Целью настоящего учебного пособия является иллюстрация основных положений лекционного курса \"Основы операционных систем\" на примере 32-разрядной версии операционной системы (ОС) Windows (Windows NT, 2000, ХР, Vista), разработанной корпорацией Microsoft. Данный курс не является руководством по системному программированию в среде Windows, но его изучение позволит лучше понять особенности функционирования операционных систем и разрабатывать более эффективные приложения. Курс ориентирован на студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям в области информационных технологий.

ГЛАВА I. ВВЕДЕНИЕ......9Лекция 1. Создание ОС Windows. Структура ОС Windows......9Краткая история создания ОС Windows......10Структура ОС Windows......16Заключение......22Приложение. Некоторые понятия и термины......22Лекция 2. Разработка Win32-приложений. Инструментальные средства изучения системы......23Win32 API......23Инструментальные средства изучения системы......30Заключение......31Лекция 3. Базовые понятия ОС Windows......32Прерывания, исключения, системные вызовы......32Заключение......38Лекция 4. Объекты. Менеджер объектов. Реестр......39Введение......39Объекты ядра......40Реестр......47Заключение......49ГЛАВА II. ПРОЦЕССЫ И ПОТОКИ В ОС WINDOWS......50Лекция 5. Реализация процессов и потоков......50Понятие процесса и потока......50Реализация процессов......52Реализация потоков......56Заключение......63Лекция 6. Планирование потоков......64Введение......64Алгоритмы планирования......66Заключение......73Лекция 7. Межпроцессный обмен......74Введение......74Способы межпроцессного обмена......75Понятие о разделяемом ресурсе......75Организация каналов в ОС Windows......79Заключение......84Лекция 8. Синхронизация потоков......85Введение. Проблема взаимоисключения......85TSL-команды......87Спин-блокировка......90Crytical Sections......90Синхронизация потоков с использованием объектов ядра......92Синхронизация в ядре......96Заключение......97ГЛАВА III. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПАМЯТЬЮ......98Лекция 9. Виртуальное адресное пространство процесса......98Введение......98Общее описание виртуальной сегментно-страничной памяти ОС Windows......101Инструментальные средства наблюдения за работой менеджера памяти......104Виртуальное адресное пространство процесса......104Заключение......115Лекция 10. Функционирование менеджера памяти......116Трансляция адреса......116Разделяемая память......119Физическая память......123Отдельные аспекты функционирования менеджера памяти......129Заключение......133ГЛАВА IV. ФАЙЛОВЫЕ СИСТЕМЫ......134Лекция 11. Интерфейс файловой системы......134Введение......134Основные функции для работы с файлами......135Именование файлов......136Типы файлов......137Атрибуты файлов......137Организация файлов и доступ к ним. Понятие об асинхронном вводе/выводе......139Операция позиционирования в случае синхронного доступа к файлу......142Директории. Логическая структура файлового архива......143Разделы диска. Операция монтирования......145Защита файлов......146Заключение......146Лекция 12. Реализация файловой системы. Файловая система NTFS......147Введение......147Структуры данных, необходимые для описания файловой системы на диске......149Реализация директорий......152Точки повторного анализа. Монтирование дисков. Образование ссылок......155Совместный доступ к файлу......157Производительность файловой системы......159Надежность файловой системы......164Поддержка нескольких файловых систем......166Заключение......166ГЛАВА VI. БЕЗОПАСНОСТЬ......168Лекция 13. Система управления доступом......168Введение......168Идентификатор безопасности SID......172Объекты. Дескриптор защиты......175Субъекты безопасности. Процессы, потоки. Маркер доступа......178Проверка прав доступа......181Заключение......182Приложение. Формальные модели защищенности в ОС Windows......182Лекция 14. Структура системы защиты. Привилегии......187Основные компоненты системы безопасности ОС Windows......187Политика безопасности......189Ролевой доступ. Привилегии......190Заключение......195Лекция 15. Отдельные аспекты безопасности Windows......196Аутентификация пользователя. Вход в систему......196Выявление вторжений. Аудит системы защиты......197Недопустимость повторного использования объектов......200Защита от внешнего навязывания......201Маркер доступа. Контекст пользователя......202Заключение......206Рекомендуемая литература......207

Коньков К.А.
Кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института Автоматизации проектирования РАН, доцент кафедры математических и информационных технологий Московского физико-технического института. Директор по научной работе ООО «Физтех-софт». Область научных интересов: операционные системы, разработка системного программного обеспечения, квантовая химия, вычислительная аэродинамика. Принимал участие в создании операционной системы PTS-DOS, системы защиты информации StrongDisk и ряда других системных продуктов.