《操作系统》第7章NT内核Windows操作系统

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操作系统第七讲

操作系统第七讲在计算机的世界里，操作系统就如同一位默默奉献的大管家，它负责协调计算机的各种资源，让我们能够高效、便捷地使用计算机完成各种任务。

今天，就让我们一起来深入探讨操作系统的奥秘。

首先，我们来聊聊操作系统的定义和它的主要功能。

操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序，是计算机系统的内核与基石。

它的主要功能包括处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理。

处理机管理就像是调度员，负责合理地分配 CPU 的时间，让各个程序能够有序地运行，避免出现混乱和冲突。

想象一下，如果没有处理机管理，多个程序同时争抢 CPU 的资源，那计算机就会陷入混乱，什么任务都无法顺利完成。

存储管理则像是仓库管理员，要确保内存和外存中的数据能够被正确地存储、读取和释放。

它需要解决内存分配、地址映射、存储保护等问题，以提高存储资源的利用率。

设备管理如同设备的大管家，要管理好各种各样的输入输出设备，如键盘、鼠标、显示器、打印机等。

它要负责设备的分配、驱动程序的加载、设备的故障处理等，让设备能够正常工作，为我们服务。

文件管理则像是图书管理员，负责对计算机中的文件进行组织、存储、检索和保护。

我们在计算机中创建、保存、删除的各种文档、图片、视频等，都需要文件管理系统来进行有序的管理。

作业管理则像是任务的组织者，它负责管理用户提交的作业，包括作业的调度、控制和监控，确保作业能够按照用户的要求顺利完成。

接下来，我们说一说操作系统的分类。

常见的操作系统有Windows、Mac OS、Linux 等。

Windows 操作系统是我们大多数人在日常工作和生活中常用的，它具有图形化界面友好、软件丰富等特点。

Mac OS 则是苹果电脑专用的操作系统，以其稳定性和安全性著称。

Linux 则是一种开源的操作系统，广泛应用于服务器领域。

不同类型的操作系统在设计和功能上都有所侧重。

例如，服务器操作系统更注重稳定性和安全性，能够长时间稳定运行，处理大量的并发请求；而个人电脑操作系统则更注重用户体验，提供丰富的多媒体功能和便捷的操作方式。

第7章 Windows操作系统的特点及使用

★这些同步对象都有一个用户指定的对象名称，这些同步对象都有一个用户指定的对象名称对象名称，
不同进程中用同样的对象名称来创建或打开对从而获得该对象在本进程的句柄。象，从而获得该对象在本进程的句柄。
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★从本质上讲，这组同步对象的功能是相同的，从本质上讲，这组同步对象的功能相同的功能是
它们的区别在于适用场合和效率会有所不同：它们的区别在于适用场合和效率会有所不同：区别在于适用场合和效率会有所不同（1）互斥对象（mutex）就是互斥信号量，在一互斥对象（mutex）就是互斥信号量，个时刻只能被一个线程使用。个时刻只能被一个线程使用。（2）信号量对象（semaphore）就是资源信号量，信号量对象（semaphore）就是资源信号量，初始值的取值范围在0到指定最大值之间，初始值的取值范围在0到指定最大值之间，用于限制并发访问的线程数。限制并发访问的线程数。（3）事件对象（event）相当于“触发器”，可事件对象（event）相当于“触发器” 用于通知一个或多个线程某事件的出现。用于通知一个或多个线程某事件的出现。
★ Windows 2000/XP高级服务器和Windows 2000/XP 2000/XP高级服务器和Windows 高级服务器和
数据中心服务器支持一个引导选项，允许用户拥有3GB 数据中心服务器支持一个引导选项，允许用户拥有3GB 服务器支持一个引导选项的地址空间。的地址空间。
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7.3.2 用户内存空间分配方式
3
7.1 Windows概述 Windows概述
★从1983年微软公司宣布Windows的诞生到现在，微软Windows 1983年微软公司宣布Windows的诞生到现在微软Windows 公司宣布Windows的诞生到现在，系列操作系统的功能不断发展完善，系列操作系统的功能不断发展完善，在市场中成为操作系统平台的主流软件主流软件。统平台的主流软件。 ★其开发经历了三个主要阶段：其开发经历了三个主要阶段：三个主要阶段

计算机操作系统第7章

• 7.3Windows处理器调度机制 • 7.3.1调度优先级 • Windows处理器调度的粒度为线程，Windows为每一个线程分配调度优先级。调度器根据优先级采用抢占式调度策略，让具有最高优先级的线程首先执行。每一个线程都分配了以时间配额为单位的执行时间，通过改变线程的状态来进行线程调度。
• 7.1.2Windows的管理机制 • 1. 核心态(kernel mode)和用户态(user mode) • 为了保证操作系统的稳定性和安全性，Windows将处理器的运行模式分为核心态和用户态。用户的应用程序运行在用户态，而操作系统的内核代码和设备驱动程序则运行在核心态。 • 运行于核心态的操作系统服务可以访问所有的系统内存和所有的CPU指令，可以利用所有的计算机资源来完成复杂的系统管理。Windows对运行于用户态的应用所能访问的系统资源有很多限制，从而保护了核心的系统资源不受侵害。 • 所有运行于核心态的系统服务和设备驱动程序都共享同一系统地址空间，这样可以减少数据交换的中间环节，从而提高系统效率。 • 用户态进程拥有自己独立的虚拟地址空间，它不能访问系统地址空间中的数据，也不能直接访问其他用户进程的地址空间。这种设计将进程执行错误所引起的损害限制在出错进程内，保证了操作系统的和其他应用运行的稳定性。
• （5）将控制传回进程的初始线程，对进程进行初始化。 • （6）在新的进程和线程的上下文内调入响应的动态链接库，开始执行程序。
2. Windows线程的创建过程（1）在进程的地址空间中为线程创建用户栈，并初始化运行上下文环境。（2）初始化线程的线程环境块（3）创建执行线程对象（4）通知Windows子系统新线程已被创建，子系统将新线程的线程插入到相应进程的线程列表中。（5）新线程的句柄和标志被返回给调用的线程（6）线程进入调度队列等待执行

windows原理

Windows是一种操作系统，它是由微软公司开发的。

Windows操作系统的原理可以简单地概括为以下几个方面：1. 内核：Windows操作系统的核心是内核，它负责管理计算机的硬件资源和提供基本的系统服务。

Windows操作系统的内核被称为NT内核，它是一个模块化的、可扩展的内核，可以支持多种硬件平台和设备驱动程序。

2. 用户界面：Windows操作系统提供了图形用户界面（GUI），使用户可以通过鼠标、键盘等输入设备与计算机进行交互。

Windows的用户界面包括桌面、任务栏、开始菜单、窗口管理等功能，使用户可以方便地打开、关闭和切换应用程序。

3. 文件系统：Windows操作系统使用NTFS（新技术文件系统）作为默认的文件系统，它支持文件和文件夹的管理、存储和访问。

NTFS具有高级的安全性、可靠性和性能，可以支持大容量的硬盘和文件。

4. 进程管理：Windows操作系统使用进程管理来管理计算机上运行的程序。

每个程序在Windows中都是一个进程，操作系统负责分配和管理进程的资源，如内存、处理器时间和输入输出设备。

5. 设备驱动程序：Windows操作系统通过设备驱动程序与计算机的硬件设备进行通信。

设备驱动程序是一种软件，它允许操作系统与硬件设备进行交互，如打印机、显示器、键盘等。

6. 网络支持：Windows操作系统提供了网络支持，使计算机可以连接到互联网或局域网。

Windows支持各种网络协议和服务，如TCP/IP、HTTP、FTP等，使用户可以通过网络进行文件共享、远程访问和互联网浏览等操作。

总的来说，Windows操作系统的原理是通过内核管理计算机的硬件资源和提供基本的系统服务，同时提供图形用户界面、文件系统、进程管理、设备驱动程序和网络支持等功能，使用户可以方便地使用计算机。

Windows NT操作系统

1. 进程、线程的概念 • 进程和线程的概念： • 从线程的创建到线程的终止，线程有六个状态：就绪、备用、运行、等待、转换和终止。
2. 线程调度 • 如何调度线程： • 引起线程调度的事件：
⑴ 线程的优先级 ⑵ 时间片 ⑶ 调度方案
① 自动切换： ② 抢先调度 ③ 时间片结束
1.5存储管理
Windows NT的存储管理的任务： 1. 保留与提交内存 2. 共享内存
1.1 历史 1.2 设计原则
Windows NT的设计原则为： 1. 可扩充性 • 可扩充性的重要意义： • 可扩充性的实现： 2. 可移植性 • 何谓可移植性： • 可移植的体现： 3. 可靠性 • 可靠性的概念： • 文件系统使用NTFS格式的优点： 4. 可兼容性 • 可兼容性的意义： • 有哪些可兼容性： 5. 高性能 • 用哪些方法实现高性能：
计算机操作系统
Wind展历史 • Windows NT的设计原则
• Windows NT的系统组件 • Windows NT的进程和线程管理 • Windows NT的存储管理
Windows NT操作系统
Microsoft Windows NT 操作系统是： • 32位抢占式 • 多任务 • 可。移植到各种各样的处理器结构上
• 引起线程调度的事件 • 虚拟内存系统采用的页面调度策略
计算机操作系统
4. 环境子系统 • WindowsNT提供的三种环境子系统： • 环境子系统的作用：
⑴ WIN32子系统由下列重要组件构成： ① 环境子系统进程： ② 核心态设备驱动程序： ③ 子系统动态链接库： ④ 图形设备驱动程序：
⑵ POS1X子系统 ⑶ OS/2子系统 ⑷ MS－DOS子系统
1.4进程和线程管理

《操作系统》第7章 NT内核Windows操作系统

⑷NT是32位的多任务操作系统,克服了DOS的 NT是32位的多任务操作系统,克服了DOS的 640KB的瓶颈限制.支持对称多CPU,支持多线 640KB的瓶颈限制.支持对称多CPU,支持多线程. ⑸NT内核WINDOWS操作系统支持多重文件系统 NT内核WINDOWS操作系统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. 与异步I/O以及采用面向对象的软件开发技术. 多重文件系统包括:MS-DOS的FAT16/32, 多重文件系统包括:MS-DOS的FAT16/32,OS/2 的高性能文件系统HPFS,CDFS,NTFS. 的高性能文件系统HPFS,CDFS,NTFS.NTFS 支持大容量外存. ⑹ NT内核WINDOWS操作系统内置网络功能, NT内核WINDOWS操作系统内置网络功能, 支持分布式计算和互操作性.NT内核WINDOWS 支持分布式计算和互操作性.NT内核WINDOWS 操作系统采用先进的操作系统结构,客户/ 操作系统采用先进的操作系统结构,客户/服务器模式,微内核结构,对象模型等. ⑺安全可靠,安全性达到美国政府C2级安全标准. ⑺安全可靠,安全性达到美国政府C2级安全标准.
硬件抽象层HAL 硬件抽象层HAL 硬件抽象层HAL( 硬件抽象层HAL(Hardware Abstraction Layer)将内核,设备驱 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, 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 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NT内核WINDOWS操作系统在多种硬件平台可的函数等.HAL是NT内核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. Windows NT系列操作系统设计的一个至关重要的方面就是在多 NT系列操作系统设计的一个至关重要的方面就是在多种硬件平台上的可移植性,硬件抽象层(HAL)就是使这种可移植种硬件平台上的可移植性,硬件抽象层(HAL)就是使这种可移植性成为可能的关键部分.HAL是一个可加载的核心态模块Hal.dll, 性成为可能的关键部分.HAL是一个可加载的核心态模块Hal.dll, 它为运行在Windows NT/XP上的硬件提供低级接口.HAL隐藏各它为运行在Windows NT/XP上的硬件提供低级接口.HAL隐藏各种与硬件有关的细节,例如I/O接口,中断控制器以及多处理机种与硬件有关的细节,例如I/O接口,中断控制器以及多处理机通信机制等任何体系结构专用的和依赖于计算机平台的函数. HAL是一个软件层,用来为操作系统的上层隐藏硬件差异,以提 HAL是一个软件层,用来为操作系统的上层隐藏硬件差异,以提高Windows NT系列操作系统的可移植性.HAL有一虚拟机接口, NT系列操作系统的可移植性.HAL有一虚拟机接口, 可为内核调度程序,可执行体和设计驱动程序所使用.这种方法的一个优点是每个设备驱动程序只需要一个版本,即它可运行于各种硬件平台,而无需移植驱动程序.HAL也支持对称多重处理. 各种硬件平台,而无需移植驱动程序.HAL也支持对称多重处理. 设备驱动程序映射设备并直接访问它们,但是映射内存的管理, 配置I/O总线,设置DMA和处理母板等有关细节,都是由HAL接配置I/O总线,设置DMA和处理母板等有关细节,都是由HAL接口提供的.

国家开放大学《操作系统》章节测试参考答案

国家开放大学《操作系统》章节测试参考答案第1章操作系统概述一、单项选择题1．操作系统的基本职能是（）。

A. 提供用户界面，方便用户使用B. 提供方便的可视化编辑程序C. 提供功能强大的网络管理工具D. 控制和管理系统内各种资源，有效地组织多道程序的运行2．按照所起的作用和需要的运行环境，操作系统属于（）。

A. 应用软件B. 系统软件C. 支撑软件D. 用户软件3．在计算机系统中，操作系统是（）。

A. 处于裸机之上的第一层软件B. 处于系统软件之上的用户软件C. 处于应用软件之上的系统软件D. 处于硬件之下的低层软件4．现代操作系统的基本特征是（）、资源共享和操作的异步性。

A. 程序的并发执行B. 实现分时与实时处理C. 多道程序设计D. 中断处理5．以下不属于操作系统具备的主要功能的是（）。

A. 中断处理B. CPU调度C. 内存管理D. 文档编辑6．为用户分配主存空间，保护主存中的程序和数据不被破坏，提高主存空间的利用率。

这属于（）。

A. 存储管理B. 作业管理C. 文件管理D. 处理器管理7．操作系统对缓冲区的管理属于（）的功能。

A. 设备管理B. 存储器管理C. 文件管理D. 处理器管理8．操作系统内核与用户程序、应用程序之间的接口是（）。

A. shell命令B. C语言函数C. 图形界面D. 系统调用9．系统调用是由操作系统提供的内部调用，它（）。

A. 与系统的命令一样B. 直接通过键盘交互方式使用C. 是命令接口中的命令D. 只能通过用户程序间接使用10．在下列操作系统中，强调吞吐能力的是（）。

A. 多道批处理系统B. 实时系统C. 网络系统D. 分时系统11．批处理系统的主要缺点是（）。

A. CPU的利用率不高B. 系统吞吐量小C. 不具备并行性D. 失去了交互性12．为了使系统中所有的用户都能得到及时的响应，该操作系统应该是（）。

A. 分时系统B. 网络系统C. 实时系统D. 多道批处理系统13．下面不属于分时系统特征的是（）。

WindowsNT操作系统

• 进程是作为对象来实现的。（它也是可共享的资源） • NT进程要求一个独特的组成成分——至少一个执行线程。 • NT进程的组成中没有PCB，有关的信息在进程对象的对象体中及局限于进程对象表中等处都有进程的信息 • 调度和执行的基本单位是线程而不是进程，因此不必划分进程状态。
与传统操作系统进程概念的不同
2) 保护子系统
• 用户态模式是由诸客户进程、服务器进程所构成的部分，其结构为客户/ 服务器模型。由环境子系统和集成子系统组成。
• 用户态模式包括了一些保护子系统，如OS/2子系统，POSIX子系统，安全子系统，当然还有最常用的Win32子系统，NT都称之为服务器。它们运行于CPU的用户层Ring3，建立在服务器上的各类应用程序被称为客户。
5) NT执行体
NT执行体基本上是一个完整的操作系统，它由一组部件组成： • 层次结构的第一层是由系统服务下面的几个部件构成，这些部件可通过内部界面互相调用。 • NT内核是第二层，它类似Mach的微内核。
• 最底一层是硬件抽象层（HAL）。它将NT 执行体的其余部分与运行机器的硬件特性隔离开来。
Windows NT操作系统
1. 概述
• 93年推出WINDOWS NT是一个32位的多任务操作系统。
• NT操作系统控制CPU时间的分配，而不是控制应用程序的分配。 • NT支持多CPU，多CPU提供真正的多任务，使用对称的多处理，意味着处理器分享所有任务，不象非对称的多处理那样让操作系统使用一个CPU，而让应用程序用另一个CPU。 • NT也是一个容错的操作系统，应用程序在自己的虚拟内存地址空间（4GB）上运行，一个应用程序不会干扰另一个应用程序的内存空间。
C．适宜于分布式计算模型

操作系统教学大纲

《操作系统》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称：《操作系统》总学时与学分：72学时 4学分课程性质：专业必修课授课对象：计算机科学与技术专业二、课程教学目标与任务操作系统原理是一门专业基础课程，是涉及考研等进一步进修的重要课程，是计算机体系中必不可少的组成部分。

本课程的目的和任务是使学生通过本课程的学习，理解操作系统的基本概念和主要功能，掌握操作系统的使用和一般的管理方法，从而为学生以后的学习和工作打下基础。

三、学时安排课程内容与学时分配表章节内容学时第一章操作系统引论5第二章进程管理12第三章处理机调度与死锁12第四章存储管理12第五章设备管理10第六章文件管理8第七章操作系统接口4第八章网络操作系统3第九章系统安全性3第十章UNIX操作系统3四、课程教学内容与基本要求第一章操作系统引论教学目标：通过本章的学习，使学生掌握操作系统的概念，操作系统的作用和发展过程，知道操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对计算机系统的首次扩充，是现代计算机系统必须配置的软件。

基本要求：掌握操作系统的目标和作用、发展过程、基本特征及主要功能；了解操作系统的结构设计本章重点：操作系统的概念、作用，操作系统的基本特征以及操作系统的主要功能。

本章难点：操作系统基本特征的理解，操作系统主要功能的体现。

教学方法：讲授与演示相结合1．操作系统的目标和作用：操作系统的目标、作用、推动操作系统发展的主要动力。

2. 操作系统的发展过程：无操作系统的计算机系统、批处理系统、分时系统、实时系统、微机操作系统的发展。

3．操作系统的基本特征：并发性和共享性、虚拟和异步性。

4. 操作系统的主要功能：处理机管理功能、存储器管理功能、设备管理功能、文件管理功能。

5. OS结构设计。

第二章进程管理教学目标：通过本章的学习使学生了解在现代的操作系统中程序并不能独立运行，作为资源分配和独立运行的基本单位都是进程。

操作系统所具有的四大特征也都是基于进程而形成的，并可以从进程的观点来研究操作系统。

Windows NT OS介绍

Windows NT OS介绍Microsoft Windows NT(New Technology)即视窗NT是由微软公司发行的操作系统。

Windows NT是基于OS/2 NT的基础编制的。

OS/2是由微软和IBM联合研制，分为微软的Microsoft OS/2 NT与IBM的IBM OS/2。

协作后来不欢而散，IBM继续向市场提供先前的OS/2版本，而微软则把自己的OS/2 NT的名称改为Windows NT，即第一代的Windows NT 3.1。

Windows NT是纯32位操作系统，采用先进的NT核心技术。

NT即新技术(New Technology)。

NT支持多CPU。

多CPU提供真正的多任务。

容错，安全（允许在文件和目录上设置许可权限。

）WINDOWS NT是一个操作系统,是一个比较早的操作系统.WINDOWS XP ,2000.2003.都是基于NT上的.而98,ME,都是基于DOS上的操作系统.WINDOWS NT是一个网络服务的操作系统,他对我们上网提供了强大的支持,比如网络打印,TCP协议,网络客户端,远程协助都是WINDOWS NT的程序.SVCHOST这个进程就是NT中的程序.NT内核版本之对应：Windows NT 3.1 93年即进行NT技术革命性的研发起点Win2000前一代NT4.0Win2000 NT4.1后升级为nt5.0Windows xp NT5.1Windows Server 2003 NT 5.2Window Vista NT6.0（2005年7月22日正式公布了这一名字，VISTA是展望的意思。

针对开发者方面，Vista使用.NET Framework 3.0版本，比起传统的Windows API更能让开发者能简单写出高品质的程序。

）Windows7（2009年10月22日正式发布）NT6.1Windows8 NT7.0尤其是上了服务器的NTFS磁盘。

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2.核心态组件如图7-1所示，核心态组件包括以下内容： ①内核（kernel），它包含最低层操作系统的功能，如线程调度，中断和异常处理，多处理机同步等。 ②执行体（Executive），它包含基本操作系统服务，如进程和线程管理器，虚拟存储器、对象管理器、安全监视器、本地过程调用等。 ③硬件抽象层HAL（Hardware Abstraction Layer）， HAL将内核、设备驱动程序、执行体同硬件分隔开来，以适应多种硬件平台。 ④设备驱动程序（device drivers），它包括文件系统和硬件设备驱动程序，硬件设备驱动程序将用户的I/O函数调用转换为对特定硬件的I/O请求。 ⑤图形引擎，它包括实现图形用户接口（Graphical User Interface，GUI）的基本函数。
操作系统原理
Principles of Operating System

7.1.1 NT内核Windows操作系统的特点 ⑴NT内核WINDOWS操作系统成功的关键是开放软件标准和兼容性。兼容性是指该操作系统执行其他操作系统环境下编写程序的能力（包括本系统的早期版本）。 NT内核WINDOWS操作系统支持多操作系统运行环境。包括：MS-DOS、16位Windows、OS/2等。 ⑵NT内核WINDOWS操作系统符合POSIX，提供一个 POSIX应用程序的执行环境。POSIX（Portable Operating System Interface for Computing Systems）是面向计算环境可移植操作系统接口，POSIX由美国电气电子工程师学会IEEE和ISO/IEC开发的标准系统。该标准是基于现有的UNIX实践和经验，描述了操作系统的调用服务接口，用于保证编制的应用程序可以在源代码一级上在多种操作系统上移植运行。 ⑶NT内核WINDOWS操作系统可运行在多种硬件平台，如Intel处理器、MIPS RISC处理器等。NT内核 WINDOWS操作系统采用目前流行的图形用户界面和 Win32应用程序接口子集。 2
4
7.2 NT内核Windows操作系统的体系结构
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1.用户态进程的类型如图7-1所示，用户态进程有四种基本类型： ①系统支持进程，如登陆进程Winlogin。 ②服务进程，如事件日志服务。 ③用户应用程序，它们是Win32、16位Windows、MSDOS、OS/2或POSIX五种应用程序之一。 ④环境子系统，负责向应用程序提供运行环境，NT内核WINDOWS操作系统提供以下几种运行环境：Win32、 OS/2和POSIX、16位Windows、MS-DOS。服务进程和用户应用程序是不能直接调用操作系统核心服务，必须通过子系统动态链接库（subsystem DLL）和系统交互。子系统动态链接库的作用是将文档化函数转换为Windows XP/Server 2003内部系统调用。
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构。NT内核WINDOWS操作系统具有层次结构，但层次间的界线并不那么清晰，有许多模块实际上跨越了两个或多个层次。 ⑵客户/服务器结构。在NT内核WINDOWS操作系统中采用了两种客户/服务器模式。 ①网络环境下的C/S模式。客户主要是驻留在网络工作站中，而服务器程序则驻留在网络服务器中。 ②本地机环境下的C/S模式，NT内核可分成两部分，一部分是用于提供各种服务的一组服务器进程；另一部分是内核，它用于处理客户和服务器之间的通信。 ⑶微内核结构 NT内核WINDOWS操作系统还引入了微内核结构，即在NT内核核心程序的下面有一个紧凑的微内核，⑷对象模型面向对象（Object）技术是基于“抽象”和“隐蔽”原则来控制大型软件的复杂度的。所谓的对象，是指在现实世界里具有相同属性、服从相同规则的一系列事物的抽象。“隐蔽”是指利用被封装的数据结构和一组对它操作的过程（函数），来表示系统中的某个对象。NT内核WINDOWS操作系统将所有的资源都看成对象，NT内核的服务大部分是对象服务。

⑷NT是32位的多任务操作系统，克服了DOS的 640KB的瓶颈限制。支持对称多CPU，支持多线程。 ⑸NT内核WINDOWS操作系统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。多重文件系统包括：MS-DOS的FAT16/32、OS/2 的高性能文件系统HPFS、CDFS、NTFS。NTFS 支持大容量外存。 ⑹ NT内核WINDOWS操作系统内置网络功能，支持分布式计算和互操作性。NT内核WINDOWS 操作系统采用先进的操作系统结构，客户/服务器模式、微内核结构、对象模型等。 ⑺安全可靠，安全性达到美国政府C2级安全标准。

环境子系统环境子系统（Environment Subsystems）是一个用户态服务器，为特定的操作系统提供一个API。如Win32子系统、16位 Windows环境子系统、MS-DOS环境子系统、OS/2环境子系统， POSIX环境子系统。Win32是唯一可见的环境子系统，用户可以透明地运行Win32、16位Windows、MS-DOS、OS/2和POSIX程序，给用户的感觉是NT内核WINDOWS操作系统可以运行几乎所有的应用程序。 Win32子系统主要部件： ①Win32子系统进程CSRSS。 ②一些函数，如Gettempfile、Definedosdevice、ExitWindowsFx 和几种自然语言支持函数。 ③核心态设备驱动程序Win32k.sys。包括窗口管理器控制窗口显示，管理屏幕输出。 ④子系统动态链接库(如User32.dll、Advapl32.dll、Gdi32.dll和 Kernel32.d11)，它调用Ntoskrnl.exe和Win32.sys将文档化的 Win32APl函数转化为适当的非文档化的核心系统服务。 ⑤图形设备驱动程序，包括依赖于硬件的图形显示驱动程序、打 9 印机驱动程序和视频小型端口驱动程序。
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图形引擎图形引擎包括实现图形设备接口（Graphical Device Interface，GDI）的基本函数，包括线条、文本、绘图和图形操作函数。应用程序调用标准的USER函数在显示器上创建窗口和按钮，窗口管理器传递这些请求到 GDI，GDI再将这些请求传送给图形设备驱动程序，在这里将按照显示设备的要求将其规格化。显示驱动程序与视频小型端口驱动程序相配合来完成对视频显示的支持。每个视频小型端口驱动程序都对与之相关的显示驱动程序提供硬件级支持。 GDI提供了一组标准的函数，它使得应用程序可以同图形设备通信而不必知道关于这些设备的任何事情。GDI 的各种函数在应用程序与图形设备之间起协调作用。 GDI解释应用程序对图形输出的要求，并把它们发送到图形显示驱动程序。GDI也能够为应用程序提供使用不同图形输出设备的标准接口，这个接口可以让应用程序 8 代码独立于硬件设备和硬件设备驱动程序。