Краткие итоги

Основной системой файлов в Windows NT и Windows 2000 является система NTFS. Она основана на следующих концепциях: том – хранилище файлов, которое может занимать часть логического диска, один или несколько логических дисков; stripe set – множество порций информации по 64 KB из одного файла, хранящихся на разных дисках для оптимизации параллельного доступа; Master File Table – таблицы с информацией о каждом файле в томе. Единицей выделения памяти в файле в NTFS является кластер. Каждый файл адресуется по 64-битовой ссылке (file reference). NTFS организована как транзакционная файловая система, с возможностью отмены и повторного выполнения транзакций. Безопасность в NTFS реализована на основе дескрипторов безопасности, которые имеет каждый файл. Утилита FtDisk обеспечивает логическое объединение нескольких SCSI-дисков в один логический том. NTFS использует сжатие с целью экономии памяти.

Сетевые средства Windows обеспечивают поддержку большого числа протоколов – Server Message Block, NetBIOS, NetBEUI, PPTP, NWLink (для взаимодействия с сетями Novell), DLC (для доступа к оборудованию IBM и HP), AppleTalk (для взаимодействия с компьютерами Macontosh). Для передачи сообщений через сеть используются mail-слоты и именованные конвейеры. WinSock API обеспечивает стандартизированный сокетный интерфейс для Windows. Поддерживается механизм удаленного вызова процедуры (RPC). Доступ к удаленным файлам осуществляется с помощью драйвера MUP. Используется концепция сетевого домена. Для разрешения сетевых имен и их преобразования в IP-адреса используется DNS, а также собственный сервис WINS.

Программный интерфейс Windows (API) обеспечивает обработку системных объектов с помощью объектных ссылок. Процессы запускаются функцией CreateProcess, потоки – функцией CreateThread. Механизм планирования в Windows различает процессы реального времени (soft real-time) и интерактивные. Когда диаголовый процесс становится активным (его элемент GUI выбран на экране), его квант времени увеличивается в три раза.

Для синхронизации в ядре используются мьютексы или критические секции.

В Windows поддержан новый вид параллельного выполнения – волокна (fibers), аналогичный потокам, но, в отличие от потоков, явно управляемый пользователем.

Для взаимодействия потоков используется передача сообщений, причем куаждый поток имеет собственную входную очередь, что более надежно.

Поддерживается механизм виртуальной памяти. Процессы совместно используют область виртуальной памяти, отображая один и тот же файл в свои адресные пространства.

Для каждого процесса (потока) создается куча и выделяется локальная память потока (thread-local storage).

При управлении физической памятью используется концепция рабочего набора – множества всех физических страниц, которыми владеет процесс. Рабочей набор каждого процесса имеет свой верхний предел. При его достижении ОС, при добавлении каждой новой страницы, исключает одну страницу из рабочего набора (замена в рабочем наборе). Используется политика локальной замены страниц. Вычисляется и контролируется максимальное суммарное значение размера рабочего набора для всей системы. Обрабатываются отказы страниц, например, при загрузке новых DLL. Windows поддерживает системный рабочий набор, используемый для нужд системных процессов ОС. Для обработки страниц используются списки свободных, измененных, резервных, нулевых и плохих (не прошедших тест памяти) страниц. Страницы, исключенные из рабочего набора, помещаются в список резервных или список измененных страниц. По мере обработки отказов страниц, страницы изымаются из списка резервных или свободных страниц и включаются в рабочий набор процесса.