Сетевое Математическое Обеспечение (СМО)

вопросы к экзамену

Общие сведения,

цели и задачи:

1. Общие сведения, ос 90-х годов.

В начале 1989 года были сформулированы основные требования, предъявляемые рынком к новой ОС:

Переносимость. Новшества в аппаратном обеспечении возникают быстро и часто непредсказуемо. Например, RISC-процессоры существенно отличаются от традиционных CISC. Написание NT на переносимом языке позволило бы быстро переходить от одной архитектуры к другой.

Мультипроцессорная обработка и масштабируемость. Необходимо, чтобы приложения могли использовать преимущества множества разновиднос­тей компьютеров, известных в настоящее время. Например, компьютеры с не­сколькими процессорами появляются на рынке регулярно, но лишь немногие из существующих ОС могут в полной мере использовать их возможности. Созда­ние NT как масштабируемой многопроцессорной ОС позволило бы запускать одно и то же приложение как на однопроцессорных, так и на многопроцессор­ных машинах. В предельном случае несколько приложений выполнялось бы одновременно с максимальной скоростью, а приложения, требующие большого объема вычислений, могли бы повысить свою производительность, распределяя работу между несколькими процессорами.

Распределенные вычисления. В связи с тем, что в 80-е годы персо­нальные компьютеры стали более доступными, характер вычислений необрати­мо изменился. Там, где раньше одна большая ЭВМ обслуживала всю фирму, те­перь появились персональные компьютеры для рядовых служащих. Улучшенные возможности работы в сети позволили малым компьютерам связываться друг с другом, зачастую совместно используя аппаратные или вычислительные ресур­сы (в форме файл-серверов, серверов печати и серверов вычислений). Учиты­вая эти изменения, разработчики NT планировали встроить функцию поддерж­ки сети непосредственно в ОС и обеспечить приложениям возможность распре­делять работу между несколькими вычислительными системами.

Совместимость с POSIX. Во второй половине 80-х годов правительствен­ные учреждения США стали определять POSIX в качестве стандарта программ­ного обеспечения, поставляемого по правительственным контрактам. POSIX — сокращение, которое расшифровывается как "переносимый интерфейс опера­ционных систем, основанный на UNIX" (portable operating system interface based on UNIX) — обозначает набор международных стандартов для интерфейсов ОС UNIX-типа. Стандарт POSIX (стандарт IEEE 1003.1-1988) поощряет фирмы, ре­ализующие UNIX-подобные интерфейсы, делать их совместимыми, чтобы про­граммисты могли легко переносить свои приложения с одной системы на другую. Чтобы удовлетворять требованиям к поставкам по заказам правительства, NT дол­жна была обеспечивать среду исполнения приложений POSIX.

Защита от несанкционированного доступа в соответствии с требо­ваниями правительства США. Кроме совместимости с POSIX, правительство США устанавливает правила защиты для приложений, используемых в гос. учреж­дениях. Прохождение правительственной сертификации делает ОС конкурен­тоспособной в данной сфере. Конечно, многие из требуемых правительством средств полезны в любой многопользовательской системе. Правила защиты включают обязательные требования, такие как защита ресурсов пользователя от других пользователей и возможность установления квот на системные ресурсы для предотвращения захвата одним пользователем всех системных ресурсов (например, памяти).

Изначально ставилось целью, чтобы система защиты NT имела так называ­емый уровень С2, определенный министерством обороны США как обеспечива­ющий "селективное назначение прав доступа владельцем и, путем включения возможностей аудита, учет субъектов и инициируемых ими действий". Это оз­начает, что владелец системного ресурса может определять, кто имеет доступ к ресурсу, и что ОС в состоянии определить, когда и кем была осуществлена по­пытка доступа к ресурсу. Правительством США установлены уровни защиты от D (наименее строгий) до А (самый строгий), причем уровни В и С имеют несколь­ко подуровней. Хотя первоначально NT создавалась для поддержки уровня за­щиты С2, расширения в будущих версиях могут обеспечить выполнение более строгих требований.

Из этих требований рынка и вытекала задача команды разработчиков NT. Первоначально предполагалось, что у NT будет пользовательский интерфейс по типу OS/2, а интерфейс прикладных программ (API) OS/2 станет основным интерфейсом программирования. Однако, когда разработка системы была где-то на половине пути, вышла Microsoft Windows 3.0, имевшая мгновенный успех, — в отличие от OS/2, количество пользователей которой было не слишком велико.

Учитывая требования рынка и сложность расширения и поддержки двух несовместимых ОС, Microsoft решила изменить курс и направить всю энергию на поддержку одной, последовательной стратегии развития ОС. Эта стратегия состоит в выпуске семейства Windows-подобных ОС для всех систем, начиная с малых портативных компьютеров и заканчивая мощными многопроцессорны­ми рабочими станциями. Windows NT, как была названа Windows-система сле­дующего поколения, заняла место во главе семейства Windows. Она имеет Windows-подобный графический интерфейс пользователя и является первой ОС корпорации Microsoft, предоставляющей Win32 API — 32-разрядный интер­фейс программирования для разработки новых приложений. Win32 API предо­ставляет приложениям все возможности ОС высокого уровня при помощи та­ких средств, как многопоточные процессы, синхронизация, защита от несанк­ционированного доступа, ввод-вывод и управление объектами.