Набор для практики Вопросы

1. Что такое NTFS?

2. Что такое том и как он может размещаться на логических дисках?

3. Что такое кластер и каков его размер?

4. Что такое logical cluster numbers и как они используются в системе?

5. Что такое Master File Table?

6. Какие возможности обеспечивает транзакционный механизм NTFS?

7. Какие объекты используются для управления безопасностью файлов?

8. Какие возможности обеспечивает утилита FtDisk?

9. Что такое stripe set?

10. Что такое stripe set with parity?

11. Что такое mirror set?

12. Какие протоколы поддерживает сетевой механизм Windows?

13. Как организовано разрешение сетевых имен в Windows?

14. Что такое WinSock?

15. Что такое RPC?

16. Что такое именованный конвейер?

17. Что такое mail-слот?

18. Что такое сетевой домен?

19. Что такое redirector?

20. Каким образом и с помощью какого драйвера выполняется доступ к удаленному файлу?

21. Какие системные функции используются для управления системными объектами?

22. Какие функции используются для создания процесса и потока?

23. Что такое волокно и каким образом организуется параллельное выполнение с использованием волокон?

24. Какие классы процессов выделяются системой планирования Windows?

25. Каким образом изменяется квант времени диалогового процесса, если его элемент GUI выбран на экране?

26. Какие методы синхронизации используются для объектов ядра?

27. Какие функции используются для управления виртуальной памятью?

28. Каким образом два процесса могут использовать общую область виртуальной памяти?

29. Какие области физической памяти выделяются системой для каждого потока?

30. Что такое рабочий набор процесса?

31. Что такое системный рабочий набор?

32. Каким образом изменяется рабочий набор при достижении верхнего предела его размера?

33. Какие списки страниц используются системой?

Упражнения

1. Разработайте программу визуализации системных структур, используемых для представления файлов в системе NTFS.

2. Используя утилиту PerfMon, изучите и опишите механизм управления рабочими наборами страниц в Windows.

3. Организуйте сетевой домен для своей домашней или офисной локальной сети под управлением Windows.

Темы для курсовых работ, рефератов, эссе

1. Обзор архитектуры файловой системы NTFS и ее сравнение с другими системами (реферат).

2. Обзор сетевой подсистемы Windows и поддерживаемых ею сетевых протоколов (реферат).

3. Обзор программного интерфейса Windows для управления объектамси, процессами, памятью (реферат).

4. Обзор механизмов управления рабочими наборами страниц в Windows (реферат).

5. Разработка программы визуализации системных структур, используемых для представления файлов в системе NTFS (курсовая работа).

6. Изучение с помощью утилиты PerfMon и разработка подробного описания механизма управления рабочими наборами страниц в Windows (курсовая работа).

29. Лекция: Академическая программа Microsoft Shared Source Initiative. Открытое ядро Windows для изучения и исследований (Windows Research Kernel)

В лекции рассмотрены следующие вопросы: академическая программа Windows (WAP); исследовательское ядро Windows с открытыми исходными кодами (WRK); комплект учебных материалов по Windows фирмы Microsoft (CRK); проект Oz по созданию исследовательских ОС на базе WRK.

Содержание

• Введение

• Академическая программа Microsoft Shared Source Initiative

• Портал Codeplex

• Академическая программа Microsoft Windows Academic Program

• Компоненты академической программы Windows

• Пакет учебных ресурсов CRK

• Исследовательское ядро Windows Research Kernel

• Проект ProjectOZ

• Контактная информация и ссылки

• Ключевые термины

• Краткие итоги

• Набор для практики

  • Вопросы

  • Упражнения

  • Темы для курсовых работ, рефератов, эссе

Введение

При подготовке данной и предыдущей лекций были использованы презентации докладов коллег из Microsoft Redmond Дейва Проберта и Аркадия Ретика на семинаре по операционным системам в Политехническом университете, Санкт-Петербург, октябрь 2007 г. Автор благодарен коллегам за любезно предоставленные материалы. Содержание данной лекции – академические программы Microsoft по операционным системам, открытым исходным кодам и их использование в преподавании и обучении.

Академическая программа Microsoft Shared Source Initiative

Программа Shared Source Initiative (SSI) — это организационная структура, целью которой является предоставление доступа к исходным кодам продуктов Microsoft для преподавания и исследований. Программа SSI включает в себя технологии и лицензии для частных лиц и организаций.

Программа Microsoft Shared Source Initiative решает несколько важных задач:

• Поддержка заказчиков путем предоставления им возможности упростить разработку собственных приложений, повысить самостоятельность в решении задач и усовершенствовать тестирование систем безопасности;

• Создание новых возможностей для партнеров Майкрософт по разработке привлекательных решений и услуг, при одновременном уменьшении затрат и обеспечении ускоренного выхода на рынок;

• Стимулирование новых разработок и разработчиков предоставлением инструментов, сервисных программ и базовых технологий, что позволит изучать и реализовывать новаторские идеи на базе технологий Майкрософт.

• Содействие обучению и исследованиям благодаря предоставлению учащимся, преподавателям и исследователям передовых технологий для использования на занятиях и в академических публикациях.

Отметим принципиальное отличие подхода Shared Source от Open Source: открытый исходный код в статусе Shared Source (в отличие от open source - продуктов, для которых подчас никто не отвечает ни за качество кода, ни за его развитие и изучение) имеет кураторов со стороны фирмы, которая предоставила открытый исходный код (в данном случае – Microsoft). Они отвечают на вопросы и дают консультации и рекомендации, что просто бесценно для академических разработчиков и преподавателей. По личному опыту автора, образец такой поддержки для программы SSCLI (Rotor) фирма Microsoft продемонстрировала с 2002 г., когда на сотни писем с вопросами в почтовой рассылке Rotor следовал незамедлительный, четкий и понятный ответ специалистов Microsoft.

За пять лет с момента запуска программы SSI Майкрософт перешла от преимущественного предоставления исходного кода на выборочной основе к публичному предоставлению. Были выпущены три проекта Майкрософт на условиях лицензирования ПО с открытым исходным кодом. Теперь корпорация приступила к совместному использованию кода, о чем свидетельствует создание портала CodePlex (http://www.codeplex.com) и многочисленные проекты Майкрософт на условиях лицензий Microsoft Shared Source.

Основные вехи истории программы Shared Source Initiative:

• Май 2001 г. Запуск SSI. Выпущены в статусе Shared Source продукты: Enterprise SLP (для Windows); Shared Source4 Common Language Infractructure, или Rotor (академическая версия .NET); первые версии Windows CE Shared Source Starter Kit и ASP.NET Starter Kit. Автор курса участвует в академической программе SSCLI / Rotor с 2002 г.

• Апрель 2004 г. Выпущен набор открытых инсталляторов Windows Installer XML (WiX), - первый из трех проектов в рамках программы, ставших доступными на веб-узле SourceForge на условиях обычной публичной лицензии.

• Октябрь 2005 г. Опубликованы образцы лицензий SSI (Microsoft Reference License, Microsoft Community License, Microsoft Permissive License). Текст лицензий ясен, изложен легким для понимания языком и невелик по объему (каждая лицензия - не более страницы), что облегчает понимание условий лицензирования.

• Июнь 2006 г. Открыт сайт CodePlex — портал Майкрософт для формирования интерактивного сообщества и выполнения совместных проектов по разработке программного обеспечения. В портале размещены проекты Майкрософт и сообщества. Автор курса со своей командой участвует в проектах, опубликованных на сайте CodePlex: в 2009 г. на нем опубликованы результаты нашего совместного проекта с Microsoft – Parallel Dwarfs (http://paralleldwarfs.codeplex.com) по реализации параллельных алгоритмов решения классических задач прикладной математики на основе новейших технологий параллельного программирования Microsoft.

Дополнительные сведения о SSI можно найти на веб-узле www.microsoft.com/sharedsource.

Портал Codeplex

Сайт CodePlex является одним из расширений программы Microsoft Shared Source Initiative и предоставляет разработчикам портал сетевого сообщества для инновационной деятельности и активного участия в совместных проектах по разработке программного обеспечения.

Портал CodePlex создан на базе Visual Studio Team Foundation Server.

Каких-либо лицензионных ограничений не существует; разработчики в полной мере вольны выбирать тип лицензии, наилучшим образом отвечающий их потребностям.

Более 1000 проектов; приблизительно 10% являются проектами Майкрософт, остальные были предложены сообществом.

Дополнительные сведения о CodePlex доступны на веб-узле www.codeplex.com.

Приведем цитату по поводу CodePlex из википедии - свободной Web-энциклопедии:

"CodePlex — это веб-узел корпорации Майкрософт, размещающий проект открытого исходного кода. Он предназначен для совместной разработки программных проектов с открытым исходным кодом. Его функциональные возможности включают вики-страницы, управление источниками на базе Team Foundation Server, дискуссионные форумы, отслеживание проблем, разметку проектов, поддержку RSS, статистику и релизы".

Академическая программа Microsoft Windows Academic Program

Академическая программа Windows (WAP) – это уникальная программа, организованная фирмой Microsoft для изучения на основе открытых исходных кодов операционных систем семейства Windows, включая как новейшие ОС типа Windows NT / 2000 / 2003 / 2008 / Vista / 7, так и версии Windows для встроенных систем (Windows Embedded). Еще 10 лет назад трудно было даже представить, что Microsoft предпримет столь беспрецедентный шаг – откроет "святую святых" – исходный код ядра Windows. Ныне, в течение нескольких лет, это оказалось возможным. Поэтому у студентов, аспирантов, преподавателей и исследователей есть, без преувеличения, уникальный шанс изучить Windows "изнутри" и тем самым получить полное практическое представление об организации современной ОС.

Целm программы WAP, сформулированная фирмой Microsoft, - способствовать повышению интереса к исследованиям и преподаванию базовой операционной системы. Как отмечает Дейв Проберт, менеджер по разработке Windows, ныне Microsoft необходимы новые свежие идеи по разработке ОС. Очень важен также интерес к ОС студентов, так как именно в предмете операционных систем воплотилось сочетание изучения математических методов, методов информатики и практической программной инженерии – архитектуры и механизмов сложнейшего программного продукта – современной операционной системы.

В результате программы WAP корпорация Майкрософт получит лучше подготовленных пользователей, партнеров, а некоторые из них, возможно, станут сотрудниками Microsoft. Очень важны для Microsoft фундаментальные новаторские разработки ОС, а также возможность расширить использование Windows в образовании.

Мотивация студентов, аспирантов и преподавателей, особенно молодежи, для участия в программе WAP вполне понятна. Обсудим лишь некоторые ее аспекты:

• Научная любознательность – приведены примеры типичных высказываний:

  • "Хотелось бы понять, почему Windows пользуется таким успехом...

  • "Отличается ли коммерческое ПО от ПО с открытым исходным кодом?"

  • "Было бы интересно сравнить Windows с другими ОС"

• Карьерные устремления:

  • "Хочу получить хорошую работу по завершении учебы".

  • "Я хочу работать на корпорацию Майкрософт".

• Хобби:

  • "Хочу разработать более совершенную игру..."

  • "Хотелось бы узнать побольше..."

Компоненты академической программы Windows

Программа WAP предлагает академическим участникам следующие компоненты:

Пакет Windows Operating Systems Internals Curriculum Resource Kit (CRK) — презентации, эксперименты, лабораторные работы, тесты и задания для включения учебных примеров по ядру Windows в учебные курсы по операционным системам. Доступен на академическом сайте Microsoft.

Windows Research Kernel — основные исходные коды ядра, аннотированные подробными комментариями, и двоичные файлы, интегрированные со средой для создания и тестирования экспериментальных версий ядра Windows в целях обучения и исследования. Книга об архитектуре Windows типа NT, являющаяся частью WRK, содержит более 40 спецификаций. WRK доступен на академическом сайте Microsoft.

ProjectOZ — проект создания среды операционных систем с использованием встроенных интерфейсов ядра Windows для выполнения в пользовательском режиме простых и ясных абстракций процессора, диспетчера памяти, механизма ловушек и физической памяти, которые могли бы применяться в экспериментах, связанных с исследованием принципов работы операционных систем.

Все указанные компоненты программы WAP доступны на сайте www.microsoft.com/WindowsAcademic.

Ресурсы для преподавателей выпущены также на компакт-диске.