3. Структура ос Windows. Краткий обзор архитектуры Windows.

Процессы поддержки

системы

Процессы

сервисов

Юзерские

приложения

Подсистемы

окружения

DLL-подсистемы Win32

Пользовательский

режим

Исполнительная система

Ядро Драйверы

устройств

Уровень абстрагирования от оборудования HAL

Режим

Поддержка окон и графики

ядра

Все ОС делятся на два режима: пользовательский и режим защиты. Часть ОС находится в пользовательском режиме (кольцо 3), а часть в режиме ядра (кольцо 0). В основном, в режиме защиты, в ОС существует процесс обработки входа в систему:

идентификация пользователя – определение имени пользователя;

аунтификация пользователя – определение пароля пользователя;

авторизация пользователя – определение действий, которые пользователь может выполнить в системе.

Например, Windows 3.х, 9х является вырожденной ОС, так как в ней предусмотрена только идентификация.

Процессы сервиса – сервисные функции: менеджер задач, SQL-сервер. Пользовательские приложения бывают пяти типов: Win32, Win 3.x, MS-DOS, POSIX, OS/2.

Подсистема окружения – это окружения ОС, позволяющие на компьютерах с ОС запускать приложения разных типов. Например, в Windows NT есть три подсистемы: Win32, POSIX, OS/2.

DLL-подсистемы Win32. Назначение: транслировать документированные функции в соответ-ствующие недокументированные функции исполнительной системы и ядра.

Исполнительная система – управляет памятью, процессами и потоками, обеспечивает защиту и взаимодействие между процессами.

Ядро. Ядро содержит низкоуровневые функции ОС: планирование потоков, диспетчеризацию прерываний и исключений. Обеспечивает синхронизацию работы процессов.

Драйверы устройств. Драйверы аппаратных устройств, сетевые драйверы, драйверы файловой системы.

Уровень абстрагирования от оборудования HAL. Изолирует ядро, драйверы и исполнительную систему от специфики оборудования на данной аппаратной платформе.

Поддержка окон и графики. Реализация графического пользовательского интерфейса.

Основные системные файлы Windows 95, nt, 2000.

ntoskrnl.exe - исполнительная система и ядро

hal.dll - уровень абстрагирования от оборудования

win32k.sys - часть подсистемы win32, работающий в режиме ядра.

kernel32.dll, user32.dll, gdi32.dll - основные dll системы win32.

4. Виртуальная память. Страничная организация памяти.

Виртуальная память необходима, т.к. размер программы может быть больше чем размер физической памяти ОС.

Виртуальная память – это совокупность программно-аппаратных средств, позволяющая пользователю составлять программы, размер которых превосходит имеющийся размер ОЗУ. Основная идея - хранение и обновление содержимого большой виртуальной памяти на диске, подкачивание отдельных участков виртуальной памяти в реальную оперативную память по необходимости. ОС хранит части программ, выполняемых в данный момент в ОЗУ, остальное на диске.

Для этого виртуальная память решает следующие задачи:

• Размещает данные в запоминающих устройствах разного типа, например, часть в ОЗУ, часть на жестком диске.

• Перемещает по мере необходимости данные между устройствами разного типа. Например, подгружает нужную часть программы с диска в ОЗУ.

• Преобразует виртуальный (линейный) адрес в физический.

Большинство систем виртуальной памяти используют технику, называемую страничной организацией памяти.