《操作系统课件第九章.ppt

　　本章主要介绍Windows 2000/NT的操作系统模型、进程管理、线程管理、文件管理、内存管理和设备管理，初步揭开Windows 2000/NT操作系统工作的基本原理。 第九章 Windows操作系统 9.1 Windows 2000/NT操作系统简介 9.2　Windows 2000/NT进程管理 9.3　Windows 2000/NT中线程的实现 9.4　Windows 2000/NT进程互斥和同步的实现 9.5　Windows 2000/NT中进程间通信 9.6　Windows 2000/NT内存管理 9.7 Windows 2000/NT设备管理 9.8 Windows 2000/NT文件系统 9.1 Windows 2000/NT操作系统简介 9.1.1Windows 2000/NT操作系统模型 　核心态（管态 ）：当操作系统状态为核心态时，CPU处于特权模式，可以执行任何指令，并且可以改变状态； 用户态（目态）：CPU处于非特权（较低特权级）模式，只能执行非特权指令。 一般来说，操作系统中那些至关重要的代码都运行在核心态，而用户程序一般都运行在用户态。当用户程序使用特权指令时，操作系统就能借助硬件提供的保护机制剥夺用户程序的控制权并做出相应处理。 Windows 2000/NT体系结构 　　 　 9.1.2 Windows 2000/NT的构成 用户进程系 统支持进程 服务进程 环境子系统 用户应用程序 微内核 核心态组件 执行体 硬件抽象层 设备驱动程序 图形引擎 9.1.3 Windows 2000/NT可移植性的实现 提供操作系统可移植性的两个关键组件是HAL和内核 Windows 2000/NT用两种方法实现了对硬件结构和平台的可移植性：首先是一个分层的设计，依赖于处理机体系结构或平台的系统底层部分被隔离在单独的模块之中，系统的高层可以被屏蔽在千差万别的硬件平台之外；第二种方法是Windows 2000/NT几乎全部使用高级语言写成——执行体、实用程序和设备驱动程序都是用C语言编写的，图形子系统部分和用户界面是用C＋十编写的。只有那些必须和系统硬件直接通信的操作系统部分（如中断陷阱处理程序）或性能极度敏感（如描述表切换）的部分是用汇编语言编写的。 9.1.4处理机和集群支持机制 Windows 2000/NT支持多处理机系统 Windows 2000/NT能在任何可用的处理机上运行，并且其完全可重入的代码可以同时在多个处理机上运行。 多处理机系统的一个关键问题是可伸缩性。 Windows 2000/NT系列操作系统集成了集群服务MSCS，主要支持数据库、消息、文件和打印服务。 MSCS基于非单点失效结构（shared-nothing）集群模型，在任何时刻集群中的任何资源都只能由一个服务器使用，不可以共享。 9.1.5 内核 内核执行Windows 2000/NT中最基本的操作，主要提供下列功能： （1）线程安排和调度； （2）陷阱处理和异常调度； （3）中断处理和调度； （4）多处理机同步； （5）供执行体使用的基本内核对象（在某些情况下可以导出到用户态）。 9.1.6 硬件抽象层 Windows 2000/NT设计的一个至关重要的方面就是在多种硬件平台上的可移植性，硬件抽象层（HAL）就是使这种可移植性成为可能的关键部分。HAL是一个可加载的核心态模块Hal.dll，它为运行在Windows 2000/NT上的硬件平台提供低级接口。 HAL隐藏各种与硬件有关的细节，例如I/O接口、中断控制器以及多处理机通信机制等任何体系结构专用的和依赖于计算机平台的函数。 9.1.7执行体 1、执行体包括的函数类型 ： （1）从用户态导出并且可以调用的函数。这些函数的接口在Ntdll．dll 通过Win32 API或一些其他的环境子系统可以对它们进行访问。 （2）从用户态导出并且可以调用的函数，但当前通过任何文档化的子系统函数都不能使用。 （3）在Windows 2000/NT DDK中已经导出并且文档化的核心态调用的函数。 （4）在核心态组件中调用但没有文档化的函数。例如，在执行体内部使用的内部支