Элементы архитектуры Windows 98(95)
В Windows 98 реализованы новые:
· драйверы устройств,
· файловая система,
· 32-битная графическая машина
· 32-битные подсистемы печати, связи и мультимедиа.
Windows 98 — 32-разрядная операционная система со встроенной поддержкой сетевых функций, обеспечивающая высокую производительность, надежность и полную совместимость с программами, рассчитанными на предыдущие операционные системы (Win 95, MS-DOS и Windows З.х).
Все эти элементы и составляют "каркас" архитектуры, как показано на схеме
Особенности системы Windows 98 по сравнению с DOS:
· Полностью интегрированная 32-битная операционная система (DOS была 16 битная), работающая в защищенном режиме и не нуждающаяся в отдельной копии MS-DOS.
· Поддержка вытесняющей многозадачности и многопоточности, что улучшает "отзывчивость" системы и обеспечивает плавность выполнения фоновых операций. Сама ОС представляет собой Win32-процeсс, а каждое открываемое в ней окно папки является потоком
· 32-битные настраиваемые файловые системы (VFAT, CDFS и сетевые редиректоры), открытые для будущих расширений и позволяющие ускорить выполнение файловых операций и использовать длинные имена файлов.
· 32-битные драйверы устройств:
архитектура "универсальный драйвер - минидрайвер": основная часть кода( универсальный) и дополнительные функции.
Драйвер виртуального устройства VxD - 32-битный драйвер защищенного режима, управляющий каким-либо системным ресурсом (аппаратным или программным) и позволяющий использовать этот ресурс одновременно более, чем одному приложению. в Windows 98/95 драйверы VxD загружаются динамически, т.е. в памяти присутствуют только необходимые в данный момент VxD
· Диспетчер конфигурации
Для технологии Plug and Play в архитектуру Windows 98 включен Диспетчер конфигурации (Configuration Manager),
Диспетчер конфигурации дает гарантию того, что каждое устройство компьютера сможет пользоваться линиями IRQ, адресами портов ввода/вывода и прочими ресурсами без конфликтов с другими устройствами.
Чтобы справиться со своей ролью. Диспетчер конфигурации [реализованный как компонент Диспетчера виртуальной памяти (Virtual Memory Manager, VMM32)], вызывает шинные перечислители для идентификации всех устройств на соответствующих шинах и определения их требований к ресурсам.
Шинные перечислители (bus enumerators) — драйверы, ответственные в Windows 98/95 за создание дерева устройств. А дерево устройств (hardware tree) — иерархическое представление всех шин и устройств в компьютере. Каждая шина и каждое устройство рассматриваются как узел (node).
Арбитры ресурсов разрешают конфликты между устройствами, запрашивающими одинаковые ресурсы. В Windows 98/95 предусмотрены арбитры для стандартных портов ввода/вывода, памяти, аппаратных прерывании и DMA-каналов. (Арбитры являются отдельными компонентами и не входят в состав Диспетчера конфигурации — таким образом обеспечивается возможность использования ресурсов новых типов, например, управляемого электропитания или автоматических идентификаторов SCSI.)
По окончании процесса конфигурирования системы Диспетчер конфигурации информирует драйверы устройств о конфигурации соответствующих устройств. Этот процесс повторяется, когда BIOS или один из шинных перечислителей сообщает Диспетчеру конфигурации о событии, требующем изменения конфигурации системы, например, об удалении или установке PCMCIA-платы, отвечающей спецификации Plug and Play.
Диспетчер виртуальной машины
Подобно Диспетчеру конфигурации, распределяющему ресурсы между устройствами компьютера, Диспетчер виртуальной машины (Virtual Machine Manager) выделяет ресурсы каждому приложению и системному процессу, выполняемому на компьютере. Диспетчер виртуальной машины создает и поддерживает виртуальную среду, в которой исполняются программы и системные процессы.
Виртуальная машина (virtual machine, VM) представляет собой некую среду в памяти, которая кажется приложению отдельным компьютером — с теми же ресурсами, что и у физического компьютера. Диспетчер виртуальной машины предоставляет каждой программе необходимые ей системные ресурсы. В Windows 98/95 он заменил WIN386.EXE, используемый в Windows 3.1.
В Windows 98/95 создается одна виртуальная машина (называемая системной), в которой исполняются все системные процессы, Win32- и Winl6-пpилoжeния, и по отдельной виртуальной машине для каждой программы MS-DOS.
Диспетчер виртуальной машины отвечает за три основных вида сервиса:
· распределение процессорного времени;
· подкачку страниц памяти;
· поддержку режима MS-DOS для программ MS-DOS, которым нужен монопольный доступ к системным ресурсам.
Процесс загрузки Windows98:
1. Начальная загрузка под управлением BIOS.
При включении компьютера BIOS производит настройку устройств Plug and Play и их программирование, настраивает каналы прямого доступа к памяти DMA, распределяет адреса ввода-вывода и другие ресурсы.
2. Загрузка драйверов DOS и резидентных программ.
Обработка файлов автозапуска Autoexec.bat и Сonfig.sys. Все команды в этих файлах обрабатываются точно как в MS DOS. Windows Millenium обработка файлов Autoexec.bat и Сonfig.sys не производится. Windows98 автоматически загружает определенный набор драйверов даже в том случае, когда в файле Сonfig.sys отсутствуют описывающие их строки. В их набор входят: драйвер расширенной памяти himem.sys, драйвер setver.sys, драйвер dblbuf.sys для некоторых устройств SCSI, драйвер drvspace.sys для обслуживания уплотненных дисков.
3. Инициализация статических VxD драйверов в реальном режиме.
Далее загружаются драйверы , указанные в реестре параметром StaticVxD=… Загружаются программы:
Win.com – загружает ядро WIN98,
VMM32.vxd – создает виртуальные машины и загружает VxD драйверы. В директории Windowssystemvmm32 основные статистические драйверы (MRCI2.vxd ,VMM32.vxd - включают в себя загрузчики реального и виртуального режима). Далее обрабатывается файл System.ini, который загружает драйвера устройств не стандартных для Windows98 и отсутствующих в записях реестра.
4. Переход в защищенный режим и загрузка драйверов защищенного режима. После загрузки ядра Windows98, выполняемый программой начальной загрузки win.com, загружаются драйвера защищенного режима. Далее Windows98 пытается разрешить конфликты между устройствами и производит их инициализацию.
Системные загрузочные файлы Windows 98:
| Название файла | Назначение | Переименование старых файлов DOS |
| IO.SYS | Операционная система реального режима, вместо IO.sys и MSDOS.sys в DOS | WINBOOT.SYS |
| MSDOS.SYS | Пути к каталогам и специальные опции | MSDOS.W40 |
| CONFIG.SYS, AUTOEXEC.BAT COMMAND.COM | Для совместимости, указываются некоторые установки, отличные от WIN для реального режима | CONFIG.W40, AUTOEXEC.W40 COMMAND.W40 |
| SYSTEM.INI, WIN.INI | Некоторые параметры WIN | |
| BOOTLOG.TXT | Протокол загрузки WIN |
IO.SYS
Этот файл заменяет системные файлы MS-DOS (IO.SYS,MSDOS.SYS). Это программа запуска операционной системы, которая автоматически запускает драйверы (если они есть на диске) Himem.sys, dblspace.bin, drvspace.bin и др. Часть команд из Config.sys перенесена в Io.sys c ключами по умолчанию:
dos=high, files=60, Lastdrive=z, Buffers=30, Stacks=9,256, Fcbs=4
Для изменения этих параметров их нужно указать в Config.sys, но со значениями не ниже этих. ЕММ386 нужно загружать через Config.sys.