O documento descreve o sistema operacional Windows Vista, incluindo suas versões, principais novos recursos como Windows Aero, melhorias em desempenho, segurança e gerenciamento. Detalha também mudanças no kernel relacionadas a processos, threads, E/O e gerenciamento de memória.

1. Windows Vista Alunos: Arthur Duarte Rosa Henrique Bueno Sampaio Estudantes de Ciência da Computação - UNG

2. Introdução O Windows Vista ou Longhorn é uma linha de sistema operacional desenvolvidos pela Microsoft. O seu desenvolvimento começou em 2003, na qual seu anúncio foi em 22 de Julho de 2005 e sua conclusão de desenvolvimento foi em 8 de Novembro de 2006.Seu lançado mundialmente foi no dia 31 de Janeiro de 2007.E com a sua pouca aprovação ocasionou sua saída de mercado no final de 2009.

5. Novidades no Sistema Algumas das novidades que vieram no Windows Vista: Windows Aero Microsoft .NET Framework 3.0 Windows Presentation Foundation Windows SideShow Windows Update Microsoft Silverlight Barra Lateral do Windows Windows Media Player 11 Windows Media Center Índice de experiência do Windows DirectX 10

6. Mudanças Fundamentais No Windows Vista teve se á preocupação em melhorar substancialmente as partes de: Gerenciamento Desempenho Segurança

7. Gerenciamento Capacidade de gerenciamento Windows Vista ajudará a reduzir o custo total de propriedade (TCO) de PCs através de gerenciamento simplificado, maior automação de tarefas e diagnósticos aprimorados. Isso inclui: Melhor aplicação de diagnóstico, incluindo auto-diagnóstico e correção automática de condições de erro comuns e a diminuição de reinicializações durante a instalação de software. Uma melhor Agendador de tarefas. Console de gerenciamento Microsoft 3. 0 (MMC 3. 0) fornece um quadro comum para ferramentas de gerenciamento, tornando-os mais fáceis de encontrar e usar.

8. Gerenciamento Estutura de Gerenciamento Estrutura de gerenciamento do Windows faz algumas funcionalidades de gerenciamento atualizado no Windows 7 e no Windows Server 2008 R2 disponíveis para serem instalados no Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista e Windows Server 2008. A estrutura de gerenciamento do Windows contém: Windows Remote Management (WinRM) 2.0 Windows PowerShell 2.0 Transfer Service (BITS) 4.0.

9. Desempenho Inicialização rápida. Scripts de login, processo de aplicativos e serviços de inicialização executam em segundo plano enquanto os usuários executam suas tarefas desejadas.

10. Desempenho Modo Dormir (Suspender) O novo Estado de Suspensão no Windows Vista combina a velocidade do modo de espera com recursos de proteção de dados e consumo de baixo de energia.

11. Desempenho Gerenciamento de Disco O Gerenciamento de Disco é um utilitário do sistema que gerencia discos rígidos e os volumes ou as partições neles contidos. Com o Gerenciamento de Disco, é possível inicializar discos, criar volumes, excluir, formatar volumes com sistemas de arquivos FAT, FAT32 ou NTFS. O Gerenciamento de disco permite que você execute a maioria das tarefas relacionadas a discos sem reiniciar o sistema ou interromper os usuários. A maioria das alterações de configuração entra em vigor imediatamente.

12. Segurança Windows Security Center Foi melhorado, assim monitorando, alertando e oferecendo a possibilidade de corrigir potenciais falhas de segurança. Entre diversas melhorias, encontra-se uma integração mais cuidada com o Internet Explorer 7.

13. Segurança Novo Firewall O Windows Vista fornece filtragem de entrada, que pode ser gerenciado centralmente por meio de diretiva de grupo. Isto permite que administradores controlem quais aplicativos poderão se comunicar ou estão impedidos de se comunicar na rede. Controle de acesso de rede é uma das maneiras mais importantes para reduzir os riscos de segurança.

14. Segurança Rede O Windows Vista possui proteção de acesso à rede para ajudar a impedir que computadores comprometidos a segurança de se conectar à rede interna do usuário até que sejam cumpridos os critérios de segurança.

15. Segurança A Pilha TCP/IP O Windows Vista inclui uma implementação atualizada da pilha do TCP/IP, a qual oferece melhorias significativas que resolvem vários problemas importantes do sistema de rede, proporcionando melhor desempenho e transferência, uma arquitetura Wi-Fi nativa e APIs para inspeção de pacotes de rede. Em redes com grande perda, como as redes sem fio, o Windows Vista pode melhorar a recuperação da perda de um ou de vários pacotes. Assim, é possível aumentar ou diminuir a janela de recebimento do TCP de maneira dinâmica a fim de utilizar totalmente o link. Os usuários que transferem arquivos através de uma WAN de alta velocidade/alta latência ou que fazem o download de arquivos da Internet devem notar que as transferências serão bem mais rápidas.

16. Segurança WFP A WFP é uma nova arquitetura na TCP/IP que fornece APIs que podem ser usadas por desenvolvedores de software de terceiros para que eles participem das decisões de filtragem que ocorrem em várias camadas da pilha do protocolo TCP/IP sem precisar gravar seus próprios aplicativos no modo kernel.

17. Segurança Autonomia do usuário O Centro de compartilhamento e de rede, os usuários verificam o status da rede, se estão conectados, a quais unidades estão ligadas e se estão na rede local ou na Internet.

18. Segurança Network Diagnostics Framework Serve para diagnosticar e resolver vários problemas de conectividade sem que o usuário precise entrar em contato com o suporte técnico. O Network Diagnostics Framework proporciona ao Windows Vista a capacidade de identificar a causa principal do problema de conectividade com base no contexto da ação do aplicativo ele rastreia o problema, desde a identificação de se há alguma conexão sem fio ativa e um endereço IP válido, até acessar o servidor DNS, descobrir o servidor proxy e obter resposta do servidor da Web.

19. Segurança Segurança de rede A arquitetura Wi-Fi nativa no Windows Vista oferece amplo suporte aos mais recentes protocolos de segurança, incluindo WPA (Wi-FiProtected Access) 2 Enterprise andPersonal, PEAP-TLS e PEAP-MS-CHAP v2. Esse amplo suporte assegura interoperabilidade entre o Windows Vista e praticamente todas as infra-estruturas sem fio. Os recursos da placa de rede sem fio são examinados pelo Windows Vista e o protocolo mais seguro é escolhido por padrão durante a conexão ou criação de redes sem fio. O Firewall do Windows traz um novo nível de segurança de rede à plataforma Windows, fornecendo suporte para a filtragem de entrada e saída, bem como Windows ServiceHardening. Se for detectado um comportamento ruim em um serviço do Windows, de acordo com o que foi definido pelas regras de rede do Windows ServiceHardening, o firewall o bloqueará Com o Windows Vista, os administradores podem criar regras simples de segurança de rede capazes de combinar regras de porta de firewall e de IPsec a fim de proteger a rede contra acesso não autorizado. A integração apresenta uma maneira simples de impor comunicações de rede autenticadas, de ponta a ponta, proporcionando acesso escalonável e em camadas a recursos de rede confiáveis e protegendo a confidencialidade e a integridade dos dados. O administrador pode isolar a rede corporativa de modo lógico.

20. Kernel Kernel pode ser entendido com uma série de arquivos escritos em linguagem C e em linguagem Assembly que constituem o núcleo do sistema operacional. É o kernel que controla todo o hardware do computador. Ele pode ser visto como uma interface entre os programas e todo o hardware. Cabe ao kernel as tarefas de permitir que todos os processos sejam executados pela CPU e permitir que estes consigam compartilhar a memória do computador.

21. Kernel Processos e Threads As estruturas dos processos nativos e os serviços oferecidos pelo Kernel do Windows são relativamente simples e generalistas, permitindo que cada subsistema do SO emule uma estrutura e funcionalidades de um processo em particular. Aqui estão algumas características importantes dos processos do Windows: Processos do Windows são implementados como objetos. Um processo executável pode conter uma ou mais threads. Tanto os processos quanto os objetos thread possuem habilidades de sincronização embutido.

22. Kernel Para cada processo é atribuído um token de acesso de segurança, chamado de token primário do processo. Quando um usuário efetua login pela primeira vez, o Vista cria um token de acesso que inclui o ID de segurança para o usuário.O Windows utiliza o token para validar a permissão de acesso do usuário para acessar objetos protegidos ou para realizar funções restritas no sistema e em objetos protegidos. O token de acesso controla onde o processo pode alterar seus próprios atributos. Também relacionado ao processo, está uma série de blocos que definem o espaço de endereço do usuário corrente atribuído a este processo. A estrutura orientada a objeto do Windows facilita o desenvolvimento de um processo para propósitos gerais. O Windows Vista faz uso de dois tipos de objetos relacionados ao método: processos e threads.

23. Kernel Um thread é uma unidade executável de trabalho que é executada seqüencialmente de forma ininterrupta, de maneira que o processador possa alternar para outro thread. Múltiplos threads dentro de um mesmo processo podem ser alocados para processadores separados e ser executados simultaneamente. Os threads dentro do mesmo processo podem trocar informações através de seus espaços de endereço em comum e ter acesso aos recursos compartilhados do processo. Threads em processos diferentes podem trocar informações pela memória compartilhada que foi estabelecida entre os dois processos. O Windows Vista inclui vários aprimoramentos na área de processos e threads, que incluem o uso do contador de ciclos da CPU .

24. Kernel Contador de Ciclos A contagem de ciclos da CPU tem como objetivo obter uma alocação de CPU mais parcial usando uma rotina de interrupção do timer do intervalo para execução a cada 10 ou 15 ms. A rotina analisa em que thread ocorreu interrupção e atualiza a estatística de uso da CPU do thread como se esse thread tivesse sido executado no intervalo inteiro, mas na realidade, o thread pode ter iniciado a execução um pouco antes do fim do intervalo. Além disso, o thread poderia ter sido atribuído pela CPU tecnicamente, mas não teve a chance de ser executado porque rotinas de interrupção de hardware e software foram executadas no lugar. A contabilização de tempo com base no clock pode servir para ferramentas de diagnostico que geram relatório de thread e processa o uso da CPU, o uso desse método pelo agendador de thread pode ocasionar uma alocação parcial de CPU. Os threads têm permissão para executar até 2 marcações do clock (6 se estiver em primeiro plano). Entretanto, o thread pode não obter quase nenhum tempo na CPU ou até 6 marcações (18 se estiver em primeiro plano), dependendo do próprio comportamento e de outras atividades no sistema.

25. Kernel Exemplo de parcialidade que pode ocorrer quando dois threads com a mesma prioridade ficam prontos para execução ao mesmo tempo.

26. Kernel O thread A é executado até o próximo vencimento de intervalo de fração de tempo, quando o agendador supõe que ele tenha ficado em execução pelo intervalo inteiro e, então, decide que o giro do thread A foi concluído. Além disso, o Thread A fica não parcialmente carregado devido à interrupção ocorrida durante o seu giro. No intervalo seguinte, o agendador seleciona o Thread B para assumir, e ele é executado em um intervalo inteiro. No Windows Vista, o agendador usa o Registro do contador de ciclos de processadores modernos para rastrear, de maneira precisa, quantos ciclos de CPU um thread pode executar. Assim distribuindo distribuimdo de modo mais preciso os giros da CPU. No Windows Vista, um thread obterá sempre pelo menos o próprio giro na CPU, e nunca mais de um intervalo de clock extra de execução, o que resulta em maior igualdade e mais comportamento determinístico do aplicativo.

27. Kernel Exemplo de como o Windows responde com o acontecimento anterior, concedendo aos dois threads pelo menos um intervalo de execução.

28. Kernel Gerenciador de Entrada/Saída ( Escalonamento por Prioridade) Sem a prioridade de E/S, atividades de segundo plano podem causar impactos graves à agilidade de respostas de operações de primeiro plano. Quando um aplicativo ou um documento é aberto enquanto outro processo executa E/S de disco, por exemplo, terá atrasos, pois a tarefa de primeiro plano aguarda o acesso ao disco. O Windows Vista introduz dois tipos de priorização de E/S para ajudar a fazer com que as operações de E/S em primeiro plano tenham a preferência: prioridade em operações de E/S individuais e reservas combinadas de largura de banda de E/S.

29. Kernel O sistema de E/S do Windows Vista inclui suporte interno para cinco prioridades de E/S, sendo apenas 4 prioridades são usadas.

30. Kernel E/S tem uma prioridade padrão Média e o Gerenciador de Memória utiliza a Crítica, quando quer gravar os dados “sujos” de memória fora do disco em situações de memória baixa, a título de liberar espaço na RAM para outros dados e códigos. O Agendador de Tarefas do Windows define a prioridade de E/S para Baixa nas tarefas que têm a prioridade de tarefa padrão e aplicativos segundo plano é Muito Baixa. O driver de dispositivo de armazenamento do sistema impõe as prioridades de E/S e elas são aplicadas automaticamente. Os demais drivers de armazenamento inserem E/S de prioridade Média à frente das Baixas e Muito Baixas nas respectivas filas, mas emitem pelo menos uma E/S de prioridade Baixa ou Muito Baixa em espera a cada segundo, para que processos em segundo plano possam avançar. Dados lidos por E/S de prioridade Muito Baixa também fazem com que o Gerenciador de Cachê grave modificações imediatamente no disco, em vez de fazê-lo posteriormente. O suporte da reserva de largura de banda do Windows Vista é útil para aplicativos Media Player, e o Windows Media o utiliza, juntamente com aumentos de prioridade, para propiciar reprodução de conteúdo local praticamente sem falhas.

31. Kernel Gerenciador de Memória O Gerenciador de Memória do Windows Vista inclui vários aprimoramentos, como o uso mais extensivo de técnicas de sincronização sem bloqueio, bloqueio mais refinado, empacotamento mais rigoroso da estrutura de dados, maior E/S de paginação, suporte às modernas arquiteturas de memória GPU e o uso mais eficiente do TLB (buffer de conversão à parte) de hardware. Além disso, o gerenciamento de memória do Windows Vista oferece agora alocação de espaço de endereço dinâmico para os requisitos de diferentes cargas de trabalho. No Windows Vista de 32 bits, o Gerenciador de Memória gerencia o espaço de endereço do Kernel dinamicamente, alocando e desalocando o espaço conforme a demanda da carga de trabalho. Assim, a quantidade de memória virtual usada para armazenar buffers pagináveis pode aumentar quando drivers de dispositivos solicitam mais e diminuir, quando liberada pelos drivers. Nos sistemas Windows Vista de 64 bits, atualmente as restrições de espaço de endereço não representam uma limitação prática e, portanto, não exigem qualquer tratamento especial, pois estão configuradas em seu máximo. O Windows Vista alem de adiciona prioridades de E/S ele também implementa prioridades de memória.

32. Kernel No Windows Vista, cada página de memória possui uma prioridade entre 0 e 7 dessa forma, o Gerenciador de Memória divide a Lista de Espera em oito listas que armazenam as páginas de cada prioridade. Quando o Gerenciador de Memória precisa pegar uma página da Lista de Espera, ele utiliza primeiro as páginas das listas de baixa prioridade. Geralmente, a prioridade de uma página reflete a prioridade do thread que gerou sua primeira alocação. Um thread herda seu valor de prioridade de página do processo ao qual pertence. Por padrão, os processos possuem um valor de prioridade de página 5, mas as funções permitem que os aplicativos e o sistema alterem os valores de prioridade de página de threads e de processos.

33. Kernel Recursos de aprimoramento de desempenho SuperFetch É um sistema de gerenciamento do Windows Vista que permite abrir os aplicativos com mais agilidade, pois ele monitora os aplicativos mais acessados pelo usuário e os armazena na memória do sistema para quando você precisar.

34. Kernel Recursos de aprimoramento de desempenho ReadyBoost O Windows Vista inclui um recurso chamado ReadyBoost cujo objetivo é acelerar o sistema.Assim tirando proveito dos dispositivos de armazenamento de memória flash através da criação neles de uma camada de cachê intermediária situada entre a memória e os discos. Pois as memórias flash podem atender leituras aleatórias até 10 vezes mais rápido que um disco rígido normal.

35. Kernel Recursos de aprimoramento de desempenho ReadyBoot É um serviço cujo objetivo é acelerar os processos de inicialização do sistema e de recuperação de hibernação. Ela mantém registro dos arquivos necessários na maioria das vezes quando um sistema arranca e constrói um cachê temporário quando o sistema é iniciado.O Ready Boot pode usar tanto dispositivos flash e como também H-HHDs.

36. Kernel Recursos de aprimoramento de desempenho ReadyDrive O ReadyDrive é um recurso do Windows Vista que tira proveito das novas unidades de disco rígido híbridas, os chamados H-HDDs. O H-HDD consiste em um disco com memória flash não-volátil incorporada. Os H-HDDs típicos incluem entre 50MB e 512MB de cachê, sendo o limite de cachê do Windows Vista é de 2TB. O Windows Vista usa comandos ATA-8 para definir os dados do disco a serem mantidos na memória flash. Sendo eles o de inicialização no cachê ao desligar o sistema, permitindo um reinício mais rápido. Ele também armazena partes dos dados do arquivo de hibernação em cachê quando o sistema hiberna, de forma que a continuação subseqüente seja mais rápida. O Windows pode usar a memória flash como um cachê de gravação em disco, evitando que sistemas com bateria economizem bastante energia consumida pela unidade de disco.

37. Shell O Shell tem como o objetivo de ser o intermediário entre o sistema de exploração e o utilizador graças às linhas de comando escritas por este. O seu papel consiste assim em ler a linha de comando, interpretar o seu significado, executar o comando, seguidamente devolver o resultado às saídas, no Windows graças a ele toda a interface do Windows Vista é apresentada. Os recursos do Shell no Windows Vista manipulam dados e metadados incluem o Gerenciador de sincronização, os ícones dinâmicos, a visualização avançada e os manipuladores de propriedades.

38. Conclusão Temos vários avanços no Windows Vista que nos sistemas operacionais anteriores não tinham. Podemos perceber que no seu Kernel tem muitas melhorias na parte de gerenciamento de memória, seu mecanismo de busca é prático e eficiente, digitando parte do nome de um arquivo e ver os resultados instantaneamente. Na organização de arquivos existem pastas para cada tipo de documento, agrupadas dentro de uma pasta geral com o nome do usuário. Em configuração de rede com nova Central de Rede e Compartilhamento coloca as funções de networking à mão e reduz as chances de o usuário ter de configurar dispositivos manualmente. Sua interface gráfica é mais elaborada, com transparências, sombras e efeitos 3D realmente passam a sensação de que se trata de um computador mais avançado. E a barra lateral ainda pode ser útil para manter informações sempre à vista e no requisito segurança o Windows Vista não se diferencia muito do XP, mas temos um novo firewall, a inserção do Windows Defender temos mecanismos de defesa adicionais, como o modo protegido em que roda o Internet Explorer e o Controle de Contas de Usuários. Mas as exigências de hardware são muitas, sendo assim o ponto mais fraco do Windows Vista porque mesmo que sua máquina esteja atualizada, não há garantia de que tudo vai funcionar como esperado. Alguns de seus utilitários são fracos e limitados que é o caso do software de backup. O Windows Vista tem sérios problemas na parte de compatibilidade tanto com hardware como software mais antigos e alguns aplicativos atuais só podem rodar no modo de administrador, exigindo confirmação cada vez que são acionados.

39. E o Fim do Sistema Operacional Vista