3. Архитектура современных ос. Структура ос Windows nt.
Архитектура Windows NT имеет модульную структуру и состоит из 2 основных уровней — компоненты, работающие в режиме пользователя, и компоненты режима ядра. Программы и подсистемы, работающие в режиме пользователя, имеют ограниченный доступ к системным ресурсам. Режим ядра имеет неограниченный доступ к системной памяти и внешним устройствам. Ядро системы NT называют гибридным ядром или макроядром. Архитектура включает в себя ядро, уровень аппаратных абстракций (HAL), драйверы и ряд служб (executives), которые работают в режиме ядра (kernel-mode drivers) или в пользовательском режиме (user-mode drivers).
Пользовательский режим Windows NT состоит из подсистем, передающих запросы ввода / вывода соответствующему драйверу режима ядра посредством менеджера ввода / вывода. Есть 2 подсистемы на уровне пользователя: подсистема окружения (запускает приложения, написанные для разных ОС) и интегрированная подсистема (управляет особыми системными функциями от имени подсистемы окружения). Режим ядра имеет полный доступ к «железу» и системным ресурсам компьютера. И также предотвращает доступ к критическим зонам системы со стороны пользовательских служб и приложений.
Windows API (application programming interface) — общее наименование целого набора базовых функций интерфейсов программирования приложений операционных систем семейств Windows и Windows NT корпорации «Microsoft». Самый прямой способ взаимодействия приложений с Windows.
4. Архитектура современных ос. Системы с монолитным (макро-) ядром и с микроядром.
См. вопрос № 2.
5. Архитектура современных ос. Ос с множественными интерфейсами прикладных программ на примере ос Windows nt.
Интерфейс программирования приложений (интерфейс прикладного программирования) (application programming interface) — набор готовых классов, процедур, функций, структур и констант, предоставляемых приложением (библиотекой, сервисом) для использования во внешних программных продуктах.
API определяет функциональность, которую предоставляет программа (модуль, библиотека), при этом API позволяет абстрагироваться от того, как функциональность реализована.
Если программу (модуль, библиотеку) рассматривать как чёрный ящик, то API — множество «ручек», доступных пользователю данного ящика, которые он может вертеть и дёргать.
Программные компоненты взаимодействуют друг с другом посредством API. При этом обычно компоненты образуют иерархию — высокоуровневые компоненты используют API низкоуровневых компонентов, а те, в свою очередь, используют API ещё более низкоуровневых компонентов.
Понятие протокола (HTTP, IMAP) близко по смыслу к понятию API. И то и другое является абстракцией функциональности, только в первом случае речь идёт о передаче данных, а во втором — о взаимодействии приложений.
API библиотеки функций и классов включает в себя описание сигнатур и семантики функций.
Наиболее известные API:
Операционных систем:
Windows API.
Linux Kernel API.
POSIX. Набор стандартов, описывающих интерфейсы между ОСью и ПП. Стандарт создан для обеспечения совместимости различных UNIX-подобных ОСей.
Графических интерфейсов:
Direct3D (часть DirectX).
DirectDraw (часть DirectX).
OpenGL.
Звуковых интерфейсов:
OpenAL.
DirectSound (часть DirectX).
Windows API — общее наименование набора базовых функций интерфейсов программирования приложений ОС семейств Windows и Windows NT корпорации «Microsoft». Является самым прямым способом взаимодействия приложений с Windows.
Windows API изначально был спроектирован для использования в программах, написанных на языке C или C++. Работа через Windows API — наиболее близкий к системе способ взаимодействия с ней из ПП. Более низкий уровень доступа, необходимый только для драйверов устройств, в текущих версиях Windows предоставляется через фреймворк для драйверов Windows Driver Model.
Win16 — первая версия Windows API для 16-разрядных версий Windows. Изначально назывался Windows API, затем — Win16, чтобы отличать от Win32.
Win32s — подмножество Win32, устанавливаемое на 16-разрядные Windows 3.x, и реализующее ограниченный набор функций Win32 API для этих систем.
Win32 — 32-разрядный API для современных Windows. Самая популярная ныне версия.
Win64 — 64-разрядная версия Win32, содержащая доп. функции для использования на 64-разрядных компьютерах. 64-разрядные Windows 2000, XP, Server 2003 и 2008, Vista, 7, 8.