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第二章Windows系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1需求和設(shè)計(jì)目標(biāo)2.2操作系統(tǒng)原型2.3總體結(jié)構(gòu)可移植性,對(duì)稱(chēng)多處理器,可伸縮性,檢查版本2.4關(guān)鍵的系統(tǒng)組件環(huán)境子系統(tǒng),硬件抽象層HAL,設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,系統(tǒng)進(jìn)程12.1、需求和設(shè)計(jì)目標(biāo)需求提供一個(gè)真正32位搶先式(preemptive)可重入(reentrant)虛擬內(nèi)存操作系統(tǒng)。在多種硬件體系結(jié)構(gòu)和平臺(tái)上運(yùn)行。運(yùn)行在對(duì)稱(chēng)多處理器系統(tǒng)(symmetricmultiprocessingsystems),很好適應(yīng)處理器數(shù)量。成為一個(gè)主要的分布式計(jì)算平臺(tái),含客戶機(jī)和服務(wù)器。能運(yùn)行大多數(shù)已有的16位MS-DOS和Windows3.1應(yīng)用程序符合POSIX1003.1兼容性要求。符合對(duì)操作系統(tǒng)安全性要求。支持Unicode,以易于適應(yīng)全球市場(chǎng)。2擴(kuò)展性Extensibility。編寫(xiě)的系統(tǒng)代碼必須能夠隨市場(chǎng)需求變化而自如增長(zhǎng)和改變??梢浦残訮ortability。必須能在多種硬件體系結(jié)構(gòu)運(yùn)行,根據(jù)市場(chǎng)需要容易移到新的體系結(jié)構(gòu)上??煽啃院徒研訰eliabilityandRobustness。系統(tǒng)能保護(hù)自己,不因內(nèi)部錯(cuò)誤和外部篡改而停止工作;應(yīng)用程序應(yīng)該無(wú)法傷害操作系統(tǒng)或者其它應(yīng)用程序。兼容性Compatibility用戶界面和API應(yīng)該與老Windows和MS-DOS兼容,也能與其它系統(tǒng)很好地互操作,如UNIX、OS/2和NetWare。性能Performance滿足其它設(shè)計(jì)目標(biāo)約束,在每一種硬件平臺(tái)上盡可能運(yùn)行得更快,對(duì)外部響應(yīng)盡可能地及時(shí)。設(shè)計(jì)目標(biāo)132.2操作系統(tǒng)模型內(nèi)核模式kernelmode操作系統(tǒng)內(nèi)核代碼運(yùn)行在處理器的特權(quán)模式下。用戶模式usermode應(yīng)用程序代碼運(yùn)行在處理器的非特權(quán)模式下。用戶模式程序調(diào)用一個(gè)系統(tǒng)服務(wù):處理器捕獲到該調(diào)用,將調(diào)用線程切換到內(nèi)核模式;該服務(wù)完成,將線程環(huán)境切換回用戶模式,允許調(diào)用者繼續(xù)。4操作系統(tǒng)模型

2共享內(nèi)核模式內(nèi)存空間操作系統(tǒng)大部分代碼與設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序代碼共享同樣的受保護(hù)的內(nèi)核模式內(nèi)存空間。操作系統(tǒng)任一組件或設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序都可能破壞其它系統(tǒng)組件的數(shù)據(jù)。不是微內(nèi)核microkernel系統(tǒng)微內(nèi)核定義:操作系統(tǒng)主要組件(內(nèi)存管理器,進(jìn)程管理器和I/0管理器)運(yùn)行在各自獨(dú)立進(jìn)程中,有私有的地址空間,在這組組件上是微內(nèi)核提供的一組原語(yǔ)服務(wù)。任何其它組件(包括各種API,文件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)等)都運(yùn)行在用戶模式下。操作系統(tǒng)所有組件受保護(hù)組件體現(xiàn)基本的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)原則大多數(shù)代碼用C語(yǔ)言編寫(xiě)(不支持面向?qū)ο蟾拍睿鐢?shù)據(jù)類(lèi)型動(dòng)態(tài)綁定,多態(tài)函數(shù),類(lèi)繼承等),其對(duì)象實(shí)現(xiàn)只是借用了特定面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的特性。52.3總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)支持進(jìn)程服務(wù)進(jìn)程用戶應(yīng)用進(jìn)程環(huán)境子系統(tǒng)子系統(tǒng)DLL執(zhí)行體內(nèi)核設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序硬件抽象層(HAL)窗口和圖形用戶模式內(nèi)核模式圖2.1簡(jiǎn)化的Windows結(jié)構(gòu)圖6四種基本的用戶模式進(jìn)程3系統(tǒng)支持進(jìn)程systemsupportprocesses。比如登錄logon進(jìn)程和會(huì)話管理器sessionmanager,它們不是Windows服務(wù)。它們不是由服務(wù)控制管理器來(lái)啟動(dòng)的。服務(wù)進(jìn)程serviceprocesses。主持Windows服務(wù),比如任務(wù)調(diào)度器(TaskScheduler)和假脫機(jī)服務(wù)。服務(wù)運(yùn)行常獨(dú)立于用戶登錄。用戶應(yīng)用程序userapplications。有六種類(lèi)型:Windows32位,Windows64位,Windows3.116位,MS-DOS16位,POSIX32位或者OS/232位環(huán)境子系統(tǒng)服務(wù)器進(jìn)程environmentsubsystemserverprocesses。環(huán)境是指操作系統(tǒng)展示給用戶或者程序員的個(gè)性化部分。最早帶了三個(gè)子系統(tǒng):Windows,POSIX和OS/2。7用戶應(yīng)用程序不直接調(diào)用原始的Windows操作系統(tǒng)服務(wù),而是通過(guò)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)DLLs來(lái)發(fā)起調(diào)用。子系統(tǒng)DLL角色:將一個(gè)已文檔化的函數(shù)轉(zhuǎn)化為一些恰當(dāng)?shù)膬?nèi)部Windows系統(tǒng)服務(wù)調(diào)用(通常未文檔化)。此轉(zhuǎn)化過(guò)程可能會(huì)(可能不會(huì))向正在為用戶應(yīng)用程序提供服務(wù)的環(huán)境子系統(tǒng)進(jìn)程發(fā)送一個(gè)消息。子系統(tǒng)DLL38內(nèi)核模式組件3Windows執(zhí)行體(executive)包含了基本的操作系統(tǒng)服務(wù),比如內(nèi)存管理,進(jìn)程和線程管理,安全性,I/O,網(wǎng)絡(luò)和跨進(jìn)程通信。Windows內(nèi)核(kernel)由一組低層次功能組成,比如線程調(diào)度threadscheduling,中斷interrupt和異常分發(fā)exceptiondispatching,以及多處理器同步。kernel提供了一組例程和對(duì)象,執(zhí)行體利用它們實(shí)現(xiàn)更高層次的功能。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序(devicedrivers)包括硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序(將用戶I/O函數(shù)調(diào)用轉(zhuǎn)換成特定的硬件設(shè)備I/O請(qǐng)求),文件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序。硬件抽象層(HardwareAbstractionLayer)特殊代碼,把內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和執(zhí)行體的其余部分,跟平臺(tái)相關(guān)的硬件差異隔離開(kāi)來(lái)。窗口和圖形系統(tǒng)(windowingandgraphicsystem)實(shí)現(xiàn)了GUI函數(shù)(即GDI函數(shù)),如窗口處理、用戶界面控件、繪制等。9文件名組件Ntoskrnl.exe執(zhí)行體和內(nèi)核Ntkrnlpa.exe(僅用于32位系統(tǒng))執(zhí)行體和內(nèi)核,支持物理地址擴(kuò)展(PAE),使得系統(tǒng)可尋址多達(dá)64GB物理內(nèi)存Hal.dll硬件抽象層Win32k.sysWindows子系統(tǒng)的內(nèi)核模式部分Ntdll.dll內(nèi)部支持函數(shù),以及執(zhí)行體函數(shù)的系統(tǒng)服務(wù)分發(fā)存根(stub)Kernel32.dll,Advapi32.dll,User32.dll,Gdi32.dllWindows的核心子系統(tǒng)DLLWindows核心系統(tǒng)文件310Windows2000只支持x86體系結(jié)構(gòu)。WindowsXP和WindowsServer2003新增加支持64位處理器族:IntelItaniumIA-64族、AMDx86-64族、EM64T。兩種可移植性實(shí)現(xiàn)方法,支持多種體系結(jié)構(gòu)和平臺(tái)。一:分層設(shè)計(jì)。關(guān)鍵組件:內(nèi)核和硬件抽象層。體系結(jié)構(gòu)相關(guān)功能,如線程環(huán)境切換(threadcontextswitching)和陷阱分發(fā)(trapdispatching)在內(nèi)核實(shí)現(xiàn);不同系統(tǒng)有差異的功能(比如不同主板)在HAL中實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)的高層部分可以不考慮體系結(jié)構(gòu)之間的差別。二:代碼絕大部分用C語(yǔ)言編寫(xiě)。少部分用C++編寫(xiě)。只有需要直接與硬件通信部分(如中斷陷阱處理器,interrupttraphandler),或者對(duì)性能極端敏感部分(如環(huán)境切換,contextswitching),才用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)。可移植性

311多任務(wù)multitasking與多處理multiprocessing。前者看起來(lái)同時(shí)執(zhí)行多個(gè)線程,后者真正同時(shí)執(zhí)行多個(gè)線程。對(duì)稱(chēng)多處理與非對(duì)稱(chēng)多處理。對(duì)稱(chēng)多處理SMP(symmetricmultiprocessing):沒(méi)有主處理器,所有處理器共享唯一的內(nèi)存空間。非對(duì)稱(chēng)多處理ASMP(asymmetricmultiprocessing):典型ASMP,操作系統(tǒng)選擇其中一個(gè)處理器執(zhí)行操作系統(tǒng)內(nèi)核代碼,其它處理器只運(yùn)行用戶代碼。支持兩種新的多處理器系統(tǒng)。超線程(hyperthreading)和NUMA(非一致內(nèi)存結(jié)構(gòu),non-uniformmemoryarchitecture)。超線程為Intel引入技術(shù),可以在一個(gè)物理處理器上提供多個(gè)邏輯處理器。每個(gè)邏輯處理器有自己的CPU狀態(tài),并共享執(zhí)行引擎和芯片上的高速緩存。NUMA系統(tǒng)中,處理器被組織成更小單元,即節(jié)點(diǎn)nodes,每個(gè)節(jié)點(diǎn)有自己的處理器和內(nèi)存,通過(guò)一個(gè)緩存一致的互聯(lián)總線連接到更大的系統(tǒng)。對(duì)稱(chēng)多處理

312多處理器系統(tǒng)的資源競(jìng)爭(zhēng)和其他性能問(wèn)題更為復(fù)雜。操作系統(tǒng)代碼能夠運(yùn)行在任何一個(gè)可用的處理器上,也可以同時(shí)在多個(gè)處理器上運(yùn)行。單個(gè)進(jìn)程內(nèi)執(zhí)行的多個(gè)線程,可以在不同處理器上并行執(zhí)行。內(nèi)核內(nèi)部以及設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和服務(wù)器進(jìn)程內(nèi)部的細(xì)粒度同步,使多個(gè)組件可并行運(yùn)行于多個(gè)處理器。諸如I/O完成端口之類(lèi)的編程機(jī)制,可實(shí)現(xiàn)高效的多線程服務(wù)器進(jìn)程,并且這樣的程序在多處理器系統(tǒng)上有很好的伸縮性。Windows2003使用針對(duì)每個(gè)CPU的調(diào)度隊(duì)列,使得可以在多個(gè)CPU上并行地執(zhí)行線程調(diào)度。可伸縮性scalability313所支持的處理器的數(shù)目不同。所支持的物理內(nèi)存的數(shù)量不同。所支持的并行網(wǎng)絡(luò)連接的數(shù)量不同。Server版本隨帶的分層服務(wù)(layeredservices)并不包含在Professional版本中,例如目錄服務(wù)(directoryservices)、集群服務(wù)(clustering)、以及對(duì)多用戶終端服務(wù)(multiuserTerminalServices)的支持??蛻艉头?wù)器版本差異

314客戶和服務(wù)器版本差異

3版本支持的處理器數(shù)目支持的物理內(nèi)存Windows2000Professional24GBWindows2000Server44GBWindows2000AdvancedServer88GBWindows2000DatacenterServer3264GB表2.3Windows2000Professional和Server幾個(gè)版本之間的差異

Windows操作系統(tǒng)有多個(gè)客戶版本和服務(wù)器版本,但是它們共享同一組核心系統(tǒng)文件,包括內(nèi)核映像Ntoskrnl.exe(以及PAE版本Ntkrnlpa.exe)、HAL庫(kù)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,以及基本的系統(tǒng)輔助工具和DLL。這些文件在Windows2000的所有版本中都相同。WindowsXP和WindowsServer2003的內(nèi)核映像相同。 默認(rèn)配置下,服務(wù)器系統(tǒng)針對(duì)系統(tǒng)吞吐量進(jìn)行優(yōu)化,達(dá)到高性能應(yīng)用服務(wù)器;客戶版本針對(duì)交互式桌面用途的響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化。15客戶薯和服鍵務(wù)器蠢版本岸差異3支持的處理器的數(shù)目(32位版本)支持的物理內(nèi)存(32位版本)支持的處理器的數(shù)目(64位版本)支持的物理內(nèi)存(Itanium版本)支持的物理內(nèi)存(X64版本)WindowsXPHomeEdition14GB不可用不可用不可用WindowsXPProfessional24GB2不可用128GBWindowsServer2003WebEdition22GB不可用不可用不可用WindowsServer2003SmallBusinessServer22GB不可用不可用不可用WindowsServer2003StandardEdition44GB不可用不可用不可用WindowsServer2003EnterpriseEdition832GB864GB64GBWindowsServer2003DatacenterEdition3264GB641024GB1024GB表2.容4蒙Wi接nd孫ow殃s判XP和Wi擇nd自ow獲s列Se殃rv肅er仍2其00椅3之間齊的差詠異Wi筆nd若ow傅s刑Se咱rv讓er殊2茄00斥3不同哲版本欠之間輕的詳隱細(xì)比單較,同請(qǐng)參舟考:ht晉tp例:/動(dòng)/w項(xiàng)ww某.m泄ic譜ro以so品ft扯.c姥om里/w節(jié)in弓do轉(zhuǎn)ws農(nóng)se池rv鍛er使20尼03寧/e目va議lu慣at路io崖n/焰fe狗at攻ur秀es規(guī)/c裳om慣pa液re愁ed肥it悶io晚ns敏.m猜sp也x16客戶睬和服爐務(wù)器凱版本額差異3Windows版本ProductType的值Windows2000Professional、WindowsXPProfessional、WindowsXPHomeEditionWinNTWindowsServer(域控制器)LanmanNTWindowsServer(僅服務(wù)器)ServerNT表2.細(xì)5Pr穗od洞uc纖tT曉yp隸e注冊(cè)否表值系統(tǒng)獻(xiàn)查詢參注冊(cè)董表的HK礎(chǔ)LM尤\S劫YS志TE渠M\Cu蔬rr咐en典tC奧on添tr蟻ol曠Se練t\C法on夜tr昏ol聞\Pr坊od數(shù)uc時(shí)tO傻pt啟io允ns鍵下羊的Pr君od興uc惕tT巷yp菜e和Pr踏od吉uc弓tS棕ui濱te兩個(gè)寫(xiě)值。注冊(cè)熊表值Pr梳od夕uc齊tT負(fù)yp艘e用來(lái)色區(qū)分麥當(dāng)前茂系統(tǒng)局是客愈戶系鍬統(tǒng)還頓是服滅務(wù)器安系統(tǒng)邀,其捷值存棒放在表系統(tǒng)倚全局哥變量Mm朗Pr頃od宋uc奪tT宿yp立e中,會(huì)在設(shè)蚊備驅(qū)籍動(dòng)程緒序中條可用霞內(nèi)核鞋模式房誠(chéng)函數(shù)Mm吳Is灰Th拌is陜An商N(yùn)t雙As核Sy易st陳em查詢羞此值勵(lì)。注冊(cè)弱表值Pr涉od寒uc憐tS熟ui膝te可以宇區(qū)分倚服務(wù)疫器系拆統(tǒng)的督不同麻版本辜(St炮an帽da釋rd、En榴te泄rp仍ri守se、Da孤ta跨ce販nt面er等),盆也可液區(qū)分Wi欄nd徹ow壘s丘XP糾H棵om故e和Wi塔nd季ow值s慘XP咱P手ro悉fe樣ss費(fèi)io咬na席l系統(tǒng)菊。17Wi宏nd久ow碎s操作斗系統(tǒng)司的一半個(gè)特止殊調(diào)籍試版凡本,禁稱(chēng)為廳檢查伶版本ch旅ec排ke偷d沈bu辱il剃d。這是政定義皂一個(gè)擊“DB得G”標(biāo)志諸之后成,將Wi伸nd從ow拳s源代臭碼重罪新編趙譯得貿(mào)到的撈版本婆,用美于調(diào)嬸試和辨跟蹤釋的編鐘譯時(shí)觀刻條睬件代戴碼也報(bào)被包英含進(jìn)豬來(lái)。饞并且遣為了晴更加享易于圾理解杯所得撒的機(jī)現(xiàn)器代稀碼,親沒(méi)有挖執(zhí)行滾針對(duì)Wi摸nd房誠(chéng)ow況s二進(jìn)丹制代亭碼的繞后處隊(duì)理優(yōu)多化。檢查快版本泳代碼袍中,王大多累數(shù)附鵲加代段碼使掌用了AS籠SE除RT宏,贏該宏觀定義幫在DD桑K頭文建件Nt捐dd攤k.姓h中,衫參見(jiàn)DD沒(méi)K文檔擁。AS盈SE呀RT宏測(cè)林試一意個(gè)條革件,懸若表早達(dá)式查計(jì)算陪結(jié)果蟻為FA霜LS部E,則鍋該宏黑調(diào)用陷內(nèi)核的模式犁函數(shù)Rt螺lA拖ss弓er璃t,后論者進(jìn)閑一步構(gòu)調(diào)用Db述gP構(gòu)ri躁nt,將宮調(diào)試它信息件文本礙發(fā)送可到一晉個(gè)調(diào)綠試信長(zhǎng)息緩勤沖區(qū)垂。若房誠(chéng)有一木個(gè)內(nèi)懇核調(diào)柏試器煉附載茂,則娛該消框息自痛動(dòng)顯屋示在奸一個(gè)欄提示俗符后捐面,綢請(qǐng)用包戶決卵定如窄何處破理此醋斷言滲失敗鍛(斷午點(diǎn)、忽互略、隔終止顆進(jìn)程鄭或者甚終止查線程些);酒若沒(méi)荒有附擱載內(nèi)散核調(diào)程試器跟,AS敬SE娃RT測(cè)試?yán)≌趯?huì)浙導(dǎo)致階系統(tǒng)潔崩潰宋。檢查奧版本3182.兄4關(guān)鍵閣的系獸統(tǒng)組洗件環(huán)境每子系慮統(tǒng)和波子系它統(tǒng)DL鴨LOS俯/2子系雪統(tǒng)、PO潤(rùn)SI條X子系微統(tǒng)和Wi魂nd救ow首s子系廢統(tǒng)。Nt鵝dl煉l.雹dl條l、執(zhí)內(nèi)行體樂(lè)、內(nèi)兼核、掠內(nèi)核津?qū)ο蠡肌S布叧橄蠖菍樱℉A貢L)設(shè)備川驅(qū)動(dòng)巧程序Wi妻nd儉ow適s驅(qū)動(dòng)賣(mài)程序仁模型WD束M。系統(tǒng)載進(jìn)程空閑洪進(jìn)程、Sy驗(yàn)st傲em進(jìn)程洗和系澤統(tǒng)線怖程、總會(huì)話歉管理統(tǒng)器、革服務(wù)習(xí)控制廚管理生器、秘本地隙安全被認(rèn)證菌服務(wù)儉器。19Wi皮nd服ow勾s系統(tǒng)玩核心誤結(jié)構(gòu)顧和組件4服務(wù)控制弱管理細(xì)器用戶爽模式內(nèi)核漏模式圖2.鏈3謹(jǐn)W達(dá)in緞do渴ws系統(tǒng)捧核心膝結(jié)構(gòu)寇和組名件系統(tǒng)趟進(jìn)程服腸務(wù)應(yīng)用川程序環(huán)境壩子系率統(tǒng)LS乞AS慘SWi圖nl螺og裙on會(huì)話兼管理妹器Sv淋cH舅os份t.戚ex鞠eWi予nM架gt隆.e濫xeSp趕oo栗lS州v.弓ex辯eSe鞠rv瞧ic責(zé)es英.e處xe任務(wù)叮管理?yè)鱁x舊pl究or忽er用戶箏應(yīng)用子系惕統(tǒng)DL嘴LWi絕nd魯ow言sOS畫(huà)/2NT令DL槍L.戒DL污LPO稍SI挪XWi介nd朽ow科s低DL隱Ls系統(tǒng)劑線程系統(tǒng)帳服務(wù)斑分發(fā)看器(內(nèi)很核模型式的討可調(diào)伍用接胡口)I/瓶O管理姿器文件那系統(tǒng)高速頁(yè)緩存對(duì)象管理怠器即插冬即用管理曠器安全疫引用監(jiān)視愁器虛擬晴內(nèi)存進(jìn)程和線程配置管理偵器(注潔冊(cè)表肥)本地過(guò)程資調(diào)用(LP期C)Wi炭nd揭ow淘sUS文ER細(xì),GD乘I圖形驅(qū)動(dòng)牙程序硬件守抽象豆層(HA辰L)設(shè)備糾及文件窩系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)獸程序內(nèi)期核硬件亞接口宵(總月線、I/愚O設(shè)備澆、中遺斷、盤(pán)間隔耀定時(shí)主器、DM教A、內(nèi)猴存緩招存控賞制、暫等)20OS凈/2和PO犬SI虎X被配松置成摟按需吸啟動(dòng)勵(lì)。Wi津nd取ow興s子系劇統(tǒng)必汁須總乒是在偷運(yùn)行坐。子系寶統(tǒng)啟列動(dòng)信糞息被奸保存明在注蓬冊(cè)表啞鍵HK格LM卷\S暖YS侮TE儀M\Cu眨rr穗en割tC灘on跌tr藍(lán)ol輝Se圾t\C宣on脊tr粗ol扣\S驅(qū)es攏si捆on再M(fèi)監(jiān)an躲ag腸er多\Su巨bS脫ys灘te筑ms下面效。環(huán)境伏子系召統(tǒng)和粱子系白統(tǒng)DL詠L4Re侄qu報(bào)ir習(xí)ed值列傷出引毫導(dǎo)時(shí)賄加載拆的子右系統(tǒng)溪,其奧中文勾件cs曾rs正s.時(shí)ex揮e代表Cl惡ie頌nt友/S論er攔ve紫r敬Ru注n-堆Ti吐meSu寧bS濕ys煩te販m。Op豆ti戀on牧al值表炒明OS壓/2和PO暮SI形X子系興統(tǒng)將脖按需綠啟動(dòng)港。21環(huán)境鍵子系鄉(xiāng)豐統(tǒng)的賭角色辨:將Wi沃nd炎o(hù)w犧s基本構(gòu)系統(tǒng)像服務(wù)絨的部妖分子樓集暴輸露給帳應(yīng)用擾程序條。每個(gè)雞子系繭統(tǒng)都察提供摘了對(duì)列于Wi丟nd帥ow膽s原生裁服務(wù)惜不同目部分能的訪猾問(wèn)能譽(yù)力,段這意駐味著騾,建頸立在蘋(píng)某一繼個(gè)子部系統(tǒng)賺上的布應(yīng)用誰(shuí)程序籮可以鐘做到竟的事討情,嘉是另石一個(gè)嚇建立穴在不達(dá)同子芹系統(tǒng)艙上應(yīng)既用程誰(shuí)序所摸無(wú)法由做到債的。橋例如吩,Wi練nd巾ow箭s應(yīng)用撥程序好不能歷夠使詠用PO復(fù)SI禍X的fo廉rk函數(shù)綠。每個(gè)填可執(zhí)散行映鞭像(.拿ex雷e)被綁差定到勺唯一蹈一個(gè)豬子系況統(tǒng)上刷。當(dāng)趕映像肯文件丘被運(yùn)源行時(shí)禽,創(chuàng)覆建進(jìn)竄程代逮碼會(huì)凱檢查兩映像聲頭部漏的子疤系統(tǒng)和類(lèi)型歐代碼株。VC不++中l(wèi)i磨nk命令跟的/S喘UB惕SY盒ST聯(lián)EM修飾夜符可漆指定集此類(lèi)蛾型代搏碼,Wi伶nd真ow就s資源呼工具滔箱中殺的Ex素et必yp亡e工具省可查孩看類(lèi)吧型代奪碼。不同寇子系燙統(tǒng)之竟間,況函數(shù)初調(diào)用結(jié)不能子混合您。應(yīng)用安程序羊不直懲接調(diào)逼用Wi色nd覆ow束s系統(tǒng)針?lè)?wù)徹,而剩是通蘭過(guò)調(diào)澡用子愈系統(tǒng)DL叮L庫(kù)導(dǎo)徒出的色接口循(都行有很鴿好文獅檔說(shuō)甩明)貨。如Wi透nd什ow咱s子系令統(tǒng)DL禁L(其Kr豬en俊el勺32盲.d島ll、Ad玻va完pi倡32繩.d女ll、Us駛er陡32駱.d膏l(xiāng)l和Gd棟i3肅2.西dl淚l)實(shí)現(xiàn)非了Wi鋤nd煙o(wú)w鼓s漠AP項(xiàn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執(zhí)責(zé)行體翁,只蘆有線符程調(diào)蜜度和滴分發(fā)吼是由報(bào)內(nèi)核昨自己順實(shí)現(xiàn)節(jié)。內(nèi)核432從內(nèi)芬核外夏部來(lái)贈(zèng)看,醫(yī)執(zhí)行于體將彎線程心和其玩它可嫌共享懇資源丸表示云為對(duì)舅象。框這些母對(duì)象隱要求仗策略禾開(kāi)銷(xiāo)庫(kù):比宏如維繩護(hù)用輝的對(duì)淹象句待柄,童以及軋保護(hù)掃用的搏各種燙安全救檢查露,和寇相應(yīng)賞的資臂源配舞額(濫對(duì)象現(xiàn)被創(chuàng)微建時(shí)踐將扣黎除資屯源配那額)辮。內(nèi)核就對(duì)象恒(ke忌rn淹el賺o門(mén)bj芹ec胞ts)。內(nèi)核比對(duì)象不只是露內(nèi)核行分配威的一湖個(gè)內(nèi)最存塊沖,并氧且只凡能由蓄該內(nèi)泳核訪電問(wèn)。沾該內(nèi)想存塊渠是一舊種數(shù)讓據(jù)結(jié)醉構(gòu),智它的瓦成員輝負(fù)責(zé)拘維護(hù)浙該對(duì)常象各兼種信字息。內(nèi)核疊對(duì)象澡幫助些內(nèi)核早控制泛中心貌處理傭過(guò)程奏,并胃支持講執(zhí)行碎體對(duì)屬象創(chuàng)怖建??刂泼鎸?duì)象陵(co殊nt他ro蹈l莫ob然je停ct江s)。一組財(cái)稱(chēng)為膝控制析對(duì)象懇的內(nèi)機(jī)核對(duì)霸象建標(biāo)立了勵(lì)有關(guān)泡控制悄各種石操作旱系統(tǒng)飄功能匆的語(yǔ)泳義。乎包括AP朝C對(duì)象憂、DP漆C(De抽fe獨(dú)rr悔ed顯P嬸ro賣(mài)ce廁du球re冶C傻al杰l,延心遲過(guò)禍程調(diào)倘用)宇對(duì)象意,以繞及I/色O管理白器使坡用的列對(duì)象融如中擊斷對(duì)改象等隨。分發(fā)蝦器對(duì)凳象(di貼sp毫at犯ch載er弦o棟bj包ec護(hù)ts)。一組份稱(chēng)為幻玉分發(fā)隸器對(duì)揀象的項(xiàng)內(nèi)核魄對(duì)象唉融合齡了同宮步的與能力模,改產(chǎn)變或籌者影反響線肌程的墳調(diào)度仔。分準(zhǔn)發(fā)器智對(duì)象剩包括覆內(nèi)核少線程攜、互幟斥體灶(內(nèi)醒部稱(chēng)敗為突晚變體mu數(shù)ta旗nt)、眾事件無(wú)、內(nèi)塔核事隙件對(duì)扒(pa午ir)、水信號(hào)沫量(s蓮em烈ap跡ho郵re襖)、定注時(shí)器房誠(chéng),以恭及可覺(jué)等待嚷的定非時(shí)器(wa卵it涉ab治leti霧me垮r)。旦執(zhí)行本體利綁用內(nèi)你核函告數(shù)來(lái)從創(chuàng)建晚和維寨護(hù)內(nèi)練核對(duì)獲象實(shí)鍵例,虎構(gòu)建號(hào)提供持給用早戶模穩(wěn)式的權(quán)對(duì)象姿。內(nèi)核腐對(duì)象433內(nèi)核焰一個(gè)衡主要訴任務(wù)詳是將次執(zhí)行誕體和腫設(shè)備幼驅(qū)動(dòng)綱程序光從wi企nd仰ow遭s所支嘩持的揉各種紫硬件敵體系爆結(jié)構(gòu)頓中抽反象出幣來(lái),蜂或隔鑰離這推些變尋種之棄間的堤差異草。包茶括處綱理各水種功甚能方斥面(么如中渠斷處呆理、及異常兵分發(fā)皆和多血處理燃器同擴(kuò)步)授的變勢(shì)化情溜況。對(duì)于險(xiǎn)這些夜與硬付件相石關(guān)功姻能,迷設(shè)計(jì)沈內(nèi)核童時(shí)也辯盡可寧能使嬌公共愁代碼灘最大蠟化。柱內(nèi)核蘆支持尾一組程可移像植接沫口,霞其語(yǔ)耐義和漿大部萬(wàn)分代虹碼在姜不同雀體系恥結(jié)構(gòu)親上等帶同。這組胖接口命的實(shí)席現(xiàn),溫部分皺代碼杰與體溝系結(jié)亡構(gòu)相預(yù)關(guān)。差異忽的例愿子:艦環(huán)境慮切換屑(co央nt挺ex姐t款sw雕it擊ch能in餃g)。六從高反層看段,線億程選賤擇和護(hù)環(huán)境場(chǎng)切換均可使子用同唐樣算評(píng)法(母保存住前一寫(xiě)線程擁環(huán)境資,加閉載新南線程災(zāi)環(huán)境梨),油但不塔同處脫理器劃的實(shí)秘現(xiàn)仍如存在穴體系愈結(jié)構(gòu)杠差異埋。因心為執(zhí)蠻行環(huán)虎境是繳由處比理器盲狀態(tài)饅(寄敢存器秋等)遍來(lái)描孩述,識(shí)所以富哪些蘆信息堅(jiān)應(yīng)該養(yǎng)保存煌或加走載,初隨著舞體系野結(jié)構(gòu)液的不據(jù)同而閉有所掀不同沙。硬件致支持434硬件繼抽象息層(HA只L)4HAL文件名所支持的系統(tǒng)Hal.dll標(biāo)準(zhǔn)PCHalacpi.dll高級(jí)配置和電源接口(ACPI)PCHalapic.dll高級(jí)可編程中斷控制器(APIC)PCHalaacpi.dllAPICACPIPCHalmps.dll多處理器PCHalmacpi.dll多處理器ACPIPCHalborg.dllSilicon圖形工作站(僅Windows2000才有,不再銷(xiāo)售)Halsp.dllCompaqSystemPro(僅WindowsXP才有)表2.朵6在\W棵in付do嘉ws區(qū)\D役ri太ve脾r俱Ca元ch第e\備i3礙86影\D扒ri扮ve侮r.良ca口b中的x8商6歉HA因L列表硬件蟻抽象基層是Wi氧nd于ow轟s設(shè)計(jì)顆實(shí)現(xiàn)踏可移玻植性蘭的關(guān)途鍵。HA蹲L是一凡個(gè)可仍加載統(tǒng)內(nèi)核惹模式崖的模叢塊,手提供隨針對(duì)Wi只nd搞ow遮s當(dāng)前顛運(yùn)行掀所在薄的硬流件平悲臺(tái)的蜜低層膨接口怖,隱餓藏與挑硬件委相關(guān)舊的細(xì)暑節(jié)。委如I/長(zhǎng)O接口鹽、中萌斷控檢制器雪、多鏟處理蔥器通劃信機(jī)羊制——任何頂與體謎系結(jié)氧構(gòu)或齊者機(jī)尾器相嫂關(guān)的傷功能蕩。Wi跪nd飲ow敞s內(nèi)部捐組件宏和設(shè)翁備驅(qū)胖動(dòng)程叔序不縱直接氏訪問(wèn)調(diào)硬件古;需雄要時(shí)善,將巧通過(guò)弱調(diào)用HA域L來(lái)保角持可母移植樣性。HA替L例程抓相應(yīng)弄文檔腐包含壁在Wi螺nd術(shù)ow曉s詢DD席K中。35設(shè)備旬驅(qū)動(dòng)質(zhì)程序梅是可脫加載庫(kù)的內(nèi)吐核模弱式模匹塊(.s沈ys),脫在I/扇0管理霧器和站相應(yīng)非硬件移之間孩建立拔鏈接妻。設(shè)備果驅(qū)動(dòng)詞程序月運(yùn)行片于內(nèi)豪核模床式,根位于畫(huà)三種拜執(zhí)行挖環(huán)境獎(jiǎng)之一視:在發(fā)符起I/枝O功能役的用策戶線趕程的哨環(huán)境距中。岸在內(nèi)攪核模除式系炮統(tǒng)線企程的傻環(huán)境卡中。密作為或一個(gè)蘭中斷謊的結(jié)挖果(面因此雞不在侮任何澆特定神進(jìn)程閉或者軋線程渴的執(zhí)郊行環(huán)艱境中——當(dāng)該旋中斷淹產(chǎn)生恐時(shí),等無(wú)論讀當(dāng)前駛進(jìn)程?;蚓€萬(wàn)程是安哪個(gè)欄)。設(shè)備篇驅(qū)動(dòng)慕程序批類(lèi)型全:硬件效設(shè)備輛驅(qū)動(dòng)水程序存(ha唯rd店wa扭re苗d芹ev客ic尖e她dr品iv肅er翅s)微通過(guò)HA最L操縱至硬件傷,對(duì)棄物理挖設(shè)備擴(kuò)或網(wǎng)桑絡(luò)輸蜻入輸蝕出。棗類(lèi)型堆有總京線驅(qū)寺動(dòng)程再序、掠人機(jī)底界面隊(duì)驅(qū)動(dòng)著程序確、大渴容量忌存儲(chǔ)崗器驅(qū)穿動(dòng)程踐序等故。文件裝系統(tǒng)詳驅(qū)動(dòng)菜程序公(fi與le雀s侍ys執(zhí)te戴m歇dr芹iv喝er嗓s):彩可以袖接受肯面向徹文件斤的I/詢0請(qǐng)求爆,并治將請(qǐng)引求轉(zhuǎn)班換成絡(luò)針對(duì)犁某一盈特定威設(shè)備握的I/嶄O請(qǐng)求束。文件阿系統(tǒng)睛過(guò)濾崖器驅(qū)泰動(dòng)程捏序(fi弓le妻s彎ys彎te克m韻fi真lt繁er扯d俘ri妙ve頌rs)比勁如執(zhí)戚行磁您盤(pán)鏡送像和目加密嗽的驅(qū)蒸動(dòng)程箭序,令截取I/派O請(qǐng)求歲并增鄉(xiāng)豐值處封理后魚(yú)傳遞福的。網(wǎng)絡(luò)找重定養(yǎng)向器柱和服廚務(wù)器稍(ne視tw柜or判k復(fù)re原di皂re排ct謠or慕s現(xiàn)an雅d著se鏡rv工er幟s)將游文件璃系統(tǒng)I/王O請(qǐng)求藥傳遞誤給某汁臺(tái)機(jī)剃器,領(lǐng)或從匯網(wǎng)絡(luò)燙上接抖收此付類(lèi)請(qǐng)遷求。協(xié)議且驅(qū)動(dòng)該程序捆(pr釘ot裹oc勝ol朗d園ri霜ve青rs)實(shí)恥現(xiàn)TC司P/歲IP、Ne濕tB屆EU儉I和IP鉆X/保SP魄X等網(wǎng)盆絡(luò)協(xié)罪議。內(nèi)核封流式艦過(guò)濾誕器驅(qū)慮動(dòng)程信序(ke諒rn修el贈(zèng)s戲tr爺ea該mi趁ng唉f啄il慢te皆r帆dr猴iv恨er戰(zhàn)s)被孤串聯(lián)挨起來(lái)捧,對(duì)仔數(shù)據(jù)旨流進(jìn)談行信王號(hào)處唯理,浸如錄少制或休播放位視音獵頻。設(shè)備丙驅(qū)動(dòng)兇程序436WD宋M(役Wi腰nd診ow撒sDr秋iv縣er白M哲od丸el饑)新增急支持洽即插漂即用柿、電療源選媽項(xiàng)??偩€殘型驅(qū)團(tuán)動(dòng)程墊序(bu份s跪dr甚iv聰er)它為吊總線倉(cāng)控制昏器、重適配胖器、壯橋或到帶有風(fēng)子設(shè)茶備的鳥(niǎo)設(shè)備扭提供兄服務(wù)立,是遣必需赤的驅(qū)激動(dòng)程枯序,妄通常Mi娘cr吵os鹽of古t會(huì)提女供;佳系統(tǒng)崗中每染一種役總線造類(lèi)型寧(PC作I、PC項(xiàng)MC且IA和US炸B)都群有一壟個(gè)總筍線驅(qū)她動(dòng)程窩序。功能劑型驅(qū)職動(dòng)程呈序(fu撇nc謎ti鈴on哄d洞ri減ve處r)是主拿要的塔設(shè)備叛驅(qū)動(dòng)秋程序驚,為殼相應(yīng)飲設(shè)備已提供磁可操籃作的跨接口夠,是疲必需貪的,肝除非竊相應(yīng)考設(shè)備寫(xiě)可以助直接挽使用呆。功蒜能型丙驅(qū)動(dòng)忙程序字最了冒解某隨個(gè)特萍定的劇設(shè)備唯,它沉往往碑是惟嶄一能刮訪問(wèn)銷(xiāo)該設(shè)懼備相監(jiān)關(guān)寄棋存器糞的驅(qū)聯(lián)動(dòng)程啞序。過(guò)濾伯型驅(qū)思動(dòng)程娃序(fi鴿lt細(xì)er斃d垮ri喉ve蹤蝶r)用來(lái)年為某擾一設(shè)直備增思加新晨功能者,或潔修改邪來(lái)自貓其它環(huán)設(shè)備濟(jì)的I/載O請(qǐng)求鏈或應(yīng)厭答。恢可選芹,可撞以有鄰任意嗽數(shù)目潮,可狀放在美一個(gè)桑功能辜型驅(qū)術(shù)動(dòng)程甲序之饞上或迫之下巡壽,也書(shū)可放尸在總渣線型凍驅(qū)動(dòng)屢程序休之上傭。在WD星M環(huán)境中中,滾設(shè)備冬不是鉛由單租個(gè)驅(qū)餡動(dòng)程跌序來(lái)傅控制爹所有礙方面部:一勾個(gè)總娛線型均驅(qū)動(dòng)蘆程序統(tǒng)負(fù)責(zé)政向Pn門(mén)P管理達(dá)器報(bào)淹告其郵總線爺上的商設(shè)備垃,而梅一個(gè)殼功能堵型驅(qū)攻動(dòng)程野序操公縱該伶設(shè)備開(kāi)。低破層次喇過(guò)濾姿型驅(qū)言動(dòng)程叛序改激變?cè)O(shè)大備行災(zāi)為.用Ms漢in淋fo愿32注.e膝xe查看形已安裙裝的議設(shè)備并驅(qū)動(dòng)廊程序驅(qū)。Wi鹿nd姑ow丙s驅(qū)動(dòng)財(cái)程序拋模型WD態(tài)M437常用詠前綴4前綴組件Cc高速緩存管理器(Cachemanager)Cm配置管理器(Configurationmanager)Ex執(zhí)行體支持例程(Executivesupportroutines)FsRtl文件系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序運(yùn)行庫(kù)(Filesystemdriverrun-timelibrary)Hal硬件抽象層(hardwareabstractionlayer)IoI/O管理器(I/Omanager)Ke內(nèi)核(kernel)Lpc本地過(guò)程調(diào)用(Localprocedurecall)Lsa本地安全權(quán)威(LocalSecurityAuthority)Mm內(nèi)存管理器(Memorymanager)NtWindows系統(tǒng)服務(wù)(絕大多數(shù)被導(dǎo)出為Windows函數(shù))表2.甚7常用油的前轉(zhuǎn)綴以下農(nóng)列出控了執(zhí)粗行體揀組件資常用吹的絕坊大多狡數(shù)函薪數(shù)前壘綴。i代表雖內(nèi)部移,p代表秒私有市。38常用溪前綴4前綴組件Ob對(duì)象管理器(Objectmanager)Po電源管理器(Powermanager)PpPnP管理器(PnPmanager)Ps進(jìn)程支持(Processsupport)Rtl運(yùn)行庫(kù)(Run-timelibrary)Se安全性(Security)WmiWindows管理規(guī)范(WindowsManagementInstrumentation)Zw以Nt開(kāi)頭的系統(tǒng)服務(wù)入口點(diǎn)的鏡像,它把原先的訪問(wèn)模式設(shè)置為內(nèi)核模式,從而消除了參數(shù)的有效性檢查過(guò)程,因?yàn)镹t系統(tǒng)服務(wù)只有當(dāng)原來(lái)的訪問(wèn)模式為用戶模式時(shí)才進(jìn)行參數(shù)檢查39空閑換(Id皂le)進(jìn)坦程(每字個(gè)CP慨U一個(gè)蛙線程逢,占柏用空趟閑的CP穿U時(shí)間榜);Sy嗽st摩em進(jìn)程稠(包宵含大噸多數(shù)六內(nèi)核府模式?jīng)鱿到y(tǒng)熄線程今);會(huì)話惜管理離器(

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