Windows操作系统概述

在性能对象中，选择下拉菜单中的“处理器”选项 。再从列表中选择“计数器”，并添加“Privilege Time”和“User Time”选项。这样就会分别显示 内核模式和用户模式下所占用的CPU时间。
图 添加性能查看选项
图 查看Windows在用户模式和内核模式的运行情况
如上图所示，两条曲线分别代表了CPU在用户模式 和内核模式的运行情况。
Windows特性
可扩展性
易于增加新的功能和支持新的硬件
性能
Windows在总体设计上是基于分层的，各个层次之间的调用 会从某种程序上带来一些性能上的损失。然而这点性能上损 失，可以从其他地方弥补过来。
支持异步
线程在发起一个I/O操作的时候，可以不等待这个I/O操作完成，就发起
另外的I/O操作请求。这样CPU不会浪费在待I/O操作完成上。
驱动学习交流
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支持并发
并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。
支持多任务
是指用户可以在同一时间内运行多个应用程序，每个应用程序 被称作一个任务。
内核模式与用户模式
Windows从总体上分为内核模式（Kernel Mode）和用户模式（User Mode）。
CPU一般分有多个特权层，如Intel的80386CPU就分为四个特权层， 分别为第0环(Ring 0),第1环(Ring 1),第2环(Ring 2),第3环(Ring 3)。其 中Ring 0特权最高，可以执行任意代码，Ring 3最低，只能执行有限 的代码。
运行在用户模式下的应用程序，是不安全且容易受到攻击 的，所以用户模式下的应用程序的权限是受到限制的。如 果应用程序想进行一些敏感操作，如直接访问物理内存、 物理端口，应用程序程序需要向内核模式下的组件提出请 求。
驱动程序都是运行在内核模式下的。它是 为了操作硬件设备的，包括访问物理映射 内存、设备端口等。
与WINDOWS相关的书籍
Windows核心编程 Win32多线程程序设计 深入解析Windows操作系统 Windows操作系统原理
与WINDOWS驱动开发相关的书籍
Windows驱动开发详解 Windows设备驱动程序WDF开发 寒江独钓-Windows内核安全编程 Windows内核原理与实现
课程大纲
熟悉驱动程序的开发环境 熟练掌握驱动程序的基本框架 Windows内存管理 Windows内核函数 Windows派遣函数 驱动程序的同步处理 过滤驱动程序
课程主要学习内容
Windows操作驱动的基本概念 Windows驱动编译环境配置，安装及调试 驱动对象，设备对象，设备扩展 NT驱动结构，WDM驱动结构，设备层次结构 内核模式下内存分配，字符串操作，文件操作，注册表操作 IRP与派遣函数，缓冲区方式读写，直接方式读写 中断请求级，自旋锁，用户模式下的同步对象，内核模式下的同步对
Windows特性
可移植性
可移植性指只需要少量修改，操作系统就可在尽可能多的硬件平 台上运行。如Windows 从32位CPU移到64CPU上只改了少量代 码。
兼容性
兼容性是指应用程序尽可能在各个版本上运行。
健壮性与可靠性
Windows键壮性和可靠性主要源于用户模式和内核模式的划分。 用户模式（应用程序） 内核模式（驱动程序，操作系统）
DOS没有用户模式和内核模式之分。
查看用户模式和内核模式运行情况
Windows操作系统提供了查看内核模式和用户 模式的运行情况。
打开控制面板，选择“管理工具”，然后点击“性 能”图标。
性能工具默认会加入三个查看项目。将三条删除， 并添加查看内核模式和用户模式的项目。
图 Windows提供的性能工具
驱动的作用
驱动程序就是硬件设备的大脑，它对硬件进行 管理，使得硬件与操作系统协调工作。
我们学习驱动开发的意义
起薪高 就业容易 前景广
学习驱动前的必备知识
C/C++基础知识 VC++编程 WINDOWS操作系统原理
驱动学习方法
多看 多写 多做
驱动开发学习资料
与C/C++相关的书籍
谭浩强C/C++ c++ primer 侯俊杰《深入浅出MFC》 孙鑫MFC
内核模式：对应80x86的ring0层，是操作系统的核心部分，设备驱动 程序就是运行在该模式下。
用户模式：对应80x86的ring3层，操作系统的用户接口部分（就是我 们通常所说的win32 API）以及所有的用户应用程序都运行在该级别 。
图 CPU特权层和操作系统用户模式、内核模式的关系
Windows的核心代码运行在内核模式下，而非核心代码运 行在用户模式下。运行在内核模式下的Windows的核心组 件是安全的，且不会受到恶意攻击，所以这些核心组件可 以进行所有权限的操作。
象 文件过滤驱动程序，NT式过滤驱动程序
Windows操作系统 概述
石俊 QQ:21659779
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目标
Windows系统概述
Windows家族 Windows特性 用户模式与内核模式 操作系统与应用程序
Windows家族
Windows操作系统有着庞大的家族体系，但主 要分为两个分支，第一个是基于Windows95系 列的Windows，如Windows 95， Windows 98， Windows ME等;第二个则是基于NT架构的 Windows，如Windows 2000， Windows XP, Windows 2003, Windows 7（NT6.1）等。
操作系统与应用程序 操作系统与应用程序是相互隔离的。 操作系统的核心代码运行在特权模式下（内核
模式）。 应用程序运行在非特权模式下（用户模式） 类似于服务器与客户端的关系。
图 操作系统与应用程序的关系
在操作系统上，会同时运行多个应用程序。每个 应用程序向操作系统提出请求，例如：分配回收 内存、读写文件、操作硬件等。