Процесс WinLogon

Этот системный процесс управляет входом пользователей в систему и выходом из нее. Вызывается специальной комбинацией клавиш Windows Ctrl+Alt+Delete. WinLogon отвечает за загрузку оболочки Windows (обычно это Windows Explorer).

Процесс system состоит из системных потоков (system threads), являющихся потоками режима ядра. Windows и многие драйверы устройств создают потоки прoцecca system для различных целей. Например, диспетчер памяти формирует системные потоки для решения задач управления виртуальной памятью, диспет­чер кэша использует системные потоки для управления кэш-памятью, а драйвер гибкого диска - для контроля над гибкими дисками.

Csrss.exe Данный процесс является частью подсистемы Win32, выполняющейся в непривилегированном режиме (Win32.sys является модулем привилегированного режима). Процесс Csrss представляет клиент-серверную подсистему времени выполнения. Данный процесс должен быть запущен все время. Процесс Csrss отвечает за консольные окна, создание и удаление потоков и за некоторые части 16-разрядной виртуальной среды MS-DOS.

Подсистема Win32 является разновидностью подсистемы среды (environment subsystem). Другие подсистемы среды Windows (не показаны на рисунке) включают POSIX и OS/2. POSIX является сокращением термина «переносимая операционная система па базе UNIX» (portable operating system based on UNIX) и реализует ограниченную поддержку операционной системы UNIX.

Назначение подсистемы среды - служить интерфейсом между пользовательски­ми приложениями и соответствующей частью исполнительной системы Windows. Каждая подсистема имеет свои функциональные возможности на базе единой исполнительной системы Windows. Любой выполняемый файл неразрывно связан с одной из этих подсистем. Подсистема Win32 содержит Win32 API в виде набора DLL, таких как KERNEL32.DLL, GDI32.DLL и USER32.DLL.

В Windows NT Microsoft перенесла часть подсистемы Win32 из пользовательского режима в режим ядра. В частности, драйвер устройства режима ядра WIN32K.SYS, который управляет отображением окон, вы­водом на экран, вводом данных с клавиатуры или при помощи мыши и передачей сообщений. Он включает также библиотеку интерфейсов графических устройств (Graphical Device Interface library – GDL.DLL), используемую для создания графических объектов и текста.

Сервисы исполнительной системы Windows составляют низкоуровневую часть Windows NT режима ядра, включенную в файл NTOSKRNL.EXE.

Cервисы исполнительной системы делят на две группы: исполнительную систему (executive), относящуюся к верхнему уровню, и ядро (kernel).

Ядро - это самый нижний уровень операционной системы, реализующий наиболее фундаментальные сервисы, такие как:

- планирование потоков;

- обработку исключений;

- обработку прерываний;

- синхронизацию процессоров в многопроцессорной системе;

- создание объектов ядра.

Ниже приведены некоторые наиболее важные составляющие исполнительной системы:

- диспетчер процессов и потоков создает и завершает и процессы, и потоки, используя сервисы низкоуровневого ядра;

- диспетчер виртуальной памяти реализует механизм виртуальной памяти;

- диспетчер ввода/вывода реализует аппаратно-независимый ввод/вывод и взаимодействует с драйверами устройств;

- диспетчер КЭШа управляет кэшированием диска;

- диспетчер объектов создает объекты исполнительной системы Windows и управляет ими. Windows использует объекты для представления разнооб­разных ресурсов, таких как процессы и потоки;

- библиотеки времени выполнения содержат такие функции, как обработки строк и арифметическиефункции.

Уровень абстрагирования от аппаратуры (HAL) - это библиотека режима ядра (HAL.DLL), которая реализует низкоуровневый интерфейс с аппаратурой. Компо­ненты Windows и драйверы устройств от других компаний взаимодействуют с аппа­ратурой посредством HAL. Существует много версий HAL под различные аппаратные платформы. Подходящий уровень выбирается в процессе установки Windows.

Процесс - это исполняемый экземпляр приложения инабор ресурсов, которые выделяются данному исполняемому приложению. Ресурсы включают в себя следующее:

- виртуальное адресное пространство;

- системные ресурсы, такие как растровые изображения, файлы, области памяти и т.д.;

- модули процесса, то есть исполняемые модули, которые отображены (загружены) в его адресное пространство. Это могут быть динамические библиотеки (DLL), драйверы (DRV) и управляющие элементы (OCX), основной загрузочный модуль (ЕХЕ) процесса, который иногда и называют собственно модулем. Модуль данных (или программный модуль) может или находиться на диске, или быть загруженным в физическую память (RAM) Правда, термин «загружен» (loaded) имеет иное значение, относящееся к виртуальному адресному пространству процесса. Здесь больше подходит термин «отображен» (mapped), так как само отображение - это просто назначение виртуальным адресам физических адресов. После того как модуль загружен в физическую память, его физические адреса могут отображаться в различные виртуальные адресные пространств, при этом возможно использование в каждом процессе разных виртуальных адресов. Отображение не обязательно требует физического перемещения реальных данных или программ (хотя, как вы увидите позже, бывает и так); уникальный идентификационный номер, называемый идентификатором процесса; один или несколько потоков управления.

Поток - это внутренняя составляющая процесса, которой операционная система выделяет процессорное время. Каждый процесс должен иметь, по крайней мере, один поток. Поток включает:

· текущее состояние регистров процессора;

· два стека, один из которых используется при выполнении в режиме ядра, второй - при выполнении в пользовательском режиме;

· участок памяти для работы подсистем, библиотеки времени выполнения,

· динамические библиотеки;

· уникальный идентификатор, называемый идентификатором потока.

Состояние регистров, содержимое стека и области памяти называют контекстом потока (thread's context).

Основное назначение потоков - дать процессу возможность поддерживать несколько ветвей управления, то есть выполнять больше «дел» одновременно. В многопроцессорной конфигурации (компьютер с двумя и более процессорами) Windows NT может назначать разные потоки разным процессорам в различные моменты времени, обеспечивая действительно параллельную обработку. В однопроцессорной конфигурации процессор должен выделять кванты времени каждому исполняемому в данный момент потоку.