Часть Windows NT, работающая в режиме ядра, называется executive -
исполнительной частью.
Она включает ряд компонент, которые управляют виртуальной памятью, объектами (ресурсами), вводом-выводом и файловой системой (включая сетевые драйверы), взаимодействием процессов и 
частично системой
безопасности.
Эти компоненты взаимодействуют между собой с помощью межмодульной связи. Каждая компонента вызывает другие с помощью набора внутренних процедур.
POSIX |
WIN-32 |
OS/2 |
|
|
Logon |
|
клиент |
клиент |
клиент |
|
|
клиент |
|
Подсистема |
|
Подсистема |
Подсистема |
|||
POSIX |
|
|
OS/2 |
|
безопасности |
|
|
|
Подсистема Win-32 |
|
|
|
|
Режим пользователя (кольцо 3) |
|
|
|
|||
Режим ядра (кольцо 0) |
|
|
|
|
||
|
Ядро (kernel.exe, user.ехе, gdi.ехе) |
|
||||
Менеджер Менеджер |
Менеджер |
Вызов |
Менеджер |
Менеджер |
||
объектов процессов виртуальной локальных |
ссылок |
ввода/ |
||||
|
|
памяти |
процедур |
безопасн. |
вывода. |
|
|
|
|
|
|
|
Файловая |
|
|
|
|
|
|
система |
Уровень аппаратной абстракции (HAL) |
|
Драйверы |
||||
|
|
|
|
|
|
устройств |
|
|
Аппаратные средства |
|
|
||
В.А.Серков "Операционн |
31 |
ые системы" 11 |
|
Вторую часть Windows NT, работающую в
режиме пользователя,
составляют серверы - так называемые защищенные подсистемы.
Серверы Windows NT называются защищенными подсистемами, так как
каждый
из них
выполняется в отдельном
процессе, память которого отделена от других процессов системой управления виртуальной памятью NT executive.
POSIX |
WIN-32 |
OS/2 |
|
|
Logon |
|
клиент |
клиент |
клиент |
|
|
клиент |
|
Подсистема |
|
Подсистема |
Подсистема |
|||
POSIX |
|
|
OS/2 |
|
безопасности |
|
|
|
Подсистема Win-32 |
|
|
|
|
Режим пользователя (кольцо 3) |
|
|
|
|||
Режим ядра (кольцо 0) |
|
|
|
|
||
|
Ядро (kernel.exe, user.ехе, gdi.ехе) |
|
||||
Менеджер Менеджер |
Менеджер |
Вызов |
Менеджер |
Менеджер |
||
объектов процессов виртуальной локальных |
ссылок |
ввода/ |
||||
|
|
памяти |
процедур |
безопасн. |
вывода. |
|
|
|
|
|
|
|
Файловая |
|
|
|
|
|
|
система |
Уровень аппаратной абстракции (HAL) |
|
Драйверы |
||||
|
|
|
|
|
|
устройств |
|
|
Аппаратные средства |
|
|
||
В.А.Серков "Операционн |
32 |
ые системы" 11 |
|
Поддержку защищенных подсистем обеспечивает исполнительная часть - Windows NT executive, которая работает в пространстве ядра. Ее составными частями являются:
Менеджер объектов.
Создает, удаляет и управляет объектами NT executive - абстрактными типами данных,
используемых для представления ресурсов
системы.
Менеджер процессов.
Создает и завершает, приостанавливает и
возобновляет процессы и нити, а также хранит о них информацию.
POSIX |
WIN-32 |
OS/2 |
|
|
Logon |
|
клиент |
клиент |
клиент |
|
|
клиент |
|
Подсистема |
|
Подсистема |
Подсистема |
|||
POSIX |
|
|
OS/2 |
|
безопасности |
|
|
|
Подсистема Win-32 |
|
|
|
|
Режим пользователя (кольцо 3) |
|
|
|
|||
Режим ядра (кольцо 0) |
|
|
|
|
||
|
Ядро (kernel.exe, user.ехе, gdi.ехе) |
|
||||
Менеджер Менеджер |
Менеджер |
Вызов |
Менеджер |
Менеджер |
||
объектов процессов виртуальной локальных |
ссылок |
ввода/ |
||||
|
|
памяти |
процедур |
безопасн. |
вывода. |
|
|
|
|
|
|
|
Файловая |
|
|
|
|
|
|
система |
Уровень аппаратной абстракции (HAL) |
|
Драйверы |
||||
|
|
|
|
|
|
устройств |
|
|
Аппаратные средства |
|
|
||
В.А.Серков "Операционн |
33 |
ые системы" 11 |
|
Менеджер
ссылок
безопасности.
Устанавливает правила защиты на локальном компьютере. Охраняет ресурсы
операционной
системы,
выполняет защиту
и регистрацию исполняемых объектов.
POSIX |
WIN-32 |
OS/2 |
|
|
Logon |
|
клиент |
клиент |
клиент |
|
|
клиент |
|
Подсистема |
|
Подсистема |
Подсистема |
|||
POSIX |
|
|
OS/2 |
|
безопасности |
|
|
|
Подсистема Win-32 |
|
|
|
|
Режим пользователя (кольцо 3) |
|
|
|
|||
Режим ядра (кольцо 0) |
|
|
|
|
||
|
Ядро (kernel.exe, user.ехе, gdi.ехе) |
|
||||
Менеджер Менеджер |
Менеджер |
Вызов |
Менеджер |
Менеджер |
||
объектов процессов виртуальной локальных |
ссылок |
ввода/ |
||||
|
|
памяти |
процедур |
безопасн. |
вывода. |
|
|
|
|
|
|
|
Файловая |
|
|
|
|
|
|
система |
Уровень аппаратной абстракции (HAL) |
|
Драйверы |
||||
|
|
|
|
|
|
устройств |
|
|
Аппаратные средства |
|
|
||
В.А.Серков "Операционн |
34 |
ые системы" 11 |
|
Подсистема ввода- вывода. Включает в себя следующие компоненты:
- менеджер ввода-вывода, предоставляющий средства ввода-вывода, независимые от устройств;
- файловые системы; - сетевой редиректор и
сетевой сервер, драйверы файловых систем, передающие удаленные запросы на ввод-
вывод на машины сети и
получающие запросы от них; - драйверы устройств NT
executive;
- менеджер кэша, реализующий кэширование
диска.
POSIX |
WIN-32 |
OS/2 |
|
|
Logon |
|
клиент |
клиент |
клиент |
|
|
клиент |
|
Подсистема |
|
Подсистема |
Подсистема |
|||
POSIX |
|
|
OS/2 |
|
безопасности |
|
|
|
Подсистема Win-32 |
|
|
|
|
Режим пользователя (кольцо 3) |
|
|
|
|||
Режим ядра (кольцо 0) |
|
|
|
|
||
|
Ядро (kernel.exe, user.ехе, gdi.ехе) |
|
||||
Менеджер Менеджер |
Менеджер |
Вызов |
Менеджер |
Менеджер |
||
объектов процессов виртуальной локальных |
ссылок |
ввода/ |
||||
|
|
памяти |
процедур |
безопасн. |
вывода. |
|
|
|
|
|
|
|
Файловая |
|
|
|
|
|
|
система |
Уровень аппаратной абстракции (HAL) |
|
Драйверы |
||||
|
|
|
|
|
|
устройств |
|
|
Аппаратные средства |
|
|
||
В.А.Серков "Операционн |
35 |
ые системы" 11 |
|
Ядро расположено над уровнем аппаратных абстракций (Hardware Abstraction Level HAL), который концентрирует в одном месте большую часть машинно-зависимых процедур.
HAL располагается между NT executive и аппаратным обеспечением и скрывает от системы такие детали,
как контроллеры
прерываний, интерфейсы ввода/вывода и механизмы взаимодействия между процессорами.
Такое решение позволяет легко переносить
Windows NT
с одной платформы на другую путем замены
только слоя HAL.
POSIX |
WIN-32 |
OS/2 |
|
|
Logon |
|
клиент |
клиент |
клиент |
|
|
клиент |
|
Подсистема |
|
Подсистема |
Подсистема |
|||
POSIX |
|
|
OS/2 |
|
безопасности |
|
|
|
Подсистема Win-32 |
|
|
|
|
Режим пользователя (кольцо 3) |
|
|
|
|||
Режим ядра (кольцо 0) |
|
|
|
|
||
|
Ядро (kernel.exe, user.ехе, gdi.ехе) |
|
||||
Менеджер Менеджер |
Менеджер |
Вызов |
Менеджер |
Менеджер |
||
объектов процессов виртуальной локальных |
ссылок |
ввода/ |
||||
|
|
памяти |
процедур |
безопасн. |
вывода. |
|
|
|
|
|
|
|
Файловая |
|
|
|
|
|
|
система |
Уровень аппаратной абстракции (HAL) |
|
Драйверы |
||||
|
|
|
|
|
|
устройств |
|
|
Аппаратные средства |
|
|
||
В.А.Серков "Операционн |
36 |
ые системы" 11 |
|
Защищенные
подсистемы
В.А.Серков "Операционные системы" 11 |
37 |
Защищенные подсистемы Windows NT работают в пользовательском режиме и создаются Windows NT во время загрузки операционной системы.
Сразу после создания они начинают бесконечный цикл своего выполнения, отвечая на сообщения, поступающие к ним от прикладных процессов и других подсистем.
POSIX |
WIN-32 |
OS/2 |
Logon |
|
клиент |
клиент |
клиент |
клиент |
|
Подсистема |
|
Подсистема |
Подсистема |
|
POSIX |
|
OS/2 |
безопасности |
|
|
Подсистема Win-32 |
|
|
|
Режим пользователя (кольцо 3) |
|
|
||
Режим ядра (кольцо 0) |
|
|
|
|
В.А.Серков "Операционн |
38 |
|||
ые системы" 11 |
|
|
||
Windows NT использует защищенные подсистемы для
того, чтобы:
1.Обеспечить несколько программных интерфейсов (API), по возможности не усложняя при этом базовый
программный код (NT executive).
2.Изолировать базовую операционную систему от изменений или расширений в поддерживаемых API.
2. Объединить часть глобальных данных,
требующихся всем API, и в то же время отделить данные,
использующиеся каждым отдельным API от данных,
использующихся другими API.
4.
Защитить окружение каждого API от приложений, а
также от окружений других API, и защитить базовую операционную систему от различных окружений.
5. Позволить операционной системе расширяться в
будущем за счет новых API.
В.А.Серков "Операционн |
39 |
ые системы" 11 |
|
Наиболее важной подсистемой окружения является Win32 - подсистема, которая обеспечивает доступ для приложений к 32-bit Windows API.
Дополнительно эта система обеспечивает графический интерфейс с пользователем и управляет вводом/выводом данных пользователя. Также поддерживаются подсистемы POSIX, OS/2,16- разрядная Windows и MS-DOS.
POSIX |
WIN-32 |
OS/2 |
Logon |
|
клиент |
клиент |
клиент |
клиент |
|
Подсистема |
|
Подсистема |
Подсистема |
|
POSIX |
|
OS/2 |
безопасности |
|
|
Подсистема Win-32 |
|
|
|
Режим пользователя (кольцо 3) |
|
|
||
Режим ядра (кольцо 0) |
|
|
|
|
В.А.Серков "Операционн |
40 |
|||
ые системы" 11 |
|
|
||