《深入解读Windows操作系统》之系统构架

内容总结：

重难点笔记：

需求和设计目标：
扩展性(Extensibility)：编写的系统代码必须能够随市场需求的变化而自如增长和改变。

可移植性：系统必须能运行在多种硬件体系架构上,必须能根据市场的需要,相对容易地迁移到新的体系架构上。

可靠性(Reliability)和健壮性(Robustness）：系统应该能够保护自己,不会因内部的故障和外部的篡改而不能工作。应用程序应该无法伤害操作系统或其他应用程序。

兼容性(Compatibility)：虽然Windows NT应该扩展已有的技术,但是它的用户界面和API应该与老 Windows版本的和MS-OS兼容。而且它也应该能与其他的系统,比如UNX、OS/2和,很好地互操作。

性能：在其他设计目标的约束下,系统在每一种硬件平台上应尽可能运行得更快,对外部的响应尽可能地及时。

总体构架

用户模式进程有如下四种基本的类型。
固定的(或者硬性指定的)系统支持进程( system support process),比如登录(logon)进程和会话管理器( session manager),它们并不是 Windows服务。

服务进程( service process)是 Windows服务,比如 Task SchedulerPrint和 Spooler服务。 Windows服务往往要求独立于用户登录而运行。许多 Windows服务器应用,比如 Microsoft SQL Server和 Microsoft Exchange Server,也包含了一些以 Windows服务方式来运行的组件

用户应用程序(user application),可以是下面几种类型之一: Windows32位或64位, Windows3.16位,ms-dos16位或 POSIX者32位或64位注意,16位应用程序只能运行在32位 Windows上。

环境子系统服务器进程(environment subsystem server process)实现了操作系统环境environment)的支持部分。这里所谓的环境是指操作系统展示给用户或者程序员的个性化部分。

Windows的内核模式组件包含:
Windows执行体(executive)包含了基本的操作系统服务,比如内存管理、进程和线程管理、安全性、O、网络和跨进程通信。

Windows内核是由一组低层次的操作系统功能构成的,比如线程调度(thread scheduling)、中断( interrupt)和异常分发(exception dispatching),以及多处理器同步。它也提供了一组例程和基本对象,执行体的其余部分利用这些例程和对象实现更高层次的功能。

设备驱动程序(device driver)既包括硬件设备驱动程序,也包括像文件系统和网络驱动程序之类的非硬件设备驱动程序。其中硬件设备驱动程序将用户的O函数调用转换成特定的硬件设备O请求。

硬件抽象层(HAL, Hardware Abstraction Layer)是指一层特殊的代码,它把内核、设备驱动程序和 Windows执行体的其余部分,跟与平台相关的硬件差异(比如不同主板的差异)隔离开来。

窗口和图形系统(windowing and graphic system)实现了图形用户界面(GU)功能(更为人们熟知的叫法是 Windows USER和GD两部分功能),比如对窗口的处理、用户界面控件,以及绘制等。

客户机与服务版本之间的差异：
核心文件在客户机版本和服务器版本中本质上是相同的，在默认配置下,服务器系统针对系统吞吐量做了优化,使之成为高性能应用服务器;而客户机版本呢,虽然它也有服务器的能力,但是它针对交互式桌面用途下的响应时间做了优化。

Ntdll.ll：
Ntdll.ll是一个特殊的系统支持库,主要用于子系统DLL。它包含两种类型的函数:
系统服务分发存根(stub),它们会调用 Windows执行体的系统服务。
内部支持函数,供子系统、子系统DLL以及其他的原生映像文件使用。
来源：《深入解读Windows操作系统》