Исполняющая система

Раздел 5 Операционная система Windows 2000/ХР

Тема 5.1 Основные принципы построения и функционирования ОС Windows 2000/ХР

 

 

Исполняющая система – это верхняя часть ОС, располагаемая над ядром и драйверами устройств (так же написана на языке С). ИС состоит из 10 компонентов, каждый из которых представляет собой просто набор процедур, работающих вместе для выполнения некоторой задачи.

Менеджер объектов – управляет всеми объектами, известными ОС (процессы, потоки, файлы, каталоги, семафоры, устройства ввода-вывода, таймеры и др.). так же его работа заключается в управлении пространством имен, в которое посещается созданный объект, чтобы в последствии к нему можно было обратиться по имени. Объекты занимают центральное место в функционировании ОС.

Менеджер ввода-вывода – формирует каркас для управления устройствами ввода-вывода и предоставляет общие службы ввода-вывода. Здесь также располагаются все драйверы устройств. Файловые системы формально являются драйверами устройств под управлением менеджера ввода-вывода. Существует два драйвера для FAT и NTFS, независимые друг от друга и управляющие различными разделами диска.

Менеджер памяти – реализует архитектуру виртуальной памяти со страничной подкачкой по требованию ОС. Он управляет преобразованием виртуальных страниц в физические страницы блока, контролирует определенные системные вызовы, относящиеся к виртуальной памяти.

Менеджер безопасности – приводит в исполнение сложный механизм безопасности.

Менеджер кэша - хранит в памяти блоки диска, которые использовались в последнее время, чтобы ускорить доступ к ним в случае, если они понадобятся вновь.

Менеджер plug-and-play – получает все уведомления об установленных новых устройствах. У некоторых устройств проверка осуществляется при загрузке ОС. Но есть устройства, которые могут подключаться в любое время (USB – Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина), и их запуск осуществляет менеджер plug-and-play, который находит и загружает соответствующий драйвер.

Менеджер энергопотребления – управляет потреблением электроэнергии. Он включает монитор и диски, следит за состоянием батарей на переносимых компьютерах.

Менеджер конфигурации – отвечает за состояние реестра. Он добавляет новые записи и ищет запрашиваемые ключи.

Менеджер вызова локальной процедуры – обеспечивает высокоэффективное взаимодействие между процессами и их подсистемами.

 

Интерфейс графических устройств WIN32

Исполняющий модуль Win32 GDI обрабатывает определенные системные вызовы (но не все). Изначально он располагался в пространстве пользователя, но в версии NT 4.0 для увеличения производительности был перенесен в пространство ядра. Интерфейс графических устройств GDI (Graphic Device Interface) занимается управлением графическими изображениями для монитора и принтеров. Он представляет системные вызовы, позволяющие пользовательским программам выводить данные на монитор и принтеры независящими от устройств способом. Он также содержит оконный менеджер и драйвер дисплея. До версии NT 4.0 интерфейс графических устройств также находился в пространстве пользователя, но производительность при этом оставляла желать лучшего, поэтому корпорация Microsoft переместила его в ядро.

 

Системные службы

Это тонкий слой над исполняющей системой. Его функции заключаются в предоставлении интерфейса к исполняющей системе. Он принимает настоящие системные вызовы и вызывает другие части исполняющей системы для их выполнения.

При загрузке операционная система Windows 2000 загружается в память как набор файлов. Основная часть операционной системы, состоящая из ядра и исполняющей системы, храниться в файле ntoskrnl.exe. Уровень HAL представляет собой библиотеку общего доступа, расположенную в отдельном hal.dll. Интерфейс Win32 и интерфейс графических устройств хранятся вместе в третьем файле, win32k.sys. Наконец, загружается множество драйверов устройств. У большинства из них расширение .sys.