1

Windows NT

Mika Purmonen11.4.2006

2

Historia

• 1985: Windows 1.0– Graafinen käyttöliittymä MS-DOSiin

• 1993: Windows NT 3.1– Suunnittelu aloitettiin yhteistyössä IBM:n kanssa– Tavoitteena vakaa, yrityskäyttöön soveltuva KJ– Eroon MS-DOSista– Ei saavuttanut valtavaa suosiota

3

Historia

Windows NT 3.1 [http://en.wikipedia.org]

4

Historia

• 1994: Windows NT 3.5– Nopeuden optimointi

• 1995: Windows NT 3.51– Windows 95 –tuki

• 1996: Windows NT 4.0– Vakaampi kuin kotikäyttöön suunniteltu Windows 95

5

Historia

Windows NT 4.0 [http://en.wikipedia.org]

6

Historia

• 2000: Windows 2000

• 2001: Windows XP

• Joskus tulevaisuudessa: Windows Vista

7

Prosessien hallinta

• Prosessi koostuu säikeistä– Konteksti

• Suorittimen tilaa kuvaavat rekisterit• Yksityinen muistialue • Pino suljetulle tilalle ja käyttäjätilalle

– Prosessin yhteiset resurssit kaikkien säikeiden käytössä (esim. näennäismuistin osoiteavaruus)

– Prosessoriaika annetaan säikeille

8

Prosessien hallinta• Prosessi syntyy useassa eri vaiheessa

– Vaihe 1: Oikean Win32-ohjelman valinta ko. ohjelmatiedostoa varten

[David A. Solomon, 1998]

9

Prosessien hallinta

– Vaihe 2: Prosessiolion luominen• Attribuutteja ja osoittimia prosessin tietorakenteisiin (mm.

PCB)

– Vaihe 3: Ensimmäisen säikeen luominen– Lopuksi ilmoitetaan Win32-alijärjestelmälle

prosessista ja aloitetaan ensimmäisen säikeen ajaminen

10

Prosessien hallinta

• Suoritinaika jaetaan säikeille prioriteettitasojen mukaan– Tasoja 32 kolmessa ryhmässä: järjestelmän taso

(0), muuttuvat tasot (1-15) ja reaaliaikatasot (16-31)

Prosessin prioriteetit

reaaliaikainen korkea normaali pieni

aikakriittinen 31 15 15 15

Win32- korkein 26 15 10 6

säikeen tavallista korkeampi 25 14 9 5

prioriteetit tavallinen 24 13 8 4

tavallista alempi 23 12 7 3

alin 22 11 6 2

tyhjäkäynti 16 1 1 1

11

Prosessien hallinta

• Säikeen tilat

[David A Solomon, 1998]

12

Muistin hallinta

• Suojattu tila ja käyttäjätila

• Virtuaalimuisti– 32-bittinen 4 Gt muistipaikkoja – Muistisivun koko 4096 tavua– Osoiteavaruuden varaaminen– Muistin sitominen

13

Tiedostojärjestelmä

• NTFS (New Technology File System)– Transaktiomalliin perustuvat toipumisominaisuudet– Kaksikerroksinen ajurimalli: vikasietoisen levyn

ajuri ja varsinainen kiintolevyn ajuri• Parantaa vikasietoisuutta (esim. RAID)

– Tietoturvaa parantaa oliomalli– 255 merkkiä pitkät tiedosto- ja hakemistonimet

14

Tiedostojärjestelmä

– Levyn pääyksikkö on osio– Tilanvaraamisen perusyksikkö on klusteri

(512t – 64kt)– Kaikki tiedot tallennetaan tavallisiin

tiedostoihin

15

Tiedostojärjestelmä

• Päätaulu– Tiedostoja koskevista tietueista koostuva taulukko

• Tiedoston nimi• Aikaleimat• Turvallisuuskuvaus• Tiedoston sijainti levyllä

– Yksi rivi jokaista tiedostoa kohti

16

I/O-järjestelmä

• Näennäistiedostot– Rajapinta ohjelmien ja käyttöjärjestelmän

funktioiden välillä

• Pakettiohjattu, I/O-pyyntöpaketti IRP (I/O Request Packet)– I/O-hallinta luo paketin ja antaa sen oikealle ajurille– Tiedot suoritettavan I/O-toiminnan vaiheista

17

I/O-järjestelmä• Ajurit

– Näennäisajurit• MSDOS-sovellusten yhteydessä

– Win32-alijärjestelmän näyttö- ja tulostinajurit

• Laitteistoriippumattomat käskyt muunnetaan laitteistokäskyiksi

– Suojatun tilan laiteajurit• Ohjaavat suoraan laitteistoa (esim.

tiedostojärjestelmän ajurit)

18

Kysymyksiä?