Windows 95

1.1.3. Windows 95

В 1996 году фирмой Microsoft , была выпушена следующая версия операционной системы Windows. Которая была названа фирмой 32 разрядной многозадачной графической системой. / 1 /

Архитектура Windows 95.Что должна была сделать Microsoft, чтобы прийти к 32-раз­ряд­ной операционной системе с обеспечением вытесняющей мно­гоза­дачности, которая бы при этом оставалась полностью совмес­тима с прикладными программами для Windows 3.x и MS-DOS, не требо­вала бы для работы самой МS DOS и “умещалась” в четырех мега­байтах оперативной памяти ?

Фирмой Microsoft уже выпущены системы, удовлетворяю­щие самым серьезным требованиям к управлению памятью и про­цес­сами, - Windows NТ SERVER и Windows NТ workstation (выпущены версии 3.51 и готовятся к выпуску 3.52), Однако эти системы сами предъявляют серьезнейшие требования к аппаратуре, а заодно и к пользователю. Windows NТ SERVER предназначается не для десят­ков миллионов потребителей Windows, а для сетевого администри­рования. Windows NТ workstation нужна тем пользова­телям, которые используют приложения с высокой интенсивно­стью вычислитель­ной обработки, тем, кто нуждается в высокой степени безопасности данных, и тем, кто больше беспокоится о надежности системы, чем о совместимости с приложениями для MS DOS и Windows 3.x.

Всех остальных пользователей на порядок больше, и им нуж­нее “легкая” система.

Ядро Windows 95. Ядро Windows 95, как и во всех предыдущих версиях Win­dows, имеет трехуровневую структуру Kernel -User- GDI. Все эти модули должны бы быть 32-разрядными, но в действительности полностью 32-разрядной сделана только самая низкоуровневая часть ядра Windows 95 - Кегне1. Вполне понятно, что, объявляя о 32-разрядной сис­теме, Microsoft обязана была выполнить в 32-раз­рядном коде хотя бы такие базовые вещи, как функции ввода- вы­вода, управления памятью и процессами, поддержку сетевой и фай­ловой систем.

Что касается двух других модулей ядра, то расчеты показали, что полностью 32-разрядные USER и GDI вместе потребуют для ра­боты более 1 Мбайт памяти, Windows 95 использует 1б-разрядный код, когда он необходим для обеспечения совместимости или если 32-разрядное кодирование нецелесообразно, то есть увеличило бы расход памяти без заметного увеличения производительности.

Поэтому модуль User, остался в Windows 95 преимущест­венно 1б-разрядным, а его 32-разрядная часть используется для пе­реадреса­ции вызовов 32-разрядных приложений 16-разрядному блоку. Боль­шая часть функций ОВ1, включая подсистему буфериза­ции входных и выходных потоков, подсистему печати, растеризатор шрифтов True­Туре и основные операции рисования, перенесена в 32-разрядный мо­дуль, оставшийся 16-разрядный код описывает управление окнами. 16-разрядные функции ядра Windows 95 напи­саны преимущественно на ассемблере .Что же касается Kernel, то его 16-разрядная часть задей­ствуется только при загрузке Windows 95 и используется только для инициализации 32-разрядной части Kernel. Сам Kernel32 никогда не обращается к Kernel16. На рис.1.2. показано, для каких функций ис­пользуется 32-разрядный код, а для каких 16-разрядный код модулей ядра Windows 95.

Многозадачность. Анализируя выполнение под Windows 95 16-разрядных приложений для Windows 3.x и МS-DOS, мы видим по большей части знакомые, хотя и серьезно улучшенные методы Win­dows 3.x.

Как показано на рис. 1.3., 16-разрядные приложения для Windows (“приложения win16”) выполняются в общем простран­стве адресов в пределах системной виртуальной машины. Такие ва­рианты, как выполнение каждого приложения win16 в отдель­ной виртуальной машине (что возможно в ОS/2) или полная эмуляция Windows 3.x в пределах операционной системы (как это делается в Windows NТ).

32-разрядные приложения, созданные с учетом требова­ний Windows 95 (“приложения win32”), выполняются в режиме “подлинной” вытесняющей многозадачности. Кроме того, Win­dows 95 поддерживает многопоточные приложения, способ­ные за­пускать параллельно несколько процессов.

Для каждого win32-приложения и для области адресов приложений win1б используются отдельные очереди сообще­ний. Таким образом, приложения win16 фактически изолиро­ваны от остальных процессов. Кроме того, в Windows 95 приме­ненные ме­тоды очистки и восстановления системы в случае оши­бок. Если ошибка в программе, выполняющейся под Windows 3.x, могла за­просто “обрушить всю” систему, то ошибка в одном из приложений под Windows 95 обычно не влияет на выполнение остальных про­грамм. Низкоуровневые компоненты операционной системы изоли­рованы от прикладных программ, поскольку пользуются сервисом другого уровня защиты микропроцессора 80386.

Использование памяти. Для разработчиков программного обеспечения 1ВМ РС дол­гие годы оставалась камнем преткновения сегментированная мо­дель па­мяти 1б-разрядных микропроцессоров 8088/86 и 80286.

Сегментом является непрерывная область памяти, адресуемая 16-разрядными числами ( 64 Кбайт ). Для того чтобы использовать бо­лее б4 Кбайт памяти, пришлось разработать систему адресации памяти при помощи двух чисел - адреса начала сегмента и 1б-раз­рядного смещения внутри сегмента. Микропроцессоры 80386, спо­собные опе­рировать 32-разрядными адресами, могли бы без всяких премудростей ( и отнимающих время вычислений! ) адресовать до 4 Гбайт, оператив­ной памяти, Но МS-DOS и Windows 3.x вынужденно продолжали ис­пользовать устаревшую сегментированную модель памяти.

Для win32-приложений доступна плоская ( несегментированная) модель памяти Windows 95. Система пол­но­стью использует адресуемую память 38б-х процессоров, при этом прикладные программы могут работать с объемом па­мяти до 2 Гбайт, остальные 2 Гбайт Windows 95 использует для собственных нужд. Файл виртуальной памяти Windows 95 имеет динамический размер, ограниченный только объемом жест­кого диска и не зави­сящий от фрагментации.

Использование системных ресурсов. Под системными ресурсами в терминологии Windows пони­мают области памяти, используемые модулями USER и GDI. В ресурсах GDI располагается информация о графических объек­тах, исполь­зуемых системой в данный момент. Ресурсы USER включают ин­формацию об окнах, меню и так далее. Для того чтобы максимально ускорить процедуру обращения к ресурсам USER и GDI, в Windows 3.x их объемы ограничили сегментами по б4 Кбайт. Каждое поро­жденное системой окно отнимало при­мерно 2% системных ресурсов, а когда процент свободных сис­темных ресурсов падал до 20%, за­грузка новых приложений стано­вилась невозможной.

Большая часть ресурсов Windows 95 хранится в областях па­мяти с 32-разрядной адресацией, Соответственно объем ресур­сов Win­dows 95 практически неограничен. Те из старых Windows -про­грамм, ко­торые непосредственно обращаются к системным ресур­сам, могут использовать их под Windows 95 так же, как и прежде.

Файловая система. Одно из самых назойливых ограничений систем МS-DOS и Windows 3.x - имена файлов, состоящие не более чем из 11 (8+3) символов. Новая файловая система позволяет win32-приложениям пользоваться длинными (до 255 символов) именами файлов и при этом остается полностью совместимой с FAT. Разумеется, пользо­ваться такими именами файлов гораздо удобнее.

Некоторые компоненты новой файловой системы были ис­пользованы еще в Windows 3.11 для рабочих групп - драйвер ус­та­навливаемых файловых систем, 32-разрядный драйвер FАТ, 32-раз­рядное кэширование жесткого диска. Все эти черты получили даль­нейшее развитие в Windows 95. Кроме того, появились 32-раз­рядный драйвер CD-ROM, более мощная подсистема блокового ввода-вы­вода и другие черты.

Поддержка драйверов устройств. аиболее громоздкие МS-DOS драйверы, занимавшие больше всего места в базовой памяти или UMB, теперь не нужны при ис­пользовании оболочки защищенного режима. Согласно докумен­тации Microsoft система Windows 95 обеспечивает:

полную поддержку разделения доступа к файлам, заменяя рези­дентную программу SНАRЕ.ЕХЕ;

полную поддержку разнообразных звуковых плат, СD-ROM при­водов и других мультимедиа-устройств, не требуя при этом уста­новки МS-DOS драйверов;

поддержку файловой системы СD-RОМ дисков, заменяя MSCDЕХ.ЕХЕ;

кэширование дисков, заменяя SMARTDrive;

работу с мышью не только в графической среде, но и с MS-DOS-программами, заменяя драйвер мыши для MS-DOS;

динамическое сжатие данных, заменяя DRVSpace.BIN (DBLSPACE.BIN);

полную поддержку работы станции в локальных сетях MS-NЕТ и Novell Netware, заменяя все резидентные программы, ко­торые приходилось загружать для работы в этих сетях.

Windows 95 поддерживает текущую версию протокола Plug-and-Play. При установке дополнительного устройства, подключае­мого на основе Plug-and-Play, система сама заботится о его конфи­гурировании.

Достаточно удобно использовать Windows 95 и без аппаратной под­держки Plug-and-Play - система чрезвычайно много знает о том, ка­кие существуют внешние устройства и как идентифицировать, включая СD дисководы, звуковые карты модемы, мыши и многое другое.

Графическая оболочка Windows 95. Интерфейс Windows 95 соответствует требованиям самых придирчи­вых пользователей, дизайнеров и специалистов по эрго­номике. На мой взгляд, интерфейс Windows 95 великолепен, и пе­рейти на эту систему стоило бы даже в том случае, если бы новым в ней был только интер­фейс.

Современный пользовательский интерфейс. Облик оболочки Explorer, основанный на полноценном воплощении метафоры рабо­чего стола и папок, удобен и нагляден. Панель задач дает полный обзор приложений, выполняемых системой в данный мо­мент. Дос­туп ко всем объектам, будь то программы, документы, сете­вые ре­сурсы или инструменты настройки системы, унифицирован. Имена любых объектов могут содержать до 255 символов.

Богатый сервис. Оболочка Windows 95 предоставляет пользова­телю богатый и разно­образный выбор рабочих инструментов. В ка­честве примера назову возможность создания так называемых яр­лыков для быстрого доступа к необходимым приложениям и доку­ментам, весьма удачное средство поиска документов и встроенную программу быстрого просмотра до­кументов различных форматов. Выполнение многих действий, вклю­чая установку аппаратных ком­понентов, отправку почтовых и факси­мильных сообщений, установ­ление связи между компьютерами, авто­матизировано при помощи специальных программ-мастеров .

Широкие возможности настройки. Windows 95 можно настроить сотнями способов, причем доступ к средствам настройки пользова­ние ими весьма просты.

Удобство работы с документами. Windows 95 - это следующий шаг к интеграции различных прикладных программ одну рабочую среду. Можно легко создавать документы средствами оболочки, переносить данные из документа на рабочий стол и в другой доку­мент, выбрасывать в “мусорную корзину” фраг­менты текста, доку­менты или целые папки, а при необходимости - возвращать их.

Усовершенствованная справочная система. Справочная система Windows стала удобнее и гибче. Многие разделы справки состав­лены в виде пошаговых руководств с возможностью выполнения тех или иных рекомендуемых действий непосредственно из системы помощи.

“Эмуляция” MS-DOS.MS-DOS 7.0 + Windows 4.0.Покинуть оболочку Windows 95 для работы с МS-DOS про­граммами в реальном режиме можно, только инициировав пере­загрузку или отключение системы или же перейдя в режим эму­ляции МS-DОS (МS-DOS mode) с возможностью возврата в графическую оболочку по команде ЕХIТ. Похоже, что нормаль­ным состоянием Windows 95 действительно является графический интерфейс, который всегда на­ходится где-то под рукой, в памяти компьютера. Но это не так.

В действительности “режим эмуляции МS-DOS” представляет собой классическую МS-DOS, работающую в реальном режиме и адре­сующую 640 Кбайт оперативной памяти. Графическая система Win­dows 95 со всеми своими преимуществами по-прежнему явля­ется оболочкой защищенного режима для MS-DOS. Даже новейшие 32-разрядные графические приложения для Windows 95 продол­жают ис­пользовать для выполнения отдельных операций функции МS-DOS и базовую область памяти.

Таким образом, определение Microsoft Windows 95 как опера­ционной системы, не требующей отдельной копии МS-DOS, осно­вано на том, что Windows 95 включает в себя все, что ей нужно от МS-DOS. Ничто лучше МS-DOS не поддержит MS-DOS-приложе­ния, именно в МS-DOS лучше всего чувствуют себя те 16-разрядные драйверы уст­ройств, которые все-таки приходится загружать (например, драйверы сканеров).

При этом весь комплекс сделан так, что обычному пользова­телю вроде бы и незачем что-то знать о МS-DOS, а квалифициро­ванный пользователь, напротив, сможет применять как новые, так и старые, испытанные методы работы с системой.

Похожие работы

Контроллер связываемых объектов

Скачать

112819

1

11

... самом деле включает в себя только данные и их структуру. Таким же образом как и структура OLE клиента, должна выглядеть структурная схема той части контроллера автоматически связываемых объектов, которая отвечающая за взаимодействие с механизмом связывания и внедрения Windows 95. Поскольку, по сути, контроллер должен являться клиентом практически для всех приложений присутствующих в системе, ...