Сравнительная характеристика архитектуры windows и MacOS

     Файл  каталога - содержит информацию об иерархии папок и файлов на томе. Каталог  организован как B-дерево и содержит записи четырех видов:

• запись папки - информация об отдельной папке
• запись файла - информация об отдельном файле;
• запись связи папки - информация о родительской папке для данной папки;
• запись связи файла - информация о родительской папке для данного файла.

     Информация  о файле включает в себя два  плана размещения - для ответвления  ресурса и для ответвления данных. Размещение файла выполняется экстентами переменной длины, часть плана, размещаемая в записи файла, содержит массив из дескрипторов 8 первых экстентов. Если файл фрагментирован на большее число экстентов, дескрипторы дополнительных экстентов находятся в файле переполнения экстентов.

     Файл  переполнения экстентов - содержит информацию о дополнительных экстентах файлов, не поместившихся в основные записи файлов в каталоге. Этот файл общий  для всего тома и также организован  как B-дерево, ключами в котором являются: идентификатор файла, тип ответвления и адрес начала экстента относительно начала файла.

     Файл  атрибутов - структура, введенная для  будущих реализаций, предусматривающих  наличие именованных ответвлений  в файле. Организован как B-дерево.

     Файл размещения - представляет собой битовую карту свободных/занятых блоков распределения. Файл размещения применяется только в HFS Plus, в HFS его функцию выполняла отдельная "область битовой карты", размещавшаяся на томе по фиксированному адресу.

     Пусковой  файл - файл, содержащий информацию для загрузки с диска HFS операционной системы, отличной от Mac OS.

3.4. Микроядро Darwin

     Mac OS X строится на базе микроядра,  которое называется Darwin. Внутри же Darwin находится "ядро в ядре" - микроядро Mach. Mach [27] является "классическим" микроядром, оно было разработано в университете CarnegieMellon (начало проекта - 1985 г.), и именно в этом проекте родились основные концепции архитектуры микроядра, ныне являющиеся общепринятыми. Микроядро Mach было создано на основе BSD и послужило основой для ряда Unix-подобных (точнее - BSD Unix-подобных) систем, например, ядра OSF/1 и сделанной на его основе ОС DIGITAL UNIX.

     И Mach, и Darwin являются продуктами в Открытых Кодах и поддерживаются организацией Open Group.

     Mac OS X строится на версии микроядра Mach 3 и, по-видимому, является единственной не-Unix системой, использующей ядро Mach.

     Mach поддерживает основные низкоуровневые  функции управления ресурсами,  такие как:

• управление единицами выполнения (нитями);
• назначение ресурсов для процессов (в терминологии Mach - задач, task);
• поддержку адресных пространств для задач;
• обмен сообщениями между задачами;
• управление реальными ресурсами (процессорами, памятью, вводом-выводом).

     Управление  памятью в Mach, как и в большинстве  современных Unix-систем, обеспечивает для каждой задачи виртуальное адресное пространство размером 4 Гбайт, в принципе, изолированное от адресных пространств других задач. Адресное пространство строится на страничной модели памяти, однако соседние виртуальные страницы, обладающие одинаковыми свойствами, могут составлять область (сегмент). Как и многие другие Unix-системы, Mach использует абстракцию "объектов памяти", представляющую собой надстройку над обычными механизмами виртуальной памяти. Объекты памяти создаются в виртуальном адресном пространстве, а реальная память рассматривается только как кеш для представления этих объектов. Области и объекты памяти могут совместно использоваться несколькими задачами.

     Mach обеспечивает вытесняющую многозадачность  и многопоточность (API нитей в Mach соответствует спецификациям POSIX). Как и во всех BSD-системах, нить обладает достаточно полным набором ресурсов для выполнения, таким образом, в Mach нет необходимости вводить легковесные процессы, как, например, в Open Unix. Все нити одной задачи разделяют адресное пространство задачи и некоторые ресурсы задачи. Каждая нить имеет собственный вектор состояния, стек, параметры планирования и коммуникационные порты. Диспетчеризация нитей ведется по приоритетному принципу, приоритеты назначаются и изменяются вне микроядра. Нить может быть сделана "закрепленной" (wired). Такая нить является привилегированной: она получает управление сразу же при достижении состояния готовности и ей выделяется память даже при нехватке реальной памяти. Это позволяет Mach обеспечивать процессы реального времени.

     Многопоточность Mach работает как на одном процессоре, так и на SMP конфигурациях.

     Задачи  в Mach взаимодействуют через посылку  сообщений и прием ответов. Сообщения  передаются через коммуникационные порты, которые представляют собой почтовые ящики или очереди сообщений, описанные нами в главе 9 части I. При создании любой нити для нее создаtтся также собственный порт для приема сообщений от других нитей и порт для приема исключений. Собственный набор портов создается и для задачи.

     Микроядро Darwin является расширением Mach. Кроме Mach, Darwin содержит следующие основные компоненты:

• Инструменты ввода-вывода - объектно-ориентированный каркас для разработки драйверов устройств, создания драйверов и обеспечения требуемой для драйверов инфраструктуры.
• Файловая система - основывается на виртуальной файловой системе VFS и обеспечивает возможность добавлять новые файловые системы. В настоящее время поддерживаются HFS, HFS Plus, ufs и ISSO 9660 - файловая система для CD.
• Расширенные сетевые средства Network Kernel Extensions (NKE), позволяющие разработчикам как добавлять поддержку новых протоколов, так и расширять функциональность уже поддерживаемых.
• BSD - оболочка BSD 4.4 вокруг ядра. Реализация BSD в Darwin включает в себя много API POSIX, обеспечивает модель процессов, базовые политики безопасности и поддержку нитей для Mac OS X.

3.5 Службы ядра

     Службы  ядра содержат те системные сервисы, которые не связаны с графическим  интерфейсом пользователя. Основные компоненты этих служб - менеджеры среды Carbon, а также Core Foundation и Open Transport.

Менеджеры среды Carbon являются общесистемными и  обеспечивают низкоуровневый сервис для  всех прикладных сред. В число этих менеджеров входят, например:

• Collection Manager - обеспечение абстрактных типов для коллекций данных.
• Component Manager - обеспечение для приложения возможности находить во время выполнения различные программные объекты (компоненты), а также создавать компоненты.
• Date, Time, and Measurement Utilities - работа с датой, временем, географическими местами, временными зонами и т.п.
• File Manager - файловый API для всех файловых систем.
• Folder Manager - обеспечение работы с папками.
• Memory Manager - выделение памяти в виртуальном адресном пространстве задачи и другие функции управления виртуальной памятью.
• Multiprocessing Services - средства для создания нитей, управления ими и синхронизации.

     Core Foundation - каркас, который обеспечивает  некоторые базовые программные  службы, полезные для более высоких  уровней программного обеспечения. Core Foundation использует объектно-ориентированную парадигму "непрозрачных" типов, "черных ящиков" для таких программных объектов как числа, строки, массивы, словари, деревья и т.д. Этот компонент также обеспечивает работу с подключениями (plug-in) и ряд других сервисов. Некоторые из сервисов, обеспечиваемых Core Foundation:

• String Services - набор инструментов для манипулирования строками, включая поддержку Unicode.
• Bundle Services - средства организации и поиска различных типов программных ресурсов (исполняемых кодов, графических и звуковых образов и т.п.).
• Plug-in Services - обеспечение архитектуры подключений.
• Collection Services - высокоуровневые абстракции коллекций.
• URL Services - средства доступа к локальным или удаленным ресурсам через URL.
• Notification Services - механизм обмена сообщениями (уведомлениями) между процессами.
• Open Transport - основные модули пользовательского уровня для обеспечения работы в сети и коммуникаций в Mac OS X.¹⁵

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     В настоящее время Microsoft Windows установлена на большинстве персональных компьютеров и рабочих станций. Многие пользователи сделали выбор в пользу Microsoft Windows, но очень большое количество совсем не знакомы с альтернативами, такими как Mac OS, GNU/Linux, BSD и другими системами. В России почти все персональные компьютеры продаются с предустановленной системой Windows. 

     В отличии от Mac OS, операционная система Microsoft Windows не требовательна к аппаратному  обеспечению, что обуславливает  её широкое применение. ¹⁶

Плюсы системы Mac OS: Сильной стороной Мас OS является практическое отсутствие вирусов для Мacintosh. И дело не только в не очень большой распространенности Mac OS X по сравнению с Windows, но и в том, что традиционные вирусы просто не работают в UNIX среде.Теоретически, конечно, существуют образцы вирусов, которые могут работать с некоторыми приложениями к Mac OS, но их количество по сравнению с вредоносным ПО, написанным для Windows, просто ничтожно. Даже удаленный взлом компьютера, работающего под управлением Mac OS, значительно сложнее, чем взлом машины, работающей под управлением Windows, а антивирусные программы могут понадобиться только для того, чтобы не переслать зараженный файл на машину под управлением Windows, вам же он никакого вреда не принесёт.

Минусы системы Mac OS: Первое – это то, что Mac OS устанавливается только на компьютеры Мacintosh производства фирмы Apple. Эти компьютеры имеют в отличие от привычных нам ПК закрытую архитектуру, то есть сами компьютеры собирает только Apple. С одной стороны, это хорошо, так как обеспечена 100-процентная интеграция компьютерного железа и софта плюс хорошее качество комплектующих и сборки. Но есть и оборотная сторона медали. Так как производитель «Маков» только один, то и конкуренция здесь отсутствует в принципе. Что с точки зрения потребителя не очень хорошо. Помимо этого, существует некоторая проблема с установкой драйверов. Не под все устройства выпускаются драйвера под MacOs или Linux, да и сами системы распознают далеко не все даже часто используемое оборудование.

Плюсы системы Windows: Гарантированная 100 процентная поддержка любого оборудования, для это ОС найдется драйвер любого устройства, да и сама она содержит много предустановленных драйверов для быстрого распознавания оборудования. Существуем масса профессиональных прикладных программ, полнофункциональные аналоги которых отсутствуют в других ОС, например, Promt и Photoshop. Простота и понятность интерфейса, что делает ее доступной для использования любому человеку, даже не имеющему первичных навыков работы с компьютером. А приложения Microsoft Office уже стали стандартами для офисной работы. Пользователь может получить любую поддержку или консультацию по его лицензионной ОС Windows.

Минусы  системы Windows: Данная ОС очень требовательна к аппаратным ресурсам компьютера, особенно к объему оперативной памяти. Ее графический интерфейс, хоть и красив, и удобен, но громоздок и неповоротлив. В результате, многие отключают его многие графические навороты. Данная система считается более уязвимой, чем остальные. Это связано с самой структурой безопасности, например, возможность постоянно работать с правами администратора (что частично решено в последней Vista). В то же время в системе должны работать тысячи старых приложений, которые были написаны под XP и другие версии Windows. На запуск каждой такой "старой" программы пользователь вынужден давать разрешение. Кроме того, само диалоговое окно с вопросом о запуске той или иной программы предоставляет пользователям слишком мало информации для принятия решения. Еще одно неудобство: даже для удаления ярлыка с рабочего стола нужно трижды подтвердить свои намерения. Это раздражает и приводит к тому, что кнопки "Разрешить" и прочие нажимаются просто бездумно – эффективность всего механизма защиты практически сводится на нет. В результате приходится иметь дело с огромным числом вирусов, использующих для проникновения именно уязвимости данной ОС, в том числе и пользовательские ошибки, которые она провоцирует. Система является платной, ее цена превышает затраты на покупку или скачку свободно распространяемой ОС.¹⁷ 
 
 
 
 
 
 

5. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. http://kompkimi.ru/?p=4882

2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Windows_XP

3. http://os-tan.narod.ru/oses.html

4. http://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%F0%F5%E8%F2%E5%EA%F2%F3%F0%E0_Windows_NT

5. http://dumpz.ru/showthread.php?t=16376