通过前面几章我们了解了Windows内核基本的概念与基础
深入解析操作系统内核
深入解析操作系统内核操作系统内核是计算机操作系统中最核心的部分,负责管理和协调计算机硬件资源,为应用程序提供运行环境。
本文将对操作系统内核进行深入解析,探讨其主要组成部分、功能以及关键技术。
一、操作系统内核的主要组成部分操作系统内核由若干模块组成,每个模块负责不同的功能。
下面将介绍操作系统内核的主要组成部分:1. 进程管理模块进程管理模块负责管理计算机中正在运行的进程。
它控制进程的创建、调度、切换、终止等操作,确保多个进程能够公平地共享计算机资源,提高系统的效率和稳定性。
2. 内存管理模块内存管理模块负责管理计算机的物理内存和虚拟内存。
它通过内存分配、回收和页面置换等策略,有效地利用有限的内存资源,并为应用程序提供统一的地址空间,简化编程和保护进程的内存隔离。
3. 文件系统模块文件系统模块负责管理存储在磁盘中的文件和目录。
它提供了文件的创建、读取、写入、删除等操作,为应用程序提供了持久化的存储方式,并通过目录结构和权限管理等功能,保护文件的安全性和可靠性。
4. 设备管理模块设备管理模块负责管理计算机中的硬件设备,包括输入输出设备、存储设备、网络设备等。
它通过设备驱动程序和中断处理程序,实现与硬件设备的交互,为应用程序提供简单和统一的接口。
二、操作系统内核的功能操作系统内核有多项重要功能,下面将介绍其中几个关键功能:1. 系统调度系统调度是操作系统内核的核心功能之一。
它根据不同的调度算法,决定哪个进程优先执行,如何分配CPU时间片和资源,以实现公平、高效的进程调度策略。
2. 内存管理内存管理是操作系统内核的另一个重要功能。
它负责分配和回收内存空间,管理虚拟内存和物理内存的映射关系,实现进程间的内存隔离和共享,以保证系统的稳定性和安全性。
3. 文件管理文件管理是操作系统内核的基本功能之一。
它提供了文件的创建、读取、写入、删除等操作,管理文件的组织结构和权限设置,实现文件的可靠存储和访问。
4. 设备管理设备管理是操作系统内核的必要功能。
深入了解计算机操作系统的内核机制
深入了解计算机操作系统的内核机制计算机操作系统是现代计算机系统中不可或缺的一部分,它负责管理计算机的硬件和软件资源,提供用户和应用程序的接口。
在操作系统中,内核被视为操作系统的核心,负责管理系统的各种资源和提供各种基本功能。
本文将深入了解计算机操作系统的内核机制。
一、内核的定义与分类内核是操作系统的核心部分,负责管理和分配计算机系统的硬件资源。
根据内核的功能和设计不同,内核可被分为宏内核、微内核、混合内核等几种类型。
宏内核是将操作系统的大部分功能集中在一个单一的内核中,包括进程管理、内存管理、文件系统等,具有较高的性能和效率。
微内核则将操作系统的功能模块化,将核心功能放在一个较小的内核中,而将其他功能实现为独立的进程,通过进程间通信实现功能的交互。
微内核具有较好的可扩展性和可维护性,并提供了更高的稳定性。
混合内核是宏内核和微内核结合的一种形式,既包含了宏内核的高性能和效率,又具备了微内核的灵活性和可扩展性。
二、内核的功能计算机操作系统的内核具备多种功能,包括进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动等。
下面将详细介绍内核的主要功能。
1. 进程管理:内核负责创建、调度和销毁进程,控制进程的执行顺序和资源分配。
它通过进程间通信机制实现进程之间的协作与通信。
2. 内存管理:内核管理计算机系统的内存资源,包括内存的分配、回收和保护机制。
它通过虚拟内存管理实现了对内存的抽象和保护。
3. 文件系统:内核负责管理计算机系统中的文件和文件系统。
它提供了对文件的创建、读写、删除等操作,并负责文件的存储管理和权限控制。
4. 设备驱动:内核管理和控制计算机系统中的各种设备,包括硬盘、键盘、鼠标等外部设备。
它通过设备驱动程序实现对设备的控制和数据传输。
5. 网络功能:现代操作系统的内核通常还包括网络功能,负责实现对网络通信的支持和管理。
它提供了对网络协议的支持,实现了网络连接和数据传输。
三、内核的实现机制内核实现自身功能的机制通常包括系统调用、中断和异常处理,下面将详细介绍这些内核实现机制。
操作系统内核的基础知识和编程技巧
操作系统内核的基础知识和编程技巧操作系统内核的基础知识和编程技巧随着计算机技术的不断发展,操作系统(Operating System,简称OS)也得到了极大的发展。
计算机所运行的应用程序必须借助于操作系统来完成各种各样的任务,而操作系统内核则是操作系统的核心。
因此,了解操作系统内核的基础知识和编程技巧是每个计算机专业人员必备的技能之一。
什么是操作系统内核?操作系统内核是操作系统的核心组件,也是操作系统最为关键的部分。
它是运行在控制台上的程序,控制着计算机系统的硬件部件以及应用程序。
操作系统内核负责管理系统的输入输出,调度进程和线程,内存管理,文件系统管理等重要任务。
操作系统内核的结构操作系统内核通常由若干个模块组成,每个模块负责不同的任务。
内核的结构可以通过分层的方式来描述。
在分层结构中,每个层级的组件都为上一层提供服务,并且它们接收下一层组件的请求。
系统调用操作系统内核的核心功能之一就是系统调用(System Call),也可以叫做内核调用(Kernel Call)。
一个系统调用是应用程序通过操作系统内核来访问系统资源的一种标准方式。
系统调用常见的应用有开启一个文件、读取一个文件或打开一个网络连接等。
系统调用过程可以总结为以下几个步骤:1.用户程序通过应用程序编程接口(API)调用操作系统内核函数。
2.操作系统内核函数接收请求并验证是否合法。
3.内核函数执行相应的系统操作。
4.操作完成后,内核函数返回结果给用户程序。
系统调用对于操作系统内核的稳定性非常重要。
因此,内核调用的执行必须获得足够的控制和保护。
此外,编写一个内核调用需要非常小心,因为它可以直接影响到整个系统的性能。
进程调度进程调度是操作系统内核的另一个核心功能。
进程调度是指操作系统如何安排进程使用CPU的时间,使多个进程在CPU上执行,从而实现进程间的并发执行。
在多任务环境下,操作系统可以在各个进程之间进行调度,以便它们充分利用CPU资源。
windows操作系统的基本概念和常用术语
windows操作系统的基本概念和常用术语随着计算机技术的不断发展,Windows操作系统已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。
Windows操作系统是一种由微软公司开发的操作系统,它是一种基于图形用户界面的操作系统,提供了一种简单易用的方式来管理计算机的硬件和软件资源。
在本文中,我们将介绍Windows操作系统的基本概念和常用术语,帮助读者更好地理解Windows操作系统。
一、Windows操作系统的基本概念1. 操作系统操作系统是计算机系统中最基本的软件之一,它负责管理计算机的硬件和软件资源,为用户和应用程序提供一个友好的界面。
操作系统的主要功能包括:管理内存、管理文件系统、调度进程、提供网络服务等。
2. Windows操作系统Windows操作系统是微软公司开发的一种操作系统,它是一种基于图形用户界面的操作系统,提供了一种简单易用的方式来管理计算机的硬件和软件资源。
Windows操作系统的主要版本包括Windows 7、Windows 8、Windows 10等。
3. 用户界面用户界面是操作系统与用户交互的界面,它提供了一种图形化的方式来管理计算机的硬件和软件资源。
Windows操作系统的用户界面包括桌面、任务栏、开始菜单、文件资源管理器等。
4. 桌面桌面是Windows操作系统中的一个重要组成部分,它是用户与计算机交互的主要界面。
在桌面上,用户可以看到计算机中的文件、文件夹、应用程序等。
5. 任务栏任务栏是Windows操作系统中的一个重要组成部分,它位于桌面底部,提供了一种快速访问应用程序和系统设置的方式。
在任务栏上,用户可以看到当前打开的应用程序、系统通知等。
6. 开始菜单开始菜单是Windows操作系统中的一个重要组成部分,它提供了一种快速访问应用程序、文件夹、系统设置等的方式。
在开始菜单上,用户可以看到计算机中的所有应用程序、文件夹等。
7. 文件资源管理器文件资源管理器是Windows操作系统中的一个重要组成部分,它提供了一种管理计算机中文件和文件夹的方式。
Windows内核_概述
中断(interrupt)是处理器与外部设备打交道的重要途径,指当出现需 要时,CPU暂时停止当前程序的执行转而执行处理新情况的程序和执行 过程 异常(exception)则是处理器的正常指令流在执行过程中产生的一些特 殊事件,需要紧急处理才能继续原来的指令流
都会打断一个正常的指令流,但区别在于,中断的发生与当前指令流并 无实质联系,而异常则是当前指令流执行的直接结果 中断是异步的,而异常是同步的
当一个线程的执行条件不满足时,该线程进入等待状态,系 统将控制权交给其他满足执行条件但没有得到处理器资源的 线程;以后,当该线程的执行条件满足时,它又有机会继续 执行
内核模块ntoskrnl.exe 中的下层部分(上层部分为执行体),最接近于HAL 层,负 责线程调度和中断、异常的处理
每个处理器上的线程切换也是由内核来完成,它按照调度规则让处理器放弃当前线程, 选择下一个要执行的线程
Windows 的内核按照面向对象的思想来设计,它管理两种类型的对象:分发器对象 (dispatcher object)和控制对象。分发器对象实现了各种同步功能,这些对象的状 态会影响线程的调度;控制对象被用于控制内核的操作,但是不影响线程的调度,它 包括异步过程调用(APC)、延迟过程调用(DPC),以及中断对象等。
Windows 子系统的用户界面管理有一个层次结构,通常应用程序只是在一 个默认的桌面上运行; 交互式窗口站中通常有三个桌面:登录桌面、默认桌面和屏幕保护桌面;
在每个桌面中,都有一个顶级窗口列表,这些窗口往往可以相互重叠,有系 统菜单、最大化/最小化按钮和滚动条等; Windows 子系统会话有一个RIT(Raw Input Thread)线程,负责从输入 设备读取原始的输入事件,然后生成消息,寄送到正确的线程消息队列中;
操作系统内核原理解析
操作系统内核原理解析操作系统内核是操作系统的核心组成部分,它负责管理和控制系统资源,协调各种用户程序的运行,以及提供各种服务。
一个好的操作系统内核决定了操作系统的质量,因此,本文将对操作系统内核的原理进行解析,以帮助读者更好地理解操作系统。
一、进程管理进程是指正在运行的程序实例。
在一个操作系统中,进程是由内核负责管理的。
进程管理的主要作用包括:加载进程、控制进程、调度进程和协调进程。
内核通过进程控制块(PCB)来管理进程,并通过进程调度算法来调度进程的运行。
二、内存管理内存管理是指对系统内存的分配、回收和管理。
操作系统内核需要管理系统的物理内存和虚拟内存,并提供页面置换机制,以保证系统的稳定性和性能。
内存管理还包括内存保护和内存映射等方面,这些功能都需要由内核来实现。
三、文件系统文件是指保存在存储设备上的数据。
操作系统内核需要对文件进行管理,包括文件的创建、读写、删除等操作。
文件系统是指操作系统内核管理文件的机制。
文件系统需要实现文件的目录结构、物理存储、读写操作和权限管理等功能。
四、设备管理设备管理是指对设备的控制和管理。
操作系统内核需要管理硬件设备的输入和输出,并通过设备驱动程序将设备的操作接口抽象出来,提供给某个进程使用。
五、进程间通信进程间通信是指不同进程之间的数据传输和交互。
操作系统内核需要提供进程间通信的机制,包括共享内存、消息传递、管道和套接字等。
六、中断和异常处理在运行中,操作系统内核需要响应硬件中断和软件异常。
中断是指硬件设备产生请求时,操作系统需要立即响应并进行相关处理。
异常是指程序运行过程中发生的错误,如非法操作、缺页等。
七、系统调用系统调用是操作系统内核提供给用户程序的接口,可以让用户程序请求内核提供各种服务。
系统调用包括进程管理、文件管理、设备管理和进程间通信等方面。
通常,用户程序需要通过系统调用来访问内核提供的服务。
总结:以上就是操作系统内核的主要原理。
操作系统内核负责管理和控制系统的各种资源,为用户程序提供各种服务。
深入理解计算机操作系统的内核
深入理解计算机操作系统的内核计算机操作系统是一片神秘而又深不可测的领域,而其内核则是其中最核心的部分,对于一些计算机专业的学生,深入理解计算机操作系统的内核是极为必要的,因为操作系统的好坏直接关系到计算机的性能。
计算机操作系统的内核是什么?内核是操作系统的核心部分,其核心任务是在用户层操作系统和硬件之间建立一个桥梁,使得用户可以通过操作系统与硬件进行交互。
内核由操作系统的开发者编写,用来管理计算机的硬件和服务软件,并向应用程序提供标准的、可靠的接口来操作这些服务。
计算机操作系统内核的四个重要组成部分在一个完整的计算机操作系统内核中通常具有四个重要部分,它们相互关联,互相支持,共同构成了操作系统内核的基本架构。
(一)进程管理子系统进程管理子系统是指管理和控制进程的机制,包括进程的调度、创建、销毁、资源分配、系统调用等。
它是操作系统内核的核心部分,负责协调多个进程之间的资源调度和管理,以达到最优化的系统性能。
(二)内存管理子系统内存管理子系统是操作系统内核中最重要的子系统之一,它是负责管理操作系统中所有程序所使用的内存资源。
为了提高操作系统的运行效率和应用程序的速度,操作系统的内存管理采用了多种不同的技术,包括虚拟内存、动态内存分配、内存保护等。
(三)文件系统子系统计算机操作系统的文件系统子系统是指管理和控制文件系统的机制,包括文件的增删改查、文件存储、文件访问控制等。
文件系统的管理是操作系统内核的一项关键任务,拥有完备的文件系统子系统可以为计算机提供更加高效的文件管理和保护措施。
(四)设备驱动子系统设备驱动子系统是指操作系统内核中用于管理和控制硬件的机制,包括输入输出设备的初始化、读取和写入等。
它是操作系统内核的又一个重要组成部分,对操作系统的运作产生着重要的影响,而设备驱动程序则是这一部分的具体实现。
结论总的来说,深入理解计算机操作系统的内核对于计算机专业的学生来说是非常必要的。
因为学习内核的运作可以让学生了解计算机硬件及其指令操作的底层原理,使得他们在编写、优化程序时可以更加得心应手,提高程序的效率和性能。
什么是操作系统内核
什么是操作系统内核操作系统是计算机系统中的核心程序,它负责管理和控制计算机硬件资源,并为应用程序提供运行环境。
操作系统内核是操作系统的最基本部分,它承担着调度任务、管理内存、处理中断等核心功能。
本文将介绍操作系统内核的定义、功能和特点。
一、操作系统内核的定义操作系统内核是操作系统的核心部分,它是操作系统的基础,也是操作系统其他组件的基础。
内核通常是一个独立于应用程序的底层软件模块,直接与硬件交互,并提供给应用程序一组抽象接口,使其能够使用计算机硬件资源。
二、操作系统内核的功能1. 进程管理:操作系统内核负责创建和管理进程,并为不同进程分配资源和时间片。
它通过进程调度算法来决定应该给予哪个进程执行的权限,以及何时切换进程。
2. 内存管理:内核负责管理计算机的物理内存和虚拟内存,为进程分配内存空间并管理内存的分页和换入换出。
3. 文件系统管理:内核负责管理存储设备和文件系统,包括文件的创建、读取、写入和删除等操作。
4. 设备驱动程序:内核提供设备驱动程序接口,用于管理和控制计算机的硬件设备,包括磁盘驱动器、网络适配器等。
5. 网络通信:内核提供网络通信功能,包括网络协议栈的实现和网络数据的传输。
三、操作系统内核的特点1. 高效性:操作系统内核需要高效地对各种硬件资源进行管理和控制,以提供良好的性能和响应速度。
2. 可靠性:内核必须具备高度的可靠性,能够正确地处理各种异常和错误情况,并保证计算机系统的稳定运行。
3. 可扩展性:内核需要支持系统的扩展,能够适应不同硬件平台和应用场景的需求。
4. 安全性:内核需要提供一定的安全机制,保护系统和用户数据的安全。
5. 可移植性:内核需要具备较好的可移植性,能够在不同的硬件平台上运行,并支持多种操作系统。
综上所述,操作系统内核是操作系统的核心部分,承担着调度任务、管理内存、处理中断等核心功能。
它是操作系统其他组件的基础,提供操作系统对硬件资源的管理和控制。
操作系统内核具有高效性、可靠性、可扩展性、安全性和可移植性等特点。
操作系统内核的基础知识和编程技巧
操作系统内核的基础知识和编程技巧操作系统内核是操作系统的核心组件,它负责管理计算机的硬件资源、提供用户程序运行的环墶并为用户程序的运行提供必要的支持。
操作系统内核开发需要对计算机体系结构有深入的了解,同时也需要掌握一定的程序设计和系统调用技巧。
本文将介绍操作系统内核的基础知识和编程技巧,包括内核的结构和功能、内核的开发过程、系统调用和中断处理等内容。
内核的结构和功能操作系统内核通常由若干个模块组成,每个模块负责不同的功能。
常见的内核模块包括进程管理模块、文件系统模块、内存管理模块、设备驱动模块等。
这些模块相互协作,共同完成操作系统的功能。
下面我们来详细介绍一下常见的内核模块及其功能。
1.进程管理模块进程管理模块负责创建、调度和终止进程,它需要维护进程控制块(PCB)来保存进程的状态信息,包括进程的ID、状态、运行时间等。
进程管理模块还需要实现进程的调度算法,如先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、优先级调度等。
此外,进程管理模块还需要提供进程间通信和同步机制,如信号量、互斥锁、条件变量等。
2.文件系统模块文件系统模块负责管理存储设备上的文件和目录,它需要实现文件的创建、删除、打开、关闭、读写等操作。
文件系统模块还需要实现文件的组织结构和文件的物理存储管理,包括索引节点(inode)的管理、块的分配和释放等。
3.内存管理模块内存管理模块负责管理物理内存和虚拟内存,它需要实现内存的分配和释放、页面置换算法、地址映射等。
内存管理模块还需要实现页面的写保护、内存的共享和内存的保护机制。
4.设备驱动模块设备驱动模块负责管理计算机的输入输出设备,它需要实现设备的初始化、读写操作和中断处理等。
设备驱动模块还需要管理设备的中断请求(IRQ)和直接内存访问(DMA),以提高设备的性能。
内核的开发过程内核的开发通常包括内核的设计、编码、测试和部署等过程。
下面我们来介绍一下内核的开发过程。
1.内核的设计内核的设计是内核开发的第一步,它需要明确内核的功能和接口,确定内核的模块和模块间的关系,设计内核的数据结构和算法。
windows基础知识
文件和文件夹的复制、剪切: 复制,指选择好对象后,选取菜单中的 复制,或按下Ctrl+C键后,文件和文件夹 复制,或按下Ctrl+C键后,文件和文件夹 被复制,然后到目标处选择菜单中的粘贴 或按下Ctrl+V键。 或按下Ctrl+V键。 剪切,指选择好对象后,选取菜单中的 剪切,或按下Ctrl+X键后,文件和文件夹 剪切,或按下Ctrl+X键后,文件和文件夹 被剪切,然后到目标处选择菜单中的粘贴 或按下Ctrl+V键。 或按下Ctrl+V键。
根目录
目录
文件
树状结构
状态栏
文件和目录(文件夹),在上一章我们 讲过它们的定义。文件是通过文件名来区 分的。目录(文件夹)是多个不同类型文 件的集合。 Winxp通过树形文件结构来管理文件, Winxp通过树形文件结构来管理文件, 资源管理器就是用户管理文件的窗口。在 明确了文件和目录的组织结构后,便可以 顺着文件结构的“目录树” 顺着文件结构的“目录树”,逐级前进找 到具体文件。
打印机安装: 打印机安装: 打印机是日常办公中经常使用的一个硬 件设备。在安装之前,首先确认打印机是 否和电脑正确连接,同时应了解打印机的 生产厂家和型号。 一般来说,正确连接打印机后,打开打 印机电源,将打印机驱动光盘放入光驱, 光盘自动运行后,会出现对话框。
选择简易安装后,出现新的对话框。
在窗口中可以看到操作系统版本、用户 名、CPU和内存大小等信息。 名、CPU和内存大小等信息。
单击〔计算机名〕选项卡,切换到〔计算机名〕 单击〔计算机名〕选项卡,切换到〔计算机名〕 页面,可以看到多种选项。其中〔计算机名〕 页面,可以看到多种选项。其中〔计算机名〕和 〔工作组名〕是该电脑在网络中显示的名称,可 工作组名〕 以单击〔更改〕 以单击〔更改〕按钮进行更改。
Windows内核原理与实现
Windows内核原理与实现Windows内核是Windows操作系统的核心组件,它负责管理系统资源、提供系统调度和安全保护等功能。
了解Windows内核的原理与实现对于理解Windows操作系统的工作机制和优化系统性能都非常重要。
首先,我们来看一下Windows内核的基本结构。
Windows内核主要由微内核和外围服务组成。
微内核包括进程管理、内存管理、设备驱动程序和安全机制等核心功能,而外围服务则包括文件系统、网络协议栈、图形用户界面等辅助功能。
微内核和外围服务之间通过系统调用和驱动程序接口进行通信和交互,从而实现整个操作系统的功能。
在Windows内核的实现中,进程管理是其中非常重要的一部分。
Windows内核通过进程管理来管理系统中运行的进程,包括进程的创建、调度、终止和资源分配等。
每个进程都有自己的地址空间和运行环境,通过进程管理可以确保不同进程之间的隔离和安全性。
另外,内存管理也是Windows内核的重要组成部分。
内存管理负责管理系统的物理内存和虚拟内存,包括内存的分配、回收、页面置换和内存保护等功能。
通过内存管理,Windows内核可以有效地管理系统的内存资源,提高系统的运行效率和稳定性。
除了进程管理和内存管理,设备驱动程序也是Windows内核的重要组成部分。
设备驱动程序负责管理系统中的各种硬件设备,包括磁盘驱动器、网络适配器、显卡和打印机等。
通过设备驱动程序,Windows内核可以与硬件设备进行通信和交互,从而实现对硬件设备的控制和管理。
此外,安全机制也是Windows内核的重要功能之一。
Windows内核通过安全机制来确保系统的安全性和稳定性,包括访问控制、安全标识和安全策略等。
通过安全机制,Windows内核可以对系统资源进行保护和管理,防止恶意程序和攻击对系统造成损害。
总的来说,Windows内核是Windows操作系统的核心组件,它负责管理系统资源、提供系统调度和安全保护等功能。
2018-12-11windows内核知识初识
进程命令行和环境变量
修改电脑环境变量生效: 增加或改动环境变量,为了保证更改对所有应用程序生效,需要注销重新登录。 部分进程(资源管理器、任务栏等)可以接受WM_SETTINGCHANGE消息,可以发送该 消息是指立即生效,如下:
SendMessage(HWND_BROADCAST, WM_SETTINGCHAGE,0,TEXT(“Environment”))
进程驱动器和目录
当前驱动器和目录: 操作系统内部记录着一个进程的当前驱动器和目录,可以通过GetCurrentDirectory和 SetCurrentDirectory()两个函数获取和设置当前目录。
进程的当前目录: 系统记录着进程的当前驱动器和目录,但是未记录各个驱动器的当前目录。其通过进程的 环境变量记录,例如一个进程可以有如下环境变量:
通过内核对象同步线程
1.事件内核对象(Event)
事件包含一个引用计数,一个用来表示事件是自动重置事件还是手动重置事件的布尔值,以及另一个用来表示 事件有没有被触发的布尔值。
HANDLE CreateEvent( PSECURITY_ATTRIBUTES psa, BOOL bManualReset,BOOL bInitialState,PCTSTR pszName HANDLE OpenEvent( DWORD dwDesiredAccess, BOOL bInherit, PCTSTR pszName) BOOL SetEvent(HANDLE hEvent);//触发事件 BOOL ResetEvent(HANDLE hEvent);//把事件设为未触发状态 BOOL PulseEvent(HANDLE hEvent);//先触发事件后立即恢复到未触发状态
操作系统内核的基础知识和编程技巧
操作系统内核的基础知识和编程技巧操作系统内核是计算机系统中最关键的部分,它负责管理和控制系统的各种资源,包括内存、文件系统、进程调度等。
操作系统内核的编程涉及到底层的硬件交互、并发控制、内存管理等方面,在计算机系统中具有极为重要的地位。
本文将围绕操作系统内核的基础知识和编程技巧展开讨论。
一、操作系统内核的基础知识1.操作系统内核的概念和作用操作系统内核是操作系统的核心部分,它负责管理系统的资源并提供接口供应用程序使用。
内核的主要作用包括:进程管理、内存管理、文件系统管理、设备管理、系统调度等。
内核可以看作是操作系统的“大管家”,通过合理的资源分配和管理保证系统的正常运行。
2.内核的类型内核通常分为宏内核和微内核两种类型。
宏内核指将系统各种功能模块集成到一个大的“内核”中,如Linux。
微内核则将系统的各种功能模块划分为不同的独立的服务,通过消息传递的方式进行通信和协同工作,如Minix。
3.内核的组成内核通常由进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等几个模块组成。
不同的操作系统内核可能会有不同的组成模块,但通常都会包括以上几个模块。
4.内核态与用户态操作系统内核一般会实现操作系统的特权级别划分,CPU运行在内核态时,可以执行所有指令并访问所有特权级别的资源;而在用户态时,只能执行受限制的指令和访问受限制的资源。
这种特权级别的划分对操作系统的安全性和稳定性非常重要。
二、操作系统内核的编程技巧1.熟悉硬件架构操作系统内核编程是底层的编程工作,需要对计算机硬件的架构有详细的了解。
包括CPU架构、内存管理、外设接口等。
这对于编写底层的驱动程序和进行硬件交互有着非常重要的作用。
2.并发控制操作系统内核需要支持多任务并发执行,因此必须具备良好的并发控制能力。
编程技巧包括使用信号量、互斥锁、条件变量等同步机制来保证共享资源的安全访问。
3.内存管理操作系统内核需要负责管理系统的内存资源,包括内存分配、页框管理、虚拟内存等。
深入研究计算机操作系统内核Windows内核原理解析
深入研究计算机操作系统内核Windows内核原理解析计算机操作系统是指支持计算机软硬件运行的基本软件系统,其中内核是操作系统的核心部分。
作为广泛应用的操作系统之一,Windows 内核在计算机领域中具有重要地位。
本文将深入研究Windows内核的原理解析,以帮助读者更好地理解计算机操作系统内核的工作原理。
一、Windows操作系统的发展历程Windows操作系统的发展经历了多个版本和起伏。
自20世纪80年代中期开始推出的Windows 1.0版本以图形用户界面为特点,为个人计算机用户带来了更加友好的操作界面。
随着版本的不断升级,Windows 操作系统逐渐成熟,并在个人计算机市场上占据主导地位。
二、Windows内核的概述Windows内核是Windows操作系统的核心组成部分,负责管理计算机硬件资源和提供系统服务。
Windows内核采用了微内核的设计思想,将核心的功能模块化,以实现更高的灵活性和可扩展性。
Windows内核包括以下几个主要组件:1. 进程管理:负责管理计算机上的进程,调度和分配资源,实现进程的并发执行。
2. 内存管理:负责管理计算机内存的分配和回收,以及虚拟内存的管理,提供内存保护机制。
3. 文件系统:负责管理磁盘上的文件和目录,提供文件读写和文件共享的功能。
4. 设备驱动程序:提供与硬件设备的通信接口,实现对硬件设备的操作和控制。
5. 网络通信:提供网络通信功能,实现计算机之间的数据传输和通信。
三、Windows内核的工作原理分析1. 进程管理Windows内核通过进程管理来实现系统的多任务处理。
每个进程都有自己的地址空间和调度优先级。
内核根据调度算法来选择需要执行的进程,并为其分配CPU时间片。
当一个进程处于等待状态时,内核将其挂起,切换到其他可执行的进程,保证系统的整体性能。
2. 内存管理Windows内核通过内存管理来管理计算机的物理内存和虚拟内存。
物理内存管理负责将物理内存划分成多个页框,提供页面分配和回收的功能。
深入了解电脑操作系统的内核
深入了解电脑操作系统的内核电脑操作系统是现代信息技术发展的核心,它是计算机硬件和用户之间的桥梁,负责管理资源和提供服务。
而操作系统的内核则是操作系统的核心部分,是整个系统的灵魂和真实执行者,控制着整个系统的运行。
一、内核的定义和作用内核是操作系统的核心组成部分,是操作系统的最底层。
它负责管理和调度计算机的硬件设备,并提供给上层应用程序进行服务。
内核有多种类型,例如微内核、宏内核等,根据系统的特点和需求来选择适合的内核类型。
内核的作用主要有以下几个方面:1.资源管理:内核负责管理计算机的硬件资源,例如内存、CPU、磁盘、网络等。
它通过对资源的分配和调度,使得多个应用程序可以同时运行,提高计算机的利用率。
2.进程调度:内核通过进程调度算法,控制进程的执行顺序和优先级,实现进程之间的切换。
它保证了不同任务之间的公平性和及时性,提高了系统的响应速度。
3.文件系统管理:内核负责文件系统的管理和维护,包括文件的创建、读写、删除等操作。
它提供了对文件的管理接口,使得用户可以方便地进行文件操作。
4.设备驱动:内核负责管理计算机的各种硬件设备,例如打印机、扫描仪、键盘、鼠标等。
它通过设备驱动程序与硬件设备进行交互,使得用户可以通过设备进行输入和输出。
二、内核的组成和结构内核由多个模块组成,每个模块负责不同的功能。
根据功能的不同,可以将内核划分为几个模块,例如进程管理模块、文件系统模块、设备驱动模块等。
1.进程管理模块:进程管理模块负责管理系统中的进程,包括进程的创建、销毁、切换和调度等操作。
它通过进程控制块(PCB)来记录和管理进程的信息,确保进程能够正确地运行。
2.文件系统模块:文件系统模块负责管理系统中的文件和目录,包括文件的创建、读写、删除和权限管理等操作。
它通过文件控制块(FCB)来记录和管理文件的信息,确保文件的安全和可靠。
3.设备驱动模块:设备驱动模块负责管理系统中的硬件设备,包括设备的初始化、读写、中断处理等操作。
深入解析操作系统的内核原理
深入解析操作系统的内核原理操作系统是计算机系统中最基础的软件之一,其内核是操作系统的核心组成部分。
深入理解操作系统的内核原理对于开发人员和系统管理员来说至关重要。
本文将详细解析操作系统的内核原理,帮助读者更好地理解和应用操作系统。
一、操作系统的定义与作用操作系统是一种管理和控制计算机硬件与软件资源的系统软件,它为应用程序提供了一个运行环境。
操作系统的基本作用包括资源管理、进程管理、文件系统管理以及用户接口等。
二、操作系统的内核概述操作系统的内核是操作系统的核心部分,它负责管理和分配计算机的各种资源,为用户和应用程序提供服务。
操作系统的内核可以分为单内核、微内核和外核等多种类型。
三、单内核操作系统单内核操作系统是一种将所有操作系统功能模块集成到一个单独的内核中的操作系统结构。
单内核操作系统具有简单、高效的特点,但是在可靠性和安全性方面存在一定的风险。
四、微内核操作系统微内核操作系统是一种将操作系统的核心功能模块分离成多个独立的服务进程运行的操作系统结构。
微内核操作系统具有高可靠性和可扩展性的特点,但是其性能相对较低。
五、外核操作系统外核操作系统是一种将操作系统的核心功能模块放置在用户地址空间运行的操作系统结构。
外核操作系统具有较高的性能和可靠性,但是需要特殊的硬件和软件支持。
六、进程管理原理进程是计算机中正在运行的程序实例,进程管理是操作系统中最基本的功能之一。
操作系统通过进程调度、进程通信和进程同步等机制来管理和控制进程的运行。
七、内存管理原理内存管理是操作系统的核心功能之一,主要涉及到物理内存的分配、回收和地址映射等操作。
操作系统通过虚拟内存技术来扩展物理内存的大小,提高内存的利用率。
八、文件系统管理原理文件系统管理是操作系统提供的对文件和目录的访问和管理功能。
操作系统通过文件系统来组织、存储和检索文件,为用户和应用程序提供方便的文件操作接口。
九、设备管理原理设备管理是操作系统对计算机硬件设备进行管理和控制的功能。
深入了解计算机操作系统内核的工作原理
深入了解计算机操作系统内核的工作原理计算机操作系统内核是现代计算机系统中的重要组成部分,它负责管理硬件资源和提供各种系统服务。
深入了解计算机操作系统内核的工作原理,可以帮助我们更好地理解计算机系统的运行机制,并为优化系统性能和解决系统问题提供指导。
本文将从内核的基本概念、内核的组成部分以及内核的工作原理三个方面,深入探讨计算机操作系统内核的工作原理。
一、内核的基本概念计算机操作系统内核是操作系统的核心部分,也是与硬件直接交互的部分。
它位于操作系统的最底层,负责管理和控制计算机的硬件资源,为上层应用程序提供必要的服务和接口。
内核主要包括进程管理、内存管理、文件系统管理、设备驱动程序等功能模块,它们相互协作,为系统的正常运行提供支持。
二、内核的组成部分1. 进程管理进程管理是内核的重要功能之一,它负责创建、调度和终止进程。
内核通过进程调度算法,按照一定的策略分配处理器时间给不同的进程,实现多任务的并发执行。
进程管理还包括进程间的通信和同步机制,确保不同进程之间能够安全地共享资源。
2. 内存管理内存管理模块负责为进程分配内存空间,并管理内存资源的分配和回收。
内核通过虚拟内存管理、页表机制等技术,将物理内存抽象为逻辑上连续的地址空间,为进程提供独立的内存空间,提高内存的利用率和系统的安全性。
3. 文件系统管理文件系统管理模块是内核管理文件和目录的部分,它负责文件的创建、读写、删除等操作。
内核通过文件系统管理模块,将物理硬盘上的数据组织成文件和目录的层次结构,并提供文件访问的接口,方便应用程序对文件的操作。
4. 设备驱动程序设备驱动程序是内核与硬件交互的重要环节,它负责管理计算机系统中的各种硬件设备,如磁盘驱动器、网络接口、图形显示等。
内核通过设备驱动程序,与硬件进行通信,并为应用程序提供访问硬件设备的接口。
三、内核的工作原理内核的工作原理主要包括中断处理、系统调用和进程切换等机制。
当计算机系统发生硬件中断或者应用程序请求系统服务时,内核会根据相应的中断或系统调用号,执行相应的处理程序。
操作系统内核原理解析
操作系统内核原理解析第一章:概述操作系统内核操作系统内核是计算机系统中最为核心的部分,承担着资源管理、进程调度、文件系统管理等关键职责。
本章将从概念、功能和结构等方面进行操作系统内核的概述。
1.1 操作系统内核的概念操作系统内核是操作系统的核心组成部分,它是操作系统与硬件之间的接口,负责管理和控制计算机系统的硬件资源,提供服务和接口供上层应用程序使用。
1.2 操作系统内核的功能操作系统内核的功能包括进程管理、内存管理、文件系统管理、设备驱动程序和系统调用等。
进程管理负责创建和管理进程;内存管理负责对内存资源进行分配和回收;文件系统管理负责文件的存储和检索;设备驱动程序负责和硬件设备进行交互;系统调用提供给上层应用程序使用的接口。
1.3 操作系统内核的结构操作系统内核的结构通常分为单内核结构、微内核结构和外内核结构等。
单内核结构将所有功能都集中在一个内核中;微内核结构将内核功能划分为多个模块,每个模块负责一个特定的功能;外内核结构将内核开放给用户进行修改和扩展。
第二章:进程管理进程管理是操作系统内核的重要功能之一,负责创建、撤销及管理进程,为进程提供运行环境。
本章将从进程的概念、状态转换和进程调度等方面详细解析进程管理的原理。
2.1 进程的概念进程是程序的一次执行过程,它是操作系统资源分配的基本单位。
每个进程都有自己的程序计数器、寄存器、堆栈和内存空间等资源。
2.2 进程的状态转换进程在其生命周期中会经历多个状态,包括创建、就绪、运行、阻塞和终止等。
进程的状态转换是按照进程的需求和系统资源的可用性进行调度的。
2.3 进程调度进程调度是操作系统内核为进程分配CPU时间的过程。
常见的调度算法包括先来先服务、最短作业优先、轮转调度和最高优先级调度等。
不同的调度算法具有不同的优缺点,需要根据实际情况选择合适的算法。
第三章:内存管理内存管理是操作系统内核的另一个重要功能,负责管理计算机的内存资源,为进程提供内存空间。
内核学习知识点总结
内核学习知识点总结一、操作系统概述1. 什么是操作系统操作系统是计算机系统中的一个系统软件,它是用户和硬件之间的接口,是计算机系统中最基本的软件。
它管理计算机的硬件资源,为用户程序提供服务和接口,是计算机系统中最核心和基础的软件之一。
2. 操作系统的功能操作系统的功能主要包括:处理机管理、内存管理、文件管理、设备管理、用户接口等。
3. 操作系统的发展历程操作系统的发展历程可以分为四个阶段:无操作系统阶段、批处理系统阶段、多道程序系统阶段和分时操作系统阶段。
二、内核概述1. 内核的定义内核是操作系统的核心部分,它是操作系统的主要组成部分,负责管理和控制计算机系统的硬件资源,提供系统调用和服务接口,实现操作系统的功能。
2. 内核的功能内核的功能主要包括:进程管理、内存管理、文件系统管理、设备驱动管理、系统调用处理等。
3. 内核的类型内核的类型主要有单体内核、微内核、混合内核等。
三、内核的设计与实现1. 内核的设计原则内核的设计原则主要包括:简单性、可靠性、可扩展性、高性能性等。
2. 内核的实现技术内核的实现技术主要包括:中断处理、系统调用、进程调度、内存管理、文件系统、设备驱动等。
3. 内核的层次结构内核的层次结构主要包括:硬件抽象层、内核核心层、用户接口层等。
四、内核的进程管理1. 进程的概念进程是计算机系统中的执行实体,是程序的一次执行过程,它是系统资源的独立分配单位,包括代码、数据、堆栈、描述符、状态等。
2. 进程的调度进程的调度主要包括:先来先服务调度算法、最短作业优先调度算法、优先级调度算法、时间片轮转调度算法等。
3. 进程的状态转换进程的状态转换主要包括:创建态、就绪态、运行态、阻塞态、终止态等。
4. 进程的同步与通信进程的同步与通信主要包括:互斥、信号量、管程、消息传递等。
五、内核的内存管理1. 内存的分配与回收内存的分配与回收主要包括:连续内存分配、非连续内存分配、动态内存分配、回收机制等。
通过前面几章我们了解了Windows内核基本的概念与基础
通过前面几章, 我们了解了Windows内核基本的概念与基础知识. 从这一章开始, 就要开始真正的Windows 内核源代码之旅了.本章介绍系统的启动与关机过程, 也就是说, 当你打开计算机的电源, 一个Windows 操作系统是如何被引导, 做了哪些准备工作, 直至向你呈现出一个图形界面, 接受你的指令; 而当你点击Windows 开始菜单中的关机按钮里, Windows 在停止CPU运转前, 又要做哪些事情.一启动(一)BIOSIntel 80386 CPU 有三种工作模式:实模式,保持模式,虚拟实模式。
加电时CPU工作在实模式下, 这种模式相对简单,使用20根的地址线,可访问1M的存储空间。
它的逻辑地址由段(seg)和偏移(off)构成,逻辑地址到物理地址的转换方式是:seg << 4 + off。
而中断服务表在固定的内存地址(0x00000000)开始,每个表项四个字节,代表一个中断服务例程(ISR),共255个表项。
所以它并不需要像保护模式那样复杂,拥有全局描述符表(GDT)、局部描述符表(LDT)、中断描述符表(IDT)、以及页表等等。
起初,系统就是在这种工作模式下完成自检与一些初始化工作的。
BIOS (Basic Input/Output System) 是计算机中的一块持久只读的存储芯片(ROM), 包含了一些低级的实模式的控制程序与硬件驱动程序.。
在硬件加电时, CPU的RESET引脚会收到一个信号, CPU会将它的CS:EIP(即指令指针寄存器)设置成固定的值, 以执行在物理地址0xfffffff0 处找到的指令, 这段指令被映射到BIOS 中, BIOS在接过控制权后, 会做一些自检的工作, 比如检查内存、与系统总线连接的硬件等等。
做完这些工作,BIOS会根据COMS中的设置找到一个有效的启动设备(硬盘、软盘、CD-ROM等),并把第一个扇区(引导扇区)的内容加载到0000:7c00 这个地址, 并把控制权交给这段代码。
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通过前面几章, 我们了解了Windows内核基本的概念与基础知识. 从这一章开始, 就要开始真正的Windows 内核源代码之旅了.本章介绍系统的启动与关机过程, 也就是说, 当你打开计算机的电源, 一个Windows 操作系统是如何被引导, 做了哪些准备工作, 直至向你呈现出一个图形界面, 接受你的指令; 而当你点击Windows 开始菜单中的关机按钮里, Windows 在停止CPU运转前, 又要做哪些事情.一启动(一)BIOSIntel 80386 CPU 有三种工作模式:实模式,保持模式,虚拟实模式。
加电时CPU工作在实模式下, 这种模式相对简单,使用20根的地址线,可访问1M的存储空间。
它的逻辑地址由段(seg)和偏移(off)构成,逻辑地址到物理地址的转换方式是:seg << 4 + off。
而中断服务表在固定的内存地址(0x00000000)开始,每个表项四个字节,代表一个中断服务例程(ISR),共255个表项。
所以它并不需要像保护模式那样复杂,拥有全局描述符表(GDT)、局部描述符表(LDT)、中断描述符表(IDT)、以及页表等等。
起初,系统就是在这种工作模式下完成自检与一些初始化工作的。
BIOS (Basic Input/Output System) 是计算机中的一块持久只读的存储芯片(ROM), 包含了一些低级的实模式的控制程序与硬件驱动程序.。
在硬件加电时, CPU的RESET引脚会收到一个信号, CPU会将它的CS:EIP(即指令指针寄存器)设置成固定的值, 以执行在物理地址0xfffffff0 处找到的指令, 这段指令被映射到BIOS 中, BIOS在接过控制权后, 会做一些自检的工作, 比如检查内存、与系统总线连接的硬件等等。
做完这些工作,BIOS会根据COMS中的设置找到一个有效的启动设备(硬盘、软盘、CD-ROM等),并把第一个扇区(引导扇区)的内容加载到0000:7c00 这个地址, 并把控制权交给这段代码。
(二)NTLDR我们仅以硬盘启动为例说明NTLDR是如何被加载, 以及NTLDR所做的工作. BIOS 从指定硬盘的0面0道第1扇区(称为主引导记录MBR)读入512个字节, 加载到0000:7c00 这个地址, 并把控制权交给这段代码。
MBR包括一个分区表和一段控制代码,它的控制代码首先将0000:7c1b处的0x1e5字节的指令移到0000:061b, 然后从引导分区加载DBR(DOS Boot Recorder DOS引导记录)到0000:7c00,由DBR加载NTLDR并把控制权交给NTLDR。
NTLDR 获得控制权后要做的第一件事就是将使处理器进入保护模式,并且开启分页,然后分析boot.ini 文件,以显示一个可选的操作系统菜单(如果只有一唯的一个可选项,这一步将略过,直接应用该选项),确认选择后,ntldr 开始继续下面的工作:1 清屏显示一个进度条。
2 加载内核(通常为ntoskrnl.exe)。
3 加载HAL (通常为hal.dll)。
4 加载注册表SYSTEM 分支。
5 读取SYSTEM 分支,加载标识为SERVICE_BOOT_START(引导时启动)的驱动程序。
6 将控制权交给内核的入口( KiSystemStartup )。
(* 由于以下三个组件并不包含在WRK 中, 我准备提供反汇编的分析, 在考虑是放在这里,还是在附录中.)MBR(*补充)DBR(*补充)NTLDR(*补充)(三)内核与执行体的初始化调试手段当NTLDR 把控制权交给了内核,就到了我们能看到源代码的地方了,这时,我们的调试器就可以发挥作用了,不仅可以看到源代码,而且我们可以清晰的看到流程与当时的系统状态。
首先我们来介绍一下调试启动过程的方法。
内核给我们的第一次中断代码执行的地方在下图调用栈所示的位置(我们能看得到的源代码在:WRK\base\ntos\initos.c:437):它在ExpInitializeExecutive函数内部,将控制权交给HAL 的HalInitSyytem 时。
为了能在这里停下来,我们必须在 boot.ini 文件的引导选项中加入 /BREAK ,HalInitSystem 将根据这一选项来决定是否中断下来。
此时如果调试器已经激活,那么它将会停在这个断点处,否则系统停下来等待调试器的连接。
还有一个更好的方法来调试启动过程,那就是使用Debug 版的ntldr, 你可以在ddk 中找到它(例如: \WINDDK\5112\debug\ntldr_dbg ), 将原来引导分区根目录下的ntldr 文件改为其它名字(如:ntldr_free ),然后将ntldr_dbg 拷贝过去,改名为 ntldr.,此时的ntldr 将可以接受调试器的连接,并且显示更多的调试信息。
如果调试版本的ntldr 运行正常,你会看到如下的提示:连接调试器,然后在启动菜单中选择: Windows 20003[WRK],此时,调试器将显示各个模块加载的过程,这一段时间我们是有机会将调试器断下来的。
当我们看到WRKX86.exe 模块加载后,就可以在调试菜单中选择[Break](或者 CTRL+Break), 此时断点位于 ntldr 内部。
现在我们已经可以在WRKX86模块中下断点了。
下完断点继续运行(g 命令),几秒钟后,调试器将会中断在KiSystemStartup 处。
大家可以看到,现在的符号无法匹配,这是由于ntldr 在将控制权交给内核前,会有一次与调试器断开连接的操作,会导致模块列表清空,因而无法识别调试符号与源代码。
但通过反汇编窗口的地址,我们可以确定(参看上面bl 命令的输出),那里就是 WRKX86!KiSysytemStartup 。
为了解决这个问题,这里我们手动的定义一个模块,以让调试器可以显示我们看起来比较舒服的调试符号与源代码。
执行下面的命令:此时源代码窗口中会如下图所示,代表符号与源代码匹配成功。
KiSystemStartup上一小节中,我们的断点已经成功的下在了KiSystemStartup (位于汇编文件WRK\base\ntos\i386\newsysbg.asm中)上,并且可以进行源代码级的调试了,这一节我就借助调试器跟踪KiSystemStartup 整个的处理过程。
首先要说明的是,在多处理器系统上,KiSystemStartup 会被所有的处理器执行到,并且在不同的处理器上执行时,是有所不同的。
在Intel 的手册里,将引导系统的处理器叫做BSP (Boot Strap Processer 引导绑定处理器),将其它的非引导处理器叫做AP(Application Processor 应用处理器),BSP是首先执行KiSystemStartup,并且在随后的过程中激活其它仍然正在停止状态的其它AP以执行KiSystemStartup。
所以,刚刚我们在KiSystemStartup函数下的断点,在多处理系统上会被多次中断。
Windows 的内核初始化分为3个阶段(Phase 0, Phase 1, Phase 2)。
Phase 0 时,硬件环境是从Ntldr继承而来,包括:一个简单的IDT(Interupt Descrition Table 中断描述符表),包括前0x10项,一个完整的GDT,一个完整的TSS。
页映射的低4M直接映射到了物理内存,ntoskrnl.exe(或者相应版本的内核文件)被映射到虚拟内存。
分段模式是flat模式,即DS=ES=SS。
ESP指向ntldr构造的栈,并且此时中断是关闭的。
Phase 1 时,Phase 0 已经帮我们做好了基本的准备。
IDT、GDT、TSS、内核栈、选择符、PCR(Processor Control Region 处理器控制区)等数据结构已完成初始化完成并可用。
页目录构造完成并设置成当前目录。
Phase 2 时,所有的初始化已完成,进入正常运行阶段。
下面我们就逐步跟踪KiSystemStartup,在重点的地方调试器停下来,进行详细讲解。
像其它函数一样,这个函数刚开始是进行一些变量的初始化,包括当前处理器的计数、加载器参数块指针(KeLoaderBlock)、内核APC链表的头等。
调试器在第一个让我们感兴趣的地方停下来:GetMachineBootPointers 函数的作用是在edi 寄存器中保存当前gdt 的地址,当前处理器的PCR 被保存在esi中,TSS保存在edx 中,IDT保存在eax。
由于ntldr初始化时提供的TSS 是16位的,现在把它转换成32位,并且作必要的初始化(如,为输入/输出位图设初值等),然后重新加载任务段。
下面的代码中,Double Fault(双重故障)异常与NMI(非可屏蔽中断)异常的门描述符被修改。
之后,调试器停在了这里:该函数初始化当前处理器的PCR(Processor Control Region,处理器控制区),主要包括GDT, IDT、TSS等硬件相关的信息,还有处理器号、当前线程等状态信息。
接下来的代码将当前线程与当前进程正确关联; 初始化PCR 的Teb 字段; 初始化PCR 中的KernelDr7、KernelDr6字段,为内核调试器的初始化做好准备。
函数KiSwapIDT 将IDT 调整为正确的格式(即符合Intel 门描述符的格式)。
然后调整好的IDT将用来替换原来由ntldr 中的内核调试器(kernel debugger)的IDT,这一步骤由下面的代码完成:这一段代码将影响我们的调试,因为由ntldr提供的内核调试器已经失效,而由内核(ntoskrnl)接管的内核调试还没有准备好。
所以内核调试器再次准备就绪前,调试都会失败。
这段代码包括:对KiProcessorStart 函数的调用,对HalInitializeProcessor 函数的调用,对KiInitializeAbios 函数的调用,以及对KdInitSystem的调用。
对于BSP来说,KiProcessorStart 什么都不做,对于AP来说,他通知BSP,当前AP已经开始执行了。
HalInitializeProcessor 函数初始化处理器间中断,增加已经就绪的处理器数量。
KiInitializeAbios 初始化ABIOS (Advanced Basic Input Output System 高级基本输入输出系统)相关的数据结构。
KdInitSystem 是初始化由内核接管的内核调试器,这个过程完成后,我们就又可以调试了。
第500 行已经在“拉”调试器的中断请求了。
准备好ESP,EBP两个寄存器后,下面就要进入一个关键的步骤,就是对KiInitializeKernel 函数的调用,这个函数调用完成后,KiSystemStartup 基本结束。