Архитектура ОС Windows (схема, компоненты пользовательского режима, компоненты режима ядра).
Компоненты пользовательского режима
Системные процессы– компоненты Windows, отвечающие за решение критически важных системных задач, но выполняемые в пользовательском режиме.
Основные системные процессы:
1. процесс входа в систему и выхода из неё;
2. диспетчер сеансов – процесс выполняет важные операции при инициализации системы (загрузка необходимых DLL, запуск процессов Winlogon и Csrss и др.), а затем контролирует работу Winlogon и Csrss;
3. сервер подсистемы локальной аутентификации – процесс проверяет правильность введенных имени пользователя и пароля;
4. процесс инициализации системы (например, запускает процессы Lsass и Services);
5. процесс инициализации пользовательской среды (например, запускает системную оболочку – по умолчанию,
6. диспетчер управления службами – процесс, отвечающий за выполнение служб;
Службы – приложения, работающие в фоновом режиме и не требующие взаимодействия с пользователем. Службы могут быть как частью операционной системы, так и частью пользовательского приложения.
Пользовательские приложения - прикладные программы, запускаемые пользователем;
Подсистемы окружения– компоненты, предоставляющие доступ приложениям к некоторому подмножеству системных функций. Windows поддерживает две подсистемы окружения:
3) собственно Windows – при помощи данной подсистемы выполняются 32 разрядные приложения
4) POSIX - переносимый интерфейс операционных систем UNIX).
|
|
|
Windows API – это способ взаимодействия процессов пользовательского режима с модулями режима ядра. WinAPI включает тысячи функций и хорошо документирован.
Компоненты режима ядра
Диспетчер системных сервисов работает в режиме ядра, перехватывает вызовы функций , проверяет их параметры и вызывает соответствующие функции.
Исполнительная система представляет собой совокупность компонентов (диспетчерами), которые реализуют основные задачи операционной системы:
1. диспетчер процессов – управление процессами и потоками ;
2. диспетчер памяти – управление виртуальной памятью и отображение её на физическую ;
3. монитор контроля безопасности – управление безопасностью ;
4. диспетчер ввода вывода , диспетчер кэша, диспетчер Plug and Play – управление внешними устройствами и файловыми системами ;
5. диспетчер электропитания – управление электропитанием и энергопотреблением;
6. диспетчер объектов , диспетчер конфигурации, механизм вызова локальных процедур – управление служебными процедурами и структурами данных, которые необходимы остальным компонентам.
Ядро содержит функции, обеспечивающие поддержку компонентам исполнительной системы и осуществляющие планирование потоков, механизмы синхронизации, обработку прерываний.
|
|
|
Взаимодействие диспетчера ввода вывода с устройствами обеспечивают драйверы– программные модули, работающие в режиме ядра, обладающие максимально полной информацией о конкретном устройстве.
Однако, и драйверы, и ядро не взаимодействуют с физическими устройствами напрямую – посредником между программными компонентами режима ядра и аппаратурой является HAL – уровень абстрагирования от оборудования, реализованный в Hal.dll. HAL позволяет скрыть от всех программных компонентов особенности аппаратной платформы (например, различия между материнскими платами), на которой установлена операционная система.
Рис. Архитектура операционной системы с микроядром
Суть этой архитектуры состоит в следующем. В привилегированном режиме остается работать только очень небольшая часть ОС, называемая микроядром. Микроядро защищено от остальных частей ОС и приложений.
Внешние по отношению к микроядру компоненты ОС реализуются как обслуживающие процессы. Между собой они взаимодействуют как равноправные партнеры с помощью обмена сообщениями, которые передаются через микроядро.
Поскольку назначением этих компонентов ОС является обслуживание запросов приложений пользователей, утилит и системных обрабатывающих программ, менеджеры ресурсов, вынесенные в пользовательский режим, называются серверами ОС, т.е. модулями, основным назначением которых является обслуживание запросов локальных приложений и др. модулей ОС.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 775; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!