Лекция «Архитектура Windows 2000 и XP» по Операционным системам (Одинец М. С.)

Кирилл Николоев пт, 08.04.2016 22:09

Архитектура Windows 2000/XP.(рис. 1) Ядро осуществляет управление процессами, управление памятью, диспетчеризацию прерываний и исключений, реализует базовые синхронизационные примитивы, необходимые исполнительной системе.

Интерфейс ядра используется только исполнительной системой и программам пользовательского режима недоступен. Между ядром и аппаратной частью компьютера располагается слой программного обеспечения, называемый слоем абстрагирования от оборудования или уровнем аппаратных абстракций (Hardware Abstraction Layer, HAL).

Он включает программы, которые предназначены для конкретного аппаратного обеспечения, и «изолирует» систему от особенностей последнего.(В частности, эти программы осуществляют взаимодействие с контроллером прерываний или управление взаимодействием между центральными процессорами в мультипроцессорной системе).

Вызов исполнительной системы из пользовательского режима осуществляется посредством интерфейсов ее системных сервисов. Приложения взаимодействуют с исполнительной системой опосредованно, через защищенные подсистемы среды, которые реализуют интерфейсы прикладного программирования.

Защищенные подсистемы среды могут либо взаимодействовать с клиентскими приложениями либо по принципу клиент-сервер, либо функционировать как совместно используемые библиотеки, связываемые с клиентскими приложениями во время их компоновки.

На практике часто используется сочетание этих двух механизмов. Благодаря такой организации Windows 2000 соединяет в себе достоинства микроядерной и расширяемой библиотечной архитектур. Компоненты исполнительной системы

Исполнительная система Windows 2000 функционирует в режиме ядра и выполняет основные функции операционной системы. В ее состав входят следующие компоненты. Менеджер объектов. Создает и удаляет объекты исполнительной системы. Когда пользовательскому процессу требуется создать объект определенного типа, он вызывает соответствующую подсистему, а та направляет вызов менеджеру объектов. Последний реализует унифицированный механизм управления объектами и хранения соответствующих данных и используется всеми компонентами исполнительной подсистемы.

Дескрипторы объектов исполнительной системы Windows 2000 универсальные: с их помощью можно идентифицировать процессы, потоки и другие объекты. Справочный монитор зашиты. Обеспечивает защиту объектов во время работы системы, участвует в операциях с объектами и может обеспечивать аудит их использования.

Менеджер процессов. Отвечает за управление процессами и потоками. При создании процесса в его состав сразу включается один поток(единицей диспетчеризации является поток). Во время существования процесса в нем могут быть созданы дополнительные потоки. Процесс является единицей владения ресурсами.

Средство локального вызова процедур. (Local Procedure Call, LPC). Поддерживает взаимодействие между клиентами и серверами, расположенными на одном узле. Менеджер виртуальной памяти. Обеспечивает страничную организацию памяти и защиту адресного пространства каждого процесса (совместно используемого всеми его потоками).

Менеджер ввода-вывода. Поддерживает независимые от устройств функции ввода-вывода, управляет файлами и сетевыми буферами. Объектная модель Windows 2000/XP и менеджер объектов Объекты – все системные ресурсы и структуры данных (процессы, потоки, файлы, семафоры и т.д.).

Объекты предоставляют унифицированный интерфейс. Объекты подразделяются на типы. У каждого объекта есть свойства, общие для всех объектов данного типа. Поддержка объектов позволяет реализовать унифицированный подход к именованию ресурсов, защите от несанкционированного доступа и совместному использованию.

В Windows 2000 используется следующая объектная терминология: Объект -экземпляр объектного типа Атрибуты объекта - элементы данных состояния объекта. объектные сервисы операционной системы (наборы операций, связанных с объектами) используются для управления объектами.

Одна часть этих сервисов является внутренней и используется только компонентами исполнительной системы, а другая часть открыта для процессов пользовательского режима и составляет интерфейс исполнительной системы (рис. 7.2).

Термин метод, который в соответствии с традиционной объектной терминологией используется для обозначения интерфейсной операции объекта, в Windows 2000 имеет специфическое значение. Менеджер объектов создает и удаляет объекты, а также отслеживает их использование.

Каждый тип объектов поддерживается определенной подсистемой. В табл. 1 перечислены основные типы объектов исполнительной системы Windows 2000 и указано, к какой из ее подсистем относится каждый из них.

Использование объектов Использование объектов в операционной системе Windows 2000 осуществляется согласно общим принципам: открытие, работа с объектом, закрытие. Объекты могут быть: Постоянными (файлы),

Скачать файлы

Похожие документы