基于NT内核Windows操作系统
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设备驱动程序（Device Drivers）是I/O系统与相关硬件 之间的接口，将用户的I/O函数调用转换为对特定硬件的 I/O请求。设备驱动程序是可加载的核心态模块，Windows XP/Server 2003的设备驱动程序不直接操作硬件，而是调 用HAL功能作为与硬件的接口。 5.图形引擎
第8章基于NT内核Windows操作系统
优点：操作直观，易于使用，功能随着时代的发展具有大幅的提升，管理更 加全面，相对以前版本，当单个线程不响应时，其它线程的处理仍然可以继续 进行，系统无需重启。
缺点：运行速度虽然较以前版本有不小的提升，但仍不能满足用户的需求； 由于是在原有完整NT内核的基础上对所有的高端功能应用进行开发的，系统的 稳定与安全性有部分的削弱；现在Microsoft已停止对Win2000系列服务器进销售 与升级服务支持。 3．Win2003/Advanced Server
的用户、所在的安全组及其特权级。 ⑸ 内核级多线程机制。一个进程可以有许多个线程，至少有一个
第8章基于NT内核Windows操作系统
操作系统原理
Principles of Operating System
主讲：孔宪君
第8章基于NT内核Windows操作系统
第8章基于NT内核Windows操作系统
8.1 基于NT内核Windows操作系统概述 8.2 基于NT内核Windows操作系统的体系结构 8.3 NT对象、进程和线程 8.4 NT处理机调度 8.5 NT虚拟存储管理 8.6 NT文件系统
优点：操作易用性是除了XP以外最人性化的版本，安全性是目前为止 Windows全系列服务器产品中最好的，线程处理速度跟随硬件的发展有不小的提 升，管理能力也有不小的提升，是目前Windows服务器中的主流产品。
缺点：安全性能仍有待更加完善，由于管理功能的增加，需要处理的线程更 加繁杂，如果使用同样的硬件，2000系列比2003系列产品在处理速度上会稍快。
第8章基于NT内核Windows操作系统
3.硬件抽象层HAL 硬件抽象层HAL（Hardware Abstraction Layer）将内
核、设备驱动程序、执行体同硬件分隔，HAL隐藏各种与 硬件有关的细节，如I/O接口、中断控制器、多处理机通信 机制和依赖于硬件平台的函数等。HAL是基于NT内核的 WINDOWS操作系统在多种硬件平台可移植性成为可能的 关键技术。 4.设备驱动程序
内核是执行体的下一个层次，它为执行体提供一些 最基本的功能、简单的对象，而执行体就通过在这些简 单对象上加上一些安全属性，控制属性等来完成更为复 杂的功能。内核提供了一个低层次的系统原语和机制供 执行体来调用以实现其功能。内核只是提供了底层的机 制，而不做任何策略性的事务。但线程的调度和异常处 理是在内核中实现的，内核永远都运行在核心态
第8章基于NT内核Windows操作系统
8.2 基于NT内核Windows操作系统的体系结构 8.2.1 基于NT内核Windows操作系统的体系结构
第8章基于NT内核Windows操作系统
8.2.2核心态组件功能简介
1.执行体 从功能上看，执行体包含的基本服务如下：进程和
线程管理器、虚拟存储器、对象管理器、设备管理器、 文件系统、注册表配置管理器、电源管理器、安全监视 器、本地过程调用等。 2.内核
பைடு நூலகம்
第8章基于NT内核Windows操作系统
8.1.2 基于NT内核Windows操作系统性能简介
1. 基于NT内核Windows操作系统的内存模式 。 2. 进程、线程和任务管理。 3. 抢占式调度方式。 4. 基于NT内核WINDOWS操作系统的安全性。 5. 支持Internet 。 6. NT内核操作的系统结构。 7. 对称多处理模式。
第8章基于NT内核Windows操作系统
8.3.2 NT进程
1.NT进程的组成
进程是程序的一次动态执行过程。NT进程主要组成如下： ⑴ 进程标识(PID)。这是进程在系统中的惟一标识符。 ⑵ 一个可执行程序。它定义初始代码和数据，并映射到进程的
虚拟地址空间。 ⑶ 专用的虚拟地址空间。每一个进程都拥有专用的地址空间。 ⑷ 访问令牌(Access Token)。系统通过访问令牌识别运行该进程
8.3 NT对象、进程和线程
8.3.1 NT对象与句柄 1.对象 :对象有两个部分，即对象头和对象体。
对象头包含如下信息：对象名、对象目录、安全描 述体、配额、打开句柄计数器、打开句柄数据库、 内核/用户态、对象类型指针等。对象体的格式和内 容随对象类而不同，对象体中列出对象类的属性。
2.句柄:Windows通过句柄识别每个窗体、控件、 菜单和菜单项，当程序运行时,它所包含的每个部件 都有一个惟一的句柄同其它的部件相区别，句柄在 Windows API中具有举足轻重的作用。句柄是一种 指向指针的指针。
第8章基于NT内核Windows操作系统
第8章基于NT内核Windows操作系统
8.7 网络功能 8.8 注册表
第8章基于NT内核Windows操作系统
8.1 基于NT内核Windows操作系统概述
8.1.1 基于NT内核Windows操作系统的特点 1. 是开放软件标准和兼容性。 2. 符合POSIX，提供一个POSIX应用程序的执行环境。 3. 可运行在多种硬件平台。 4. NT是32位的多任务操作系统，支持对称多CPU， 支持多线程。 5. 支持多重文件系统与异步I/O以及采用面向对象 的软件开发技术。 6. 内置网络功能，支持分布式计算和互操作性。 7. 安全可靠，安全性达到美国政府C2级安全标准。
第8章基于NT内核Windows操作系统
8.1.3常用的基于NT内核的服务器操作系统简介
1.WINNT 4.0 优点：操作直观，易于使用，功能实用，安全性能比较好。 缺点：运行速度慢，功能不够完善，当进行超出系统处理能力的多项并发处
理时，单个线程的不响应将会系统由于不堪重负产生死机现象，需要对服务器 进行重启操作。 2．Win2000/Advanced Server
第8章基于NT内核Windows操作系统
优点：操作直观，易于使用，功能随着时代的发展具有大幅的提升，管理更 加全面，相对以前版本，当单个线程不响应时，其它线程的处理仍然可以继续 进行，系统无需重启。
缺点：运行速度虽然较以前版本有不小的提升，但仍不能满足用户的需求； 由于是在原有完整NT内核的基础上对所有的高端功能应用进行开发的，系统的 稳定与安全性有部分的削弱；现在Microsoft已停止对Win2000系列服务器进销售 与升级服务支持。 3．Win2003/Advanced Server
的用户、所在的安全组及其特权级。 ⑸ 内核级多线程机制。一个进程可以有许多个线程，至少有一个
第8章基于NT内核Windows操作系统
操作系统原理
Principles of Operating System
主讲：孔宪君
第8章基于NT内核Windows操作系统
第8章基于NT内核Windows操作系统
8.1 基于NT内核Windows操作系统概述 8.2 基于NT内核Windows操作系统的体系结构 8.3 NT对象、进程和线程 8.4 NT处理机调度 8.5 NT虚拟存储管理 8.6 NT文件系统
优点：操作易用性是除了XP以外最人性化的版本，安全性是目前为止 Windows全系列服务器产品中最好的，线程处理速度跟随硬件的发展有不小的提 升，管理能力也有不小的提升，是目前Windows服务器中的主流产品。
缺点：安全性能仍有待更加完善，由于管理功能的增加，需要处理的线程更 加繁杂，如果使用同样的硬件，2000系列比2003系列产品在处理速度上会稍快。
第8章基于NT内核Windows操作系统
3.硬件抽象层HAL 硬件抽象层HAL（Hardware Abstraction Layer）将内
核、设备驱动程序、执行体同硬件分隔，HAL隐藏各种与 硬件有关的细节，如I/O接口、中断控制器、多处理机通信 机制和依赖于硬件平台的函数等。HAL是基于NT内核的 WINDOWS操作系统在多种硬件平台可移植性成为可能的 关键技术。 4.设备驱动程序
内核是执行体的下一个层次，它为执行体提供一些 最基本的功能、简单的对象，而执行体就通过在这些简 单对象上加上一些安全属性，控制属性等来完成更为复 杂的功能。内核提供了一个低层次的系统原语和机制供 执行体来调用以实现其功能。内核只是提供了底层的机 制，而不做任何策略性的事务。但线程的调度和异常处 理是在内核中实现的，内核永远都运行在核心态
第8章基于NT内核Windows操作系统
8.2 基于NT内核Windows操作系统的体系结构 8.2.1 基于NT内核Windows操作系统的体系结构
第8章基于NT内核Windows操作系统
8.2.2核心态组件功能简介
1.执行体 从功能上看，执行体包含的基本服务如下：进程和
线程管理器、虚拟存储器、对象管理器、设备管理器、 文件系统、注册表配置管理器、电源管理器、安全监视 器、本地过程调用等。 2.内核
பைடு நூலகம்
第8章基于NT内核Windows操作系统
8.1.2 基于NT内核Windows操作系统性能简介
1. 基于NT内核Windows操作系统的内存模式 。 2. 进程、线程和任务管理。 3. 抢占式调度方式。 4. 基于NT内核WINDOWS操作系统的安全性。 5. 支持Internet 。 6. NT内核操作的系统结构。 7. 对称多处理模式。
第8章基于NT内核Windows操作系统
8.3.2 NT进程
1.NT进程的组成
进程是程序的一次动态执行过程。NT进程主要组成如下： ⑴ 进程标识(PID)。这是进程在系统中的惟一标识符。 ⑵ 一个可执行程序。它定义初始代码和数据，并映射到进程的
虚拟地址空间。 ⑶ 专用的虚拟地址空间。每一个进程都拥有专用的地址空间。 ⑷ 访问令牌(Access Token)。系统通过访问令牌识别运行该进程
8.3 NT对象、进程和线程
8.3.1 NT对象与句柄 1.对象 :对象有两个部分，即对象头和对象体。
对象头包含如下信息：对象名、对象目录、安全描 述体、配额、打开句柄计数器、打开句柄数据库、 内核/用户态、对象类型指针等。对象体的格式和内 容随对象类而不同，对象体中列出对象类的属性。
2.句柄:Windows通过句柄识别每个窗体、控件、 菜单和菜单项，当程序运行时,它所包含的每个部件 都有一个惟一的句柄同其它的部件相区别，句柄在 Windows API中具有举足轻重的作用。句柄是一种 指向指针的指针。
第8章基于NT内核Windows操作系统
第8章基于NT内核Windows操作系统
8.7 网络功能 8.8 注册表
第8章基于NT内核Windows操作系统
8.1 基于NT内核Windows操作系统概述
8.1.1 基于NT内核Windows操作系统的特点 1. 是开放软件标准和兼容性。 2. 符合POSIX，提供一个POSIX应用程序的执行环境。 3. 可运行在多种硬件平台。 4. NT是32位的多任务操作系统，支持对称多CPU， 支持多线程。 5. 支持多重文件系统与异步I/O以及采用面向对象 的软件开发技术。 6. 内置网络功能，支持分布式计算和互操作性。 7. 安全可靠，安全性达到美国政府C2级安全标准。
第8章基于NT内核Windows操作系统
8.1.3常用的基于NT内核的服务器操作系统简介
1.WINNT 4.0 优点：操作直观，易于使用，功能实用，安全性能比较好。 缺点：运行速度慢，功能不够完善，当进行超出系统处理能力的多项并发处
理时，单个线程的不响应将会系统由于不堪重负产生死机现象，需要对服务器 进行重启操作。 2．Win2000/Advanced Server