Менеджер виртуальной памяти в executive.

При проектировании менеджера виртуальной памяти предполагалось, что процессор поддерживает для отображения виртуальных адресов в физические механизм страничной организации, прозрачный кэш для многопроцессорных систем, а также алиасы для виртуальных адресов.

 

Менеджер виртуальной памяти в Windows 2000 использует страничную организацию с размером страницы 4 килобайта.

 

Используется двухуровневая схема выделения памяти:

· На первом шаге резервируется часть адресного пространства процесса.

· На втором шаге данное выделение поддерживается выделением пространства в файле откачки (paging file).

 

Используются иерархические двухуровневые таблицы страниц.

Трансляция виртуальных адресов в Windows 2000 использует несколько структур данных.

 

Каждый процесс имеет справочник страниц (page directory),содержащий 1024 элемента справочника страниц размером по 4 байта.

 

Каждый элемент справочника страниц ссылается на таблицу страниц, которая содержит 1024 элемента таблицы страниц (page table entries - PTEs) размером по 4 байта.

 

Каждый PTE ссылается на фрейм страницы (4 KB) в физической памяти.

 

Ссылка на элемент всегда занимает 10 битов (0..1023). Это свойство используется при трансляции виртуальных адресов в физические.

 

Страница может находиться в следующих состояниях:

· valid (корректна),

· zeroed (обнулена),

· free standby (свободна),

· modified (модифицирована),

· bad (некорректна).

 

Менеджер процессов executive.

Обеспечивает сервисы для создания, удаления и использования потоков и процессов. Связи родительских процессов с дочерними и иерархии процессов обрабатываются конкретной подсистемой окружения, которая владеет данным процессом.

 

Важный элемент менеджера процессов – механизм локального вызова процедуры (LPC). LPC передает запросы и результаты между клиентским и серверным процессами на локальной машине. В частности, он используется для запросов к сервисам различных подсистем ОС.

 

При создании канала для LPC должно быть указано сообщение одного из трех типов.

· Первый тип – маленькие сообщения, до 256 байтов; в качестве промежуточной памяти используется очередь сообщений порта, и сообщения копируются от одного процесса к другому.

· Второй тип – во избежание копирования больших сообщений, передаются ссылки на разделяемые объекты, содержащие сообщения.

· Третий тип - быстрый LPC – используется графическими подсистемами Win32.

Менеджер ввода-вывода в executive.

 

Менеджер ввода-вывода отвечает за следующие компоненты и действия ОС:

· Файловые системы

· Управление кэш-памятью

· Драйверы устройств

· Сетевые драйверы.

Менеджер ввода-вывода следит за тем, какие файловые системы загружены, и управляет буферами для запросов на ввод-вывод.

 

Он также взаимодействует с менеджером виртуальной памяти для обеспечения ввода-вывода в файлы, отображаемые в память.

 

Менеджер ввода-вывода управляет кэш-менеджером, который обеспечивает кэширование для всей системы ввода-вывода.

 

Менеджер ввода-вывода поддерживает как синхронные, так и асинхронные операции, обеспечивает тайм-ауты для драйверов, поддерживает механизмы для вызова одного драйвера другим.

 

Монитор безопасности в executive.

Объектно-ориентированная архитектура Windows 2000 обеспечивает использование единого механизма для контроля доступа во время выполнения и аудита всех объектов системы.

 

Каждый раз, когда процесс получает ссылку на объект, монитор безопасности проверяет маркер безопасности процесса и список управления доступом к объекту для проверки, имеет ли процесс необходимые права.

 

Менеджер Plug-and-Play.

Менеджер Plug-and-Play (PnP) используется для распознавания изменений в конфигурации оборудования и адаптации к ним (установки соответствующих драйверов).

 

Когда добавляются новые устройства (например, PCI или USB), менеджер PnP загружает соответствующий драйвер.

 

Менеджер PnP также следит за ресурсами, используемыми каждым устройством.