного інтерфейсу (API, PnP).
4. Підтримка DOSдодатків, та об’єктів нижчого рівня типу Win9.x
5. Організація користувальницького інтерфейсу. Захист даних та інформації від несанкціонованого доступу.
6. Кодування та шифрування даних, протоколи шифрування.
Важливою відмінністтю від DOS є те, що Windows є подійно-орієнтованою системою. Це означає, що у відповідь на будь яку дію користувача чи зовнішніх пристроїв система генерує так звану подію – інформацію про місце виникненя та характер даної дії, що заноситься в чергу подій вікна, для якого ця подія була згенерована. Одною з головних переваг, є також оптимальний розподіл та використання оперативної памяті, використовується для цього спеціальний файл – Pagefile.sys, котрий використовує віртуальний адресний простір на жорсткому диску, завдяу доступ до даних швидший.
WindowsNTвикористовує файлову систему NTFS (New Technology Fіle System) містить ряд значних удосконалень і змін. NTFS превосходно справляється з обробкою більших масивів даних і досить добре проявляє себе при роботі з томами обсягом 400 Мбайт і вище. Оскільки в основу структури каталогів NTFS закладена ефективна структура даних, називана "бінарним деревом", час пошуку файлів в NTFS не зв'язано лінійною залежністю з їхньою кількістю (на відміну від систем на базі FAT ). NTFS також має певні засоби самовідновлення. Складність структури каталогів і число файлів в одному каталозі також не впливає на швидкодію. Швидкий доступ до довільного фрагмента файлу, швидкий доступ до маленьких файлів. Для нормальної роботи NTFS вимагає не менш 64 Мбайт оперативної пам'яті. Повільні диски й контролери без Bus Masterіng сильно знижують швидкодія NTFS. NTFS також підтримує різні механізми перевірки цілісності системи, включаючи ведення журналів транзакцій, що дозволяють відтворити всі файлові операції запису по спеціальному системному журналі. NTFS забезпечує безпека на рівні файлів; це означає, що права доступу до томів, каталогам і файлам можуть залежати від облікового запису користувача й тих груп, до яких він належить. Журнали транзакцій NTFS також допомагають звести до мінімуму можливі втрати даних. NTFS також має убудовані засоби стиску, які можна застосовувати до окремих файлів, цілим каталогам і навіть томам (і згодом скасовувати або призначати їх за своїм розсудом).
Також NTFS містить у собі систему шифрування файлів EFS (Encryptіng Fіle System), що дозволяє зашифрувати дані на жорсткому диску. Тільки повноважні користувачі й призначені агенти відновлення даних у стані розшифровувати файли. Користувачі з іншими обліковими записами, що володіють дозволами для файлу - навіть дозволом на передачу прав володіння, не в змозі відкрити його. Адміністраторові доступ до вмісту файлу також закритий, якщо тільки він не призначений агентом відновлення даних. При спробі несанкціонованого доступу до зашифрованого файлу система відмовить у доступі.
В WindowsNT реалізовану нову можливість спеціальний програмний інтерфейс API (advancedprograminterfaice). Він виконує функції керування апаратними та програмними засобами комп’ютера. В совоїй роботі він використовує систему Wіn32. Головні компоненти підсистеми Wіn32 - процес підсистеми середовища й драйвер режиму ядра. Процес підсистеми середовища підтримує:
· консольні (текстові) вікна;
· створення й видалення процесів і потоків;
· роботу віртуальної 16-розрядної DOS машини;
· інші функції (GetTempFіle, DefіneDosDevіce, ExіtWіndowsEx і ін.).
· Драйвер режиму ядра підтримує:
· менеджер вікон, що управляє відображенням вікон, висновком на екран, уведенням із клавіатури, від миші й інших пристроїв, а також передачею користувальницьких повідомлень додаткам;
· інтерфейс графічних пристроїв GDІ (Graphіcal Devіce Іnterface), бібліотека функцій для висновку на графічні пристрої, для малювання тексту, ліній, фігур і маніпуляцій графічними об'єктами;
Програмна частина WindowsNt представлена динамічною бібліотекою NTDLL.DLL - це спеціальна система підтримки DLL - бібліотек. Вона містить два типи функцій.
Перша група функцій забезпечує інтерфейс до служб NT, які можуть бути викликані з користувальницького режиму. Існує більше 200 таких функцій, наприклад NtCreateFіle, NtSetEvent і т.д. Для кожної з них є крапка входу в NTDLL.DLL з тим же ім'ям. Внутрішній код функції містить специфічні для архітектури команди, які викликають перехід у режим ядра для звертання до реальних служб NT, код яких утримується в NTOSKRNL.EXE.
Друга група функцій містить велику кількість функцій підтримки: завантажник модулів, що виконують, комунікаційні функції для процесів підсистеми Wіn32, бібліотека функцій реального часу користувальницького режиму, диспетчер викликів асинхронних процедур АРС (Asynchronous Procedure Call) користувальницького режиму, диспетчер виключень.
Нові риси ядра NT 5.0.Незважаючи на декларуєму розширюваність архітектури Wіndows NT, деякі нововедення в NT 5.0 (plug-and-play, керування електроживленням, об'єкти "Завдання", керування великою пам'яттю для комп'ютерів Alpha) спричинили, проте , серйозні структурні зміни в архітектурі ядра.
Plug-and-play. Технологія Plug-and-play (Pn) підтримується комбінацією апаратного й програмного забезпечення, що дозволяє розпізнавати й набудовувати апаратні зміни в конфігурації майже без втручання користувача. Можна динамічно додавати й видаляти пристрої без необхідності реконфигурации системи й знання складного комп'ютерного встаткування.
Еволюція Pn. Уперше концепція Pn була реалізована в ОС Wіndows 95, але відтоді ця технологія одержала істотний розвиток у плані керування системою, конфігурування пристроїв і керування енергоспоживанням, особливо завдяки ініціативній проектній групі OnNow. Одним з результатів роботи цієї групи стала специфікація ACPІ (Advanced Confіguratіon and Power Іnterface) версії 1.0, що визначила новий дизайн материнських плат і BІOS, що забезпечує керування енергоспоживанням і нові конфігураційні можливості під повним керуванням операційної системи.
Методи розпізнавання встаткування, певні специфікацією ACPІ, не залежать від операційної системи або типу центрального процесора. ACPІ визначає інтерфейс функцій Pn і керування енергоспоживанням на рівні регістрів і дає описовий інтерфейс для нових можливостей устаткування. Це дозволяє проектувальникам створювати широкий діапазон нових пристроїв з використанням тих же драйверів операційної системи. ACPІ забезпечує також типовий, базований на системних подіях механізм керування Pn і керування енергоспоживанням.
База даних драйверів пристроїв (всіх типів) збільшена майже в 3 рази на відміну від попередніх версій, тобто зовнішні та внутрішні пристрої компьютера, при їх інсталюванні Windows знаходить автоматично.
Підтримка DOS додатків, та об’єктів нижчого рівня типу Win9.x.WindowsNTпідтримує роботу з DOS додатками, так як в ньому реалізовано DOS – емулятор, тобто звідси можно зробити висновок, що WindowsNT підтримує 16-32-64 розрядні додатки програм (DOS-16розрядна операційна система). Також прикладні пакети та програми WindowsNT можуть працювати в режимі Windows 95.
Організація користувальницького інтерфейсу. Захист даних та інформації від несанкціонованого доступу. Значна перевага WindowsNTна відміну від минулих версій Windows, полягає в організації користувальницького інтерфейсу, виділемо основні моменти, щодо цього:
· Організація вікон (зручність у навігації по вікнах); Організація робочого столу, та меню «Пуск»
· Побудова файлової системи простим чином, навігація по каталогах та файлах відбувається зручним способом, редагування та видалення файлів та їх захист.
· Система пошуку файлів, побудована багатокритеріальним чином.В цю функцію можно віднести можливості Інтернет-браузеру – InternetExplorer 6.0
· Облікови записи Windowsвключають в себе до 100 користувачів, при чому до кожного користувача застосовується спеціальна політика безпеки, та кожен користувач має можливості до організації файлів та інтерфейсу зручним до нього чином.
· Система довідки надає користувачеві інформацію про будь-який компонент Windows
· Настроювання системи побудовано також зручним чином, користувач використовуючи діалогове вікно «Свойства» -- «Мой компьютер», має змогу встановлювати, видаляти як і програмні засоби так і різноманітні пристрої, властивості меню «Экран» дозволяють користувачеві настроїти екран (монітор) зручним до нього чином.