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第九章 WINDOWS 2000 微软windows 2000 操作系统是一个32位可剥夺式的多任务操作系统. 9.2 设计目标 可扩展性 可移植性 可靠性 兼容性 高效性 国际支持 9.3 系统组件 硬件抽象层（HAL） 内核 执行体 运行在保护模式下 环境子系统：仿真不同的操作系统API 保护子系统：提供安全和网络服务等功能 运行在用户模式下 系统组件 9.3.1 硬件抽象层（HAL） 由软件实现并对操作系统上层起隐藏硬件差异作用的层,它使得Windows 2000有更好的移植性. HAL提供的一个虚拟机接口被内核,执行体和设备驱动使用.这种方法的一个优点是系统仅需要一个版本的设备驱动。由于性能原因,I/O驱动(在Windows 2000中还包括图形驱动)可以直接访问硬件. 9.3.2内核 调度对象:调度对象控制系统中线程的调度和同步，如事件、信号量、线程对象等 控制对象:这些对象包括异步过程调用、中断、电源警告、电源状态、进程和profile对象. 1、中断和异常处理 中断分派表：内核用中断分派表将每个中断级和相应的服务程序绑定在一起.在一个多处理器计算机中,Windows 2000为每个处理器保存了独立的中断分派表,每个处理器的IRQL可以独立设置用来屏蔽本处理机不响应外部中断. 延迟过程调用(DPC)：当内核判定一些系统功能应该最终被执行但不必立即执行时,它就会将包括要执行的功能的函数地址的延迟过程调用(DPC)对象排队,并产生一个DPC软中断. 2、线程调度 六个可能的线程状态: 就绪：就绪是指等待运行. 准备运行：具有最高优先级的线程转移到准备运行状态,这意味着它是下个要运行的线程. 运行：一个线程开始在一个处理机上运行时，它就开始处于运行状态。 等待：当一个线程在等待像I/O完成的事件时,它就处于等待状态. 转换：一个线程处于转换状态是指它在等待执行程序所必须的资源. 终止：线程进入终止状态是指它执行完毕. 调度方法：按优先级调度线程 32级优先级： 可变优先级类的线程在0-15的优先级内变化。 实时类线程的优先级固定，16-31级都是实时类线程。 3 低级处理机同步 利用自旋锁支持可以实现内核的用于同步互斥的事件,变异（mutants）,互斥量(mutexes),信号量,线程和计时器等对象，这些对象是实现执行体同步互斥的基础。 9.3.3 执行体 对象管理 虚拟内存管理 进程管理 本地过程调用功能 I/O功能 安全访问监视器 即插即用管理器 1、对象管理 对象管理器 ：对象管理器的工作就是监督所有对象的使用情况.当一个线程想使用一个对象时,它就调用对象处理器的相应创建对象方法来获得一个对象的句柄. 句柄：句柄是各类对象的标准引用接口 对象由一些标准的方法操纵:创建,打开,关闭,删除,查询名字,解析和安全. 2 虚拟内存管理 虚拟内存管理(VM)器 ： 假设低层硬件支持虚实映射,分页机制和对多处理器系统的透明cache一致性以及将多个页表项映射到同一个页帧这些功能. 进程虚空间4GB，其中系统占2GB，用户空间占2GB，页面大小4KB。 两阶段进程空间分配：保留和确定 进程共享存储对象 段对象：用它来表示一段可共享的存储块. 窗口：在获得一个段对象的存储块后,进程可以只映射它需要的那部分存储.这部分被称为窗口,窗口机制使得进程可以分片访问过大的段对象。 段中的页存储保护可以被设置为可读,可读写,可执行,保护页或写时拷贝. 2级页表结构（当虚空间稀疏时，可以节省页表空间） 3 进程管理 Windows 2000进程管理提供创建、删除、使用线程和进程的服务。 他并不知道进程的父子和继承关系，这些都留给了每个进程所属的环境子系统进行处理. 4 LPC 3种消息传递技术: 第一种技术适用于小消息传递(最多256字节)端口消息队列被作为中间存储,消息从一个进程复制到另一个进程 第二种技术适用于大消息传递。在这种情况下会为通讯双方创建一个共享内存段对象.此时端口消息队列包含指向段对象的指针和大小信息。 第三种技术：快速LPC 5 I/O管理 6 安全访问监视器 Windows 2000的面向对象的本质使得它可以用一个统一的机制对系统每个实体来进行运行时访问验证以及审计。 无论进程在什么时候打开一个对象句柄,安全访问监视器都会检查进程的安全令牌和对象的访问控制表来判断进程是否有访问权. MS-DOS环境没有其他的Windows 2000环境子系统复杂.它是由一个被称为虚拟DOS(VDM)Win32应用程序所提供的 Win16执行环境是由VDM结合额外的被称为Windows on Windows的软件来实现。 Wi