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Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs 2000 - IR98 1 Présentation de lArchitecture Windows NT.

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1 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 1 Présentation de lArchitecture Windows NT

2 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 2 Sommaire Le cahier des charges Architecture générale de Windows NT Structure de larchitecture Windows NT HAL Kernel NT Executive Sous environnements

3 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 3 Le cahier des charges Microsoft voulait créer un NOS : Evolutif Portable Fiable Compatible Sécurisé Performant

4 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 4 Architecture en général Objet, objet, objet monolithique pas trop, plutôt modulaire Préemptif et multi-tâches Multi-processeurs Architecture Client/Serveur Adressage 32 bits 4Go despace mémoire Support de plusieurs systèmes de fichier Ecrit en C et C++ principalement Services réseau intégrés

5 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 5 HAL Noyau Object Manager I/O Manager Security Ressource Manager Process Manager LPC Virtual Memory Manager Graphic Manager (USER et GDI) Services systèmes Mode noyau Mode utilisateur Matériel Security subsystem Win32 subsystem POSIX subsystem OS/2 subsystem NTVDM WOW Win16 Logon process Appli POSIX Appli DOS Appli Win16 Appli OS/2

6 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 6 HAL Interface entre le matériel et le reste du système dexploitation Intel, MIPS, PowerPC, Alpha Interface SMP (Symmetric Multi Processing) peut supporter jusquà 4 processeurs et même 32 (dev. spécifique) Chaque processeur physique est représenté comme un processeur virtuel Accessible que par NT Executive

7 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 7 Kernel (Noyau ou micro-noyau) (1/2) Gère le(s) microprocesseur(s) distribue et planifie les threads sur les processeurs virtuels (en fonction des priorités) Un noyau tourne sur chaque processeur Ne peut être swappé ni préempté (;-))

8 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 8 Kernel (Noyau ou micro-noyau) (2/2) Gère les interruptions système Traite les exceptions processeur Parties critiques écrites en assembleur Le reste des tâches est délégué aux services de NT Executive

9 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 9 Services du NT executive Ce sont des programmes qui fonctionnent en mode noyau Fournissent des services de base aux sous- systèmes denvironnement Object Manager I/O Manager Security Ressource Manager Process Manager LPC Virtual Memory Manager Graphic Manager (USER et GDI)

10 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 10 Gestionnaire dobjets Sous NT, les ressources de lOS sont représentés par des objets : –Processus, thread –Périphériques Un objet contient une ACL Un handle est une référence dobjet. Permet de l utiliser Un handle contient un pointeur ainsi que des informations de contrôle sur lobjet quil représente Le gestionnaire dobjet crée, modifie et supprime ces objets. Supprime aussi les objets orphelins. Fournit ces handles gère les ressources consommées par chaque objet

11 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 11 Gestionnaire de process crée, supprime et modifie létat des processus et des threads renseigne sur létat des processus et des threads Ne cadence pas les threads

12 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 12 Gestionnaire de mémoire virtuelle (VMM) Affecte à chaque processus 4Go despace mémoire –2Go pour le système –2Go pour lapplication Gère le swap

13 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 13 Appel de procédure locale (LPC) Permet à deux threads appartenant à deux processus différents de communiquer Deux processus voulant dialoguer passent obligatoirement par le LPC : modèle Client / Serveur Les dialogues entre sous-systèmes denvironnement Win32 et Posix par exemple passent par des LPC

14 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 14 Moniteur de sécurité (SRM) Gère la sécurité sur la machine locale Sécurise laccès aux objets du système Compare le SAT de lutilisateur et lACL de lobjet : calcule les droits à positionner dans le handle

15 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 15 Gestionnaire dentrée-sortie Coordonne les entrées-sorties du système conception par couche gère les systèmes de fichier gère les redirecteurs réseau gère le cache disque gère la communication entre drivers

16 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 16 HAL Noyau Object Manager I/O Manager Security Ressource Manager Process Manager LPC Virtual Memory Manager Graphic Manager (USER et GDI) Services systèmes Mode noyau Mode utilisateur Matériel Security subsystem Win32 subsystem POSIX subsystem OS/2 subsystem NTVDM WOW Win16 Logon process Appli POSIX Appli DOS Appli Win16 Appli OS/2

17 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 17 Les sous-systèmes denvironnement VDMs (Virtual DOS Machines) MS-DOS et VDM Win16 nen sont pas sous-système OS/2 sous-système Posix sous-système Win32 L entête du fichier définit dans quel environnement le programme doit être exécuté Fournit un environnement dexécution pour les applications

18 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 18 VDM MS-DOS (1/2) Cest une application Win32 émulant un ordinateur x86 (80386 et +). Instructions x86 émulées par la « Instruction Execution Unit » mode « Virtual-86 » Services dinterruptions ROMBIOS fournis par le module démulation MS-DOS Services dinterruptions 21 dMS-DOS fournis par le module démulation MS-DOS Les « Virtual Device Drivers » (VDD) émulent un hardware virtuel (écran, clavier,...)

19 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 19 VDM MS-DOS (2/2) Une VDM par application avec son propre espace dadressage Nombre de VDM DOS illimité La VDM offre plus de mémoire quil aurait été possible d avoir en DOS normal

20 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 20 VDM Win16 Un sous-système Win16 multi-threadé coopératif WOW : Win16 On Win32 : fait la conversion 16 bits - 32 bits et inversement (thunking) fait le lien avec le sous-système Win32 applications Win16 non préemptives entre elles, mais le système reste préemptif Toutes les applications Win16 tournent dans le même environnement

21 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 21 Sous-système OS/2 Interface de présentation de NT à lorigine OS/2 1.x mode caractère tourne uniquement sur des processeurs à base Intel Les applications OS/2 tournent dans leur propre espace dadressage mémoire en mode multi-tâche préemptif Quelques supports réseau

22 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 22 Sous-système Posix Portable Operating System Interface conforme à Posix 1 fonctions réseau et système non Posix noms de fichiers Posix avec NTFS Les applis posix tournent dans leur propre espace dadressage mémoire en mode multi-tâche préemptif

23 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 23 Sous-système Win32 Tous les sous-environnements vu précédemment passent par Win32 : ils traduisent leurs API en API Win32 Gère laffichage, le clavier et la souris Le gestionnaire de fenêtres (USER) et l interface graphique (GDI) sont en fait dans le NT Executive

24 Jocelyn Ducharlet - Ingénieurs IR98 24 Fin


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