Исследование возможностей операционной системы Windows

Существует два способа  воспользоваться преимуществами защиты системы.

Если компьютер работает медленно или с ошибками, то с  помощью восстановления системы  можно восстановить состояние системных  файлов и параметров компьютера на предшествующий момент времени с  использованием точки восстановления. Дополнительные сведения о восстановлении системы см. в разделе Восстановление системы: вопросы и ответы.

Если файл или папка  были случайно изменены или удалены, можно восстановить их предыдущую версию, которая сохраняется как часть  точки восстановления.

 

Дополнительно

Быстродействие. Позволяет  задать параметры визуальных эффектов, использования процессора, оперативной  и виртуальной памяти.

Профили пользователей. Профиль пользователя представляет собой набор параметров, благодаря  которым внешний вид компьютера и его работа соответствуют желаниям пользователя. В нем содержатся параметры фона рабочего стола, экранных заставок, указателей, звука и другие параметры. Профили пользователей позволяют применять персональные параметры при каждом входе в ОС Windows.

Профиль пользователя отличается от учетной записи пользователя, которая  используется для входа в Windows. У  каждой учетной записи есть по крайней  мере один связанный с ней профиль  пользователя.

 

Брандмауэр Windows

Брандмауэр представляет собой программный или аппаратный комплекс, который проверяет данные, входящие через Интернет или сеть, и, в зависимости от настроек брандмауэра, блокирует их или позволяет им пройти в компьютер

.

 

Брандмауэр поможет  предотвратить проникновение хакеров  или вредоносного программного обеспечения (такого как черви) в ваш компьютер через сеть или Интернет. Брандмауэр также помогает предотвратить отправку вредоносных программ на другие компьютеры.

Следующая иллюстрация  показывает работу брандмауэра.

 

Электропитание

Схема управления питанием - это набор аппаратных и системных параметров, управляющих потреблением и экономией питания компьютером. Схемы управления питанием позволяют сэкономить энергию, максимально увеличить быстродействие системы или обеспечить оптимальное соотношение между ними. Схемы управления питанием по умолчанию (сбалансированная и энергосберегающая) подходят большинству пользователей. Пользователи могут также изменить параметры существующей схемы управления питанием или создать собственную схему.

 

Диспетчер задач

Диспетчер задач в  операционных системах семейства Microsoft Windows — утилита для вывода на экран  списка запущенных процессов и потребляемых ими ресурсов (в частности статус, процессорное время и потребляемая оперативная память). Также есть возможность некоторой манипуляции процессами.

Windows Task Manager в Windows NT можно вызвать, одновременно нажав клавиши Ctrl+Shift+Esc. В Windows NT и в Windows XP существует более известная комбинация клавиш — Ctrl+Alt+Del. Диспетчер задач можно также запустить по названию taskmgr.exe или кликнув правым кликом по панели задач и выбрав соответствующий пункт в всплывающем меню.

 

Рисунок 16 Диспетчер Задач (вкладка Приложения)

 

Диспетчер задач —  встроенная в операционную систему  утилита. Она содержит вкладки:

Приложения. Позволяет  переключиться в нужное приложение, либо завершить его.

Процессы. Разнообразные  данные обо всех запущенных в системе  процессах, можно завершать, менять приоритет, задавать соответствие процессорам (в многопроцессорных системах)

Службы (начиная с Vista). Сведения обо всех службах Windows.

Быстродействие. Графики  загрузки процессора (процессоров), использования  оперативной памяти.

Сеть (отсутствует в  случае отсутствия активных сетевых  подключений). Графики загрузки сетевых  подключений.

Пользователи (только в режиме администратора). Манипулирование активными пользователями.

 

Основные процессы:

CSRSS.EXE

Процесс отвечает за окна консоли, за создание и удаление потоков, а также частично за работу 16-битной среды MS-DOS. Он относиться к подсистеме Win32 пользовательского режима (WIN32.SYS же относиться к ядру Kernel) и должен всегда выполняться.

EXPLORER.EXE

Пользовательская среда, содержащая такие компоненты, как  Панель задач, Рабочий стол и тому подобное. Его практически всегда можно закрывать и снова открывать без каких-либо последствий.

INTERNAT.EXE

 

 

Загружает различные  выбранные пользователем языки  ввода, показывает на панели задач значок >, который позволяет переключать  языки ввода. С помощью панели управления возможно без использования  данного процесса безо всяких проблем  переключать раскладку клавиатуры.

LSASS.EXE

Этот локальный сервер авторизации отвечает за IP-директивы  безопасности (интернет- протоколы) и  загружает драйвер безопасности. Он запускает процесс, отвечающий за авторизацию пользователей. При  успешной авторизации пользователя приложение создаёт и присваивает ему специальный протокол. Все запущенные далее процессы используют этот протокол.

MSTASK.EXE

Отвечает за службу планирования Schedule, которая предназначена для  запуска различных приложений в  определённое пользователем время.

SMSS.EXE

Диспетчер сеансов запускает  высокоуровневые подсистемы и сервисы. Процесс отвечает за различные действия, например запуск Winlogon и Win32 процессов, а также за операции с системными переменными. Когда Smss определяет, что Winlogon или Csrss закрыты, он автоматически выключает систему.

SPOOLSV.EXE

Обеспечивает создание очереди на печать, временно сохраняя документы и факсы в памяти.

SVCHOST.EXE

Этот всеобъемлющий  процесс служит хостингом для  других процессов, запускаемых с  помощью DLL. Поэтому иногда работают одновременно несколько Svhost. С помощью команды > можно вывести на экран все процессы, использующие Svchost.

SERVICES.EXE

Процесс управления системными службами. Запуск, окончание, а также  все остальные действия со службами происходят через него.

SYSTEM

Выполняет все потоки ядра Kernel.

SYSTEM IDLE PROCESS

Этот процесс выполняется  на любом компьютере. Нужен он, правда, всего лишь для мониторинга процессорных ресурсов, не используемых другими  программами.

TASKMGR.EXE

Процесс диспетчера задач, закрывать который крайне не рекомендуется.

WINLOGON.EXE

Отвечает за управление процессами авторизации пользователей.

WINMGTM.EXE

Основной компонент  клиентской службы Windows. Процесс запускается  одновременно с первыми клиентскими  приложениями и выполняется при любом запросе служб. В Windows XP процесс запускается как клиент процесса Svchost.

 

Быстродействие

Дескриптор

Дескриптор - лексическая  единица (слово, словосочетание) информационно-поискового языка, выражающая основное смысловое  содержание какого-либо текста. Используется при информационном поиске документов в информационно-поисковых системах.

Файловый дескриптор — это неотрицательное целое  число. Когда мы открываем существующий файл и создаем новый файл, ядро возвращает процессу файловый дескриптор.

Дескриптор сегмента — служебная структура в памяти, которая определяет сегмент. Длина дескриптора равна восьми байтам.

Дескриптор шлюза —  служебная структура данных, служащая для различных переходов. Используется только в защищённом режиме. В реальном режиме некоторым аналогом может служить дальний адрес. Длина дескриптора стандартна и равна восьми байтам.

Приложение, которому требуется  выполнить ввод/вывод, вызывает функцию open, чтобы создать дескриптор файла, применяемый для доступа к  файлу. В операционной системе дескриптор файла реализован как массив указателей на внутренние структуры данных. Система сопровождает отдельную таблицу дескрипторов файлов для каждого процесса. При открытии файла процессом система помещает указатель на внутренние структуры данных для этого файла в таблицу дескрипторов файлов процесса и возвращает индекс таблицы в вызывающий оператор. В прикладной программе достаточно только присвоить этот дескриптор переменной и использовать его в последующих вызовах, которые запрашивают операции с файлами. Операционная система использует дескриптор как индекс таблицы дескрипторов процесса и переходит по указателю к структурам данных, содержащим всю информацию о файле. Таблица дескрипторов процесса используется для хранения указателей на внутренние структуры данных для файлов, открытых процессом. Процесс (приложение) использует дескриптор при обращении к файлу.

В API-интерфейсе сокетов  реализовано новое абстрактное  понятие для сетевой связи  — сокет(IP-адрес плюс № порта, по), по которому устанавливается взаимодействие конкретных процессов на различных узлах сети. Как и файл, каждый активный сокет обозначается небольшим целым числом, называемым дескриптором сокета. Операционная система размещает дескрипторы сокетов в той же таблице дескрипторов, что и дескрипторы файлов. Поэтому в приложении не может присутствовать и дескриптор файла, и дескриптор сокета с одним и тем же значением.

В операционной системе  предусмотрена отдельная системная  функция socket, вызываемая приложением  для создания сокета; функция open используется в приложении только для создания дескрипторов файлов. Общий замысел, который лег в основу разработки интерфейса сокетов, состоял в том, чтобы для создания любого сокета было достаточно одного системного вызова. Сразу после создания сокета приложение должно выполнить дополнительные системные вызовы для указания точных сведений о его назначении. Этот принцип можно пояснить, рассмотрев структуры данных, сопровождаемые системой.

Потоки и  процессы

Приложение – самодостаточный  набор машинных инструкций, обеспечивающий решение конкретной задачи. Процесс обычно определяют как экземпляр (или копию) выполняемой программы (приложения). В Win32 процессу отводится 4Гбайта адресного пространства. В этом адресном пространстве расположен exe-файл, код и данные DLL-библиотек. Кроме того, процессу принадлежат такие ресурсы, как файлы, динамические области памяти и потоки (thread). Ресурсы, которые создаются при жизни процесса, обязательно уничтожаются при его завершении.

В MSDN процесс определяется как контекст безопасности, в котором выполняется приложение. Обычно контекст безопасности связан с пользователем и приложения получают его уровень полномочий. (The security context under which an application runs. Typically, the security context is associated with a user, so all applications running under a given process take on the permissions and privileges of the owning user.)

Для того чтобы процесс  что-либо выполнял, в нем обязательно  должен быть хоят бы один поток. Поток  можно определить как такой фрагмент программного кода, который выполняется последовательно. Именно потоки отвечают за исполнение программного кода, помещенного в адресное пространство процесса. При создании процесса в Win32 первый (первичный – primary) поток создается системой автоматически. Далее этот поток может порождать другие потоки, которые в свою очередь могут порождать третьи и т.д. Таким образом, процесс может включать произвольное число потоков, которые можно создавать и уничтожать. Процесс завершается, когда завершается выполнение первичного потока.

Приоритеты процессов  и потоков. Операционная система  распределяет процессорное время между  потоками, выделяя каждому из них  определенную долю времени (квант). Процессорное время выделяется по очереди каждому  потоку, но при этом учитывается также приоритет потока. Когда прекращается выполнение первичного потока процесса, уничтожается и сам процесс.

Многопоточные процессы организуются в тех случаях, когда  требуется избежать "узких" мест. Например, если процесс ожидает завершения файловой операции, связи с другим компьютером или просто вывода на экран какого-либо сложного изображения, то он попросту простаивает. В этом случае можно организовать отдельный поток или потоки, которые будут выполнять код параллельно; повысить скорость функционирования процесса в целом за счет того, что некритическая часть кода выполняется потоками с более низким приоритетом; использовать на полную мощь многопроцессорный компьютер. В этом случае каждый поток может исполняться на отдельном процессоре.

Интерфейс Win32 API позволяет управлять созданием и уничтожением потоков, распределением времени между потоками и приоритетами процессов и потоков. Процессы могут иметь классы приоритетов.

Классы приоритетов  процессов

ABOVE_NORMAL_PRIORITY_CLASS

Больше NORMAL_PRIORITY_CLASS, но ниже HIGH_PRIORITY_CLASS.

BELOW_NORMAL_PRIORITY_CLASS

Больше IDLE_PRIORITY_CLASS, но ниже NORMAL_PRIORITY_CLASS.

HIGH_PRIORITY_CLASS

Высший приоритет. Такой  приоритет имеет, например, диспетчер  задач Windows

IDLE_PRIORITY_CLASS

Низший приоритет (фоновый процесс). Такой процесс получит время только в том случае, если в системе нет других исполняемых потоков. Типичный пример – программа заставка.

NORMAL_PRIORITY_CLASS

Нормальный приоритет. Абсолютное большинство процессов, в том числе системных, имеют  этот приоритет.

REALTIME_PRIORITY_CLASS

Самый высокий (реального  времени) приоритет. Потоки этого процесса вытесняют все другие. Этот приоритет  надо использовать с большой осторожностью  и только на короткое время. К примеру, выполнение процесса с таким приоритетом «остановит» мышь или кеширование дисковых операций.

Функция Win API SetPriorityClass позволяет  изменить приоритет процесса на этапе  выполнения приложения:

BOOL SetPriorityClass(

HANDLE hProcess, // дескриптор процесса

DWORD dwPriorityClass // класс приоритета);

Класс реального времени  используется только для процессов, которые, например, обрабатывают высокоскоростные потоки данных и завершаются за короткое время. Так как процесс реального  времени имеет приоритет более  высокий, чем большинство процессов ОС, то неаккуратное его использование может привести к зависанию системы.

Класс с высоким приоритетом  также используется достаточно редко. Например, он может понадобиться в  случае связи с каким-либо внешним  устройством, которое, если не получит  сигнал в течение короткого времени, отключается.

Большинство процессов  выполняется с нормальным приоритетом. Это означает, что процесс не требует  какого-либо повышенного внимания со стороны ОС.

Процессы с фоновым  приоритетом получают время только в том случае, если у диспетчера задач нет других процессов. Примеры таких процессов – это программы-заставки, автосохранение или реорганизация данных и т.п.