windows体系结构

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1、Windowsxp体系结构操作系统作为一种人型软件，在它的发展过程屮，出现过多种多样的体系结构，概括起來，人致可以分为以下四种类型：模块飢合结构、分层结构、虚拟机结构和客户/服务器结构(乂称微内核结构)。历史上的众多操作系统不外乎都采用了这些体系结构，例如我们熟知的DOS就足“模块组合结构”的代衣。作为一个实际应川型的挽作系统，WindowsXP没侖单纯地采川某一种体系结构，而兑把分层结构操作系统和鞞户/服务器结构操作系统的特点融合到了一起。所谓分层结构，桁的是把操作系统的所行功能模块按照调川的次序分别划分为若干层，各层之间的模

2、块只能单M依赖或单內调用。这样做的好处是：既把复杂的整休问题分解成了若干杨于解决的相对独立的子模块；同时乂使得各个子模块之间的结构关系很清晰明了，不容易隐藏潜在的逻辑错误，而且也便丁•在不同的硬件环境中移棺。可以说，WindowsXP的可靠性、稳定性和可移植性都跟它采川了分层的体系结构是有密切联系的。当然，WindowsXP采川的最主要的体系结构是客户/服务器结构，W为采用这种结构的操作系统将非常适于应用在网络环境不。作为而昀网络的操作系统，WindowsXP没冇理由不采用客户/服务器结构來没汁。该结构的内核只提供了操作系统敁基

3、本的功能，如基本调度操作和中断处理等。微内核结构的优点足可靠、灵活以及适宜于网络计算机环境，但也存在工作效率不高的缺陷。WindowsXP在设计上没宥一味地承袭微内核结构，而是把效率问题更多地考虑了进去，做了很多改进和优化，例如把文件服务、阁形引笮等功能组件植入到微内核屮，使得WindowsXP在效率与稳定之间找到丫一个敁ft的Y衡点。实际的测试也表明，WindowsXP的商效性并没冇导致稳定性的降低。卜•而，需耍引入两个茧耍的概念：核心态(kernelmode)和用广态(usermode)，它们各自代农程序不M的运行状态。计算

4、机里运行的程序，不足处于核心态就足处于川户态。当程序处于川户态时，它为川户服务。例如，当你使川Office系列软件办公时，这呰软件就在为你服务，所以其运行状态就处于川户态。当程序处于核心态时，既可为川户服务，又可为系统服务。例如，内存管理器和安全控制程序，它们并非是用户K接需耍的，似却必不可少，因为它们的任务是维护系统不出W题，所以要运行在核心态。可见，系统服务是用户服务的前提，因为首先耍保证汁算机系统能正常地运行，才谈得上为用户提供可靠的服务。也就是说，如泶你川的操作系统经常出现“蓝研•”或荞死机的现象，那你还能很好地工作吗？

5、因此，保证核心态的稳定可靠，是操作系统在设计上必须着重考虑的。WindowsXP通过硬件机制现实丫核心态以及用户态，并为前者赋F/很高的特权，允许处于核心态的程序调用特权指令來封杀任何用户态的程序，而用户态的程序只能调用常规的桁令。一般來说，只冇那些至关道耍的、对件能影响很人的代码和组件才运行在核心态。例如，内存管理器、髙速缓存管理器、安全管理器、M络协议、进程管理以及文件系统等就运行在核心态。而川户的应川程序都只准运行在川户态，而H.不允许.ft接访问操作系统的特权代码和数裾，以免被恶意的应川程序侵扰。当川户的应川程序试阁调川

6、特权桁令时，操作系统会借助硬件捉供的保护机制剥夺这些程序的控制权并将它们强制关闭。行了这样的保护措施，WindowsXP既可作为一般的工作平台，乂可成为坚固稳定的服务器。有了对核心态和用户态的认1只，WindowsXP体系结构的框架也应运而生，阁1所示的就是以核心态和用户态力划分原则的WindowsXP体系结构示意框图。WindowsNT/2000/XP/2003ArchitectureSystemProcessesServiceL-ControlMServicesApplicationsEnvironmentSubsystem

7、sSASSI门LogonSessionManagerF■rWinMqLEx兮iPOSIXSystemThreadServices.ExfaskManageExplorerUserIApplicationINTDLLDLLOS/2SystemServiceDis(Kernelmodecallableinterfaces)Device&FileSys.DriversFileSystemCacheObjectMgr.plug&>ndplaysgr.POWBrMg?KernelSepurltyRe??VirtualMemory•Ds--

8、cess»>-dhs&tdscanfco-crationMgr二register}GraphicsDriversprocedcreWin32USERGDIHardwareAbstractionLayer(HAL)hardwareinterfaces(buses,