ЛЕКЦІЯ 3
Архітектура операційної системи Windows NT. Огляд архітектури ОС Windows NT.
Захищені підсистеми ОС Windows NT. Управління пам’яттю.
Операційні системи доц. Сінельнікова Т.Ф.
АРХИТЕКТУРА ОС WINDOWS NT
При розробці архітектури Windows NT була в значній мірі використана концепція мікроядра.
Відповідно до цієї концепції ОС розділена на декілька підсистем, кожна з яких виконує окремий набір сервісних функцій. Наприклад, сервіс пам'яті,
сервіс по створенню процесів, або сервіс по плануванню процесів. Кожен сервіс виконується в режимі користувача, виконуючи цикл перевірки запиту від клієнта на одну з його сервісних функцій. Клієнт, яким може бути або інша компонента ОС, або прикладна програма, запитує сервіс, посилаючи повідомлення на сервер.
Ядро ОС (або мікроядро), працюючи в привілейованому режимі, доставляє повідомлення потрібного сервісу, потім сервіс виконує операцію, після цього ядро
повертає результати клієнту за допомогою іншого повідомлення.
2
Операційні системи. Кафедра Інформатики. E-mail: informatika@kture.kharkov.ua
АРХИТЕКТУРА ОС WINDOWS NT
Структурно Windows NT може бути представлена у вигляді двох частин:
•частина операційної системи, що працює в режимі користувача;
•частина операційної системи, що працює в режимі ядра.
Частина Windows NT, що працює в режимі ядра і містить компоненти, які управляють віртуальною пам'яттю, об'єктами (ресурсами), введенням- виведенням і файловою системою (включаючи мережеві драйвери), взаємодією процесів і частково системою безпеки, називається NT executive
- виконавчою частиною.
3
Операційні системи. Кафедра Інформатики. E-mail: informatika@kture.kharkov.ua
АРХИТЕКТУРА ОС WINDOWS NT
4
Операційні системи. Кафедра Інформатики. E-mail: informatika@kture.kharkov.ua
АРХИТЕКТУРА ОС WINDOWS NT
5
Операційні системи. Кафедра Інформатики. E-mail: informatika@kture.kharkov.ua
АРХИТЕКТУРА ОС WINDOWS NT
Склад виконавчої частини - NT executive:
Менеджер об'єктів
Менеджер процесів
Менеджер безпеки
Менеджер віртуальної пам'яті
Менеджер кеша
Менеджер plug and play
Менеджер енергоспоживання
Менеджер конфігурації
Менеджер локального виклику процедур
6
Операційні системи. Кафедра Інформатики. E-mail: informatika@kture.kharkov.ua
АРХИТЕКТУРА ОС WINDOWS NT
У режимі ядра працюють і такі важливі підсистеми як:
Менеджер (підсистема) введення-виведення:
•менеджер введення-виведення;
•файлові системи - NT-драйвери;
•мережевий редиректор і мережевий сервер.
Інтерфейс графічних пристроїв GDI (Graphics Device Interface).
7
Операційні системи. Кафедра Інформатики. E-mail: informatika@kture.kharkov.ua
АРХИТЕКТУРА ОС WINDOWS NT
Виконавча частина, в свою чергу, грунтується на службах нижнього рівня, що надаються ядром (його можна назвати й мікроядром) NT.
У функції ядра входить:
планування процесів;
обробка переривань і виняткових ситуацій;
синхронізація процесорів для багатопроцесорних систем;
відновлення системи після збоїв.
8
Операційні системи. Кафедра Інформатики. E-mail: informatika@kture.kharkov.ua
АРХИТЕКТУРА ОС WINDOWS NT
Ядро працює в привілейованому режимі і ніколи не видаляється з пам'яті. Звернутися до ядра можна тільки за допомогою переривання.
Ядро розташоване над рівнем апаратних абстракцій (Hardware |
|
Abstraction Level / HAL), який концентрує в одному місці велику |
|
частину машинно-залежних процедур. HAL розташовується між |
|
NT executive і апаратним забезпеченням і приховує від системи |
|
такі деталі, як контролери переривань, інтерфейси введення / |
|
виведення і механізми взаємодії між процесорами. Таке рішення |
|
дозволяє легко переносити Windows NT з однієї платформи на |
|
іншу шляхом заміни тільки шару HAL. |
9 |
Операційні системи. Кафедра Інформатики. E-mail: informatika@kture.kharkov.ua
ЗАХИЩЕНІ ПІДСИСТЕМИ WINDOWS
NT
Захищені підсистеми Windows NT працюють в режимі користувача і створюються Windows NT під час завантаження операційної системи. Відразу після створення вони починають нескінченний цикл свого виконання, відповідаючи на повідомлення, що надходять до них від прикладних процесів та інших підсистем. Серед захищених підсистем можна виділити підклас, званий підсистемами оточення. Підсистеми оточення реалізують інтерфейси додатків операційної системи (API). Інші типи підсистем, звані інтегральними підсистемами, виконують необхідні операційній системі завдання.
10
Операційні системи. Кафедра Інформатики. E-mail: informatika@kture.kharkov.ua