Лекция №11 Архитектура Windows nt

Window NT – 32-разрядная с приоритетом вытесняющая многозадачность.

Размер приложений – 4 Гб (2 для кода, 2 для данных).

Приоритет говорит о том, что используется квантование и т.д.

Архитектура:

Начиналась с нуля.

1. Сохранение интерфейса Windows 3.0, 3.11

2. Сохранение поддержки существующей файловой системы FAT.

3. Возможность использования программ, написанных на других ОС.

Поддерживает файловые системы: NTFS, FAT, STFS, FAT 32.

4. Обладает переносимостью, может работать на CISK, RISK процессорах архитектуры.

Каждая команды занимает адресное пространство операндов (уточнить).

У RISK команд меньше, в CISK более сложная архитектура, выполняется яза несколько тактов.

5. Масштабированность: эта ОС не привязана к однопроцессорной архитектуре компьютера.

6. Однородная система безопасности: средства безопасности изначально заложены.

7. Возможность распределенной обработки приложений.

8. Надежность и отказоустойчивость (в режиме пользователей защищена от несанкционированного доступа).

9. Возможность локализации (возможность поддержки различных иностранных языков).

10. Расширяемость (можем добавить произвольный модуль, изменить или удалить).

При разработке ОС использовалась концепция микроядра.

ОС разделена на подсистемы, который выполняют определенный набор сервисных функций.

Часть работают в системе пользователей, часть – в системе ядра.

Приложение, переведенное в нулевой уровень, может обращаться к адресному пространству другого (в системе ядра; в системе пользователей нельзя, здесь приложения выполняются независимо).

Часть системы, работающая в системе ядра, называется исполнительной частью (NT executive).

WIN 32 может взаимодействовать с сервисами.

1. Менеджер объектов создает, удаляет и управляет объектами.

2. Менеджер ссылок устанавливает правила защиты на локальные машины.

3. Менеджер процессов создают, удаляет, приостанавливает, возобновляет процессы, хранит информацию о каждом процессе.

4. СВЛП LPC – вызов LPC и RPC (удаленные процедуры).

5. Менеджер виртуальной памяти управляет сегментной архитектурой.

Режим пользователя

POSIX

клиент

WIN 32

клиент

OS\2

клиент

…

клиент

Подсистема

POSIX

Подсистема

OS\2

Подсистема

WIN 32

Подсистема безопасности

Режим ядра

Менеджер объектов

1

Монитор ссылок безопасности

2

Менеджер проектов

3

Средства вы­зова локаль­ных процессов LPC (СВЛП)

4

Менеджер виртуальной памяти

5

HAL

HAROWARE

Менеджер ввода-вывода поддерживает различные файловые системы, входят драйверы устройств и т.д. Также есть FAT, менеджер cash, менеджер контроллеров.

HAL – уровень аппаратных абстракций – создаваемый ……………, скрывающий особенности и различия аппаратуры от верхних уровней ОС. Благодаря этому, аппаратные средства выглядят аналогично с точки зрения ОС.

Ядро работает в привилегированном режиме и никогда не выгружается из памяти.

POSIX, WIN 32, OS\2 работают в режиме пользователя, каждая подсистема опрашивает каждый запрос.

Центральная подсистема WIN 32 – доставляет компонентам и приложениям набор функций для использования. Обеспечивает графический интерфейс и управляет вводом-выводом для приложений.

Ядро управляет двумя типами объектов:

Объекты диспетчеризации (1)

Управляющие объекты (2)

1. хранятся сигнальные состояния (включен - выключен), управляет диспетчеризацией.

2. Используется для операций управления ядра.

Объекты диспетчеризации Управляющие процессы

1. EVENT 1) ASGNERONOUS

2. NUTANT 2) INTERRURT

3. MUTEX 3) PROCESS

4. SEMAPHONE 4) PROFILE

5. THREAD

6. TIMER

Объекты диспетчеризации:

EVENT – для записи местонахождения событий и синхронизации с некоторым выполнением действий.

NUTANT – один из двух объектов, который используется ядром для контроля над общим монопольным доступом к ресурсам; применяется для обеспечения в пользовательском режиме механизма взаимного исключения.

MUTEX – второй объект, который используется ядром для контроля над общим монопольным доступом к ресурсам; используется в режиме ядра. Служит для обеспечения беступиковых механизмов.

SEMAPHONE – используется для управления доступа к ресурсу. Через него может проходить определенное число нитей управления.

THREAD – выполняет программный код. Каждая нить управления связана с объектом процесса.

TIMER – фиксированный ………………………. и прерывание операций по timeout.

Управляющие процессы:

Асинхронный вызов процесс использует для прерывания управления определенной нити управления и передаче управления вызывающей процедуре в определенном режиме работы процессора – ASG.

INTERRURT – для соединения источника прерывания и процедуры обслуживания прерывания.

PROCESS – объект, описывающий процесс. Содержит указатель на карту адресов, список готовых нитей управления, базовые приоритеты, свойства времени, статистика.

PROFILE – используется для определения времени выполнения внутри блока кода.

Ядро не обеспечивает поведение жизни в линии политики. Этим занимается исполняющая система.

Диспетчер объектов:

Тип объектов включает:

• Определенный системой тип данных

• Список операций, которые могут быть выполнены от данного объекта

• Набор атрибутов

Прежде чем процесс получит управление объектов, должен получить его описатель через диспетчер объектов. Описатель хранит информацию управления доступом и указатель ……..

Диспетчер объектов управляет глобальным …………….. имен.

Имена могут иметь следующие типы объектов:

• Объекты каталога

• Объекты типа данных

• Объекты симфора и события

• Объекты процесса и нити управления

• Объекты порта

• Объекты файла

Каждый объект состоит из двух частей:

• Заголовок (стандарт.)

• Тело (определяется типом объекта)