Исполнительная система Windows

Выполняет следующие основные функции:

1) экспортируемые функции – доступные из пользовательского режима, называются системными сервисами и приходят (экспортируются) из NT.dll.

2) функции драйверов устройств – вызываются через Device IO control;

3) универсальный интерфейс для перехода в режим ядра и вызова функций, выполняемых драйвером устройства.

4) экспортируемые функции, доступные из режима ядра – документированы, как правило, Windows DDK.

5) экспортируемые функции, доступные только из режима ядра, недокументированные, не описаны, например, Windows DDK.

6) неэкспортируемые функции – внутренние функции поддержки, вызываемые в NTOSKernel. Пример: поддержка диспетчера ввода-вывода, поддержка управления памятью и др. Определены как глобальные.

7) функции, не определенные, как глобальные, внутренние функции в каком-либо системном модуле.

Исполнительная система состоит из компонент:

1) диспетчер конфигурации – отвечает за реализацию и управление конфигурацией, поддержка ведения реестра.

2) диспетчер процессов и потоков – отвечает за создание и завершение их. Замечание: низкоуровневая поддержка, управление процессами и потоками реализовано в ядре Windows, исполнительная система дополняет низкоуровневые сервисы функциями.

3) монитор состояния защиты – реализует политику безопасности на локальном компьютере, осуществляет контроль доступа к объектам.

4) диспетчер ввода-вывода – реализует управление вводом-выводом, формирование запроса, обработка результата.

5) диспетчер plug-and-play загружает конкретные драйвера устройств по необходимости (включение), распределяет порты ввода-вывода, каналы DMA и др.

6) диспетчер электропитания координирует события, связанные с электропитанием, в т. ч. поддержку «тихих режимов», например, приостановку процессора в случае его долгого неиспользования. В этом случае другие процессоры нагружаются сильнее (см. аппаратную часть).

7) программы Windows Management Instrumentations (WMI) позволяют получать команды от пользовательского режима и выдавать различную информацию на них.

8) диспетчер кэша – управляет кэшем для устройств ввода-вывода для повышения его эффективности и снижения механических операций, например, установки каретки, число обращений к диску.

9) диспетчер памяти управляет реальной и виртуальной памятью, выделяет, ведет учет и освобождает память. Участвует в поддержке диспетчера кэша.

10) средства логической предвыборки – служат для ускорения запуска процессов засчет оптимизации загрузки данных в реальную ОП.

Кроме того, в состав исполнительной системы входят компоненты, поддерживающие следующие группы функций:

1) диспетчер объектов создает, учитывает, освобождает абстрактные типы данных – объекты.

2) механизм MPS – Local Procedure Call (LPC), предназначен для передачи сообщений между процессами на одном компьютере (альтернатива RPC – remote procedure call – передача сообщений на разных компьютерах). Примечание: так называемая клиент-серверная сеть.

3) набор библиотечных функций для эффективного выполнения арифметических операций, преобразования данных и др.

4) программы поддержки работы исполнительной системы. Пример: выделение реальной ОП (пулов страниц), синхронизация процессов (мьютексы), блокировки выполнения процессов (приостановка).

Ядро ОС – состоит из компонент, реализующих функции в NTOSKrnl.exe – фундаментальные, основные механизмы ОС по организации вычислительного процесса (планирование, диспетчирование и др.). Эти функции различны для каждой аппаратной платформы. Примечание: часть функций ядра, описанная в Windows DDK, с префиксом названия ke.