विंडोज 10 और कीबोर्ड के उदाहरण का उपयोग करके पीसी के संचालन के बारे में, भाग 1

मेरा नाम एंड्री आर्टेमयेव है, मैं विंडोज 10 के कोर पर माइक्रोसॉफ्ट में काम करता हूं, मैंने पहले विंडोज 10x (डब्ल्यूसीओएस), एक्सबॉक्स, विंडोज फोन और माइक्रोसॉफ्ट एज पर काम किया था। मैं लोकप्रिय रूप से शैक्षिक उद्देश्यों के बारे में बताना चाहता हूं कि कीबोर्ड इनपुट और विंडोज 10. के उदाहरण पर कंप्यूटर कैसे काम करता है। लेखों की यह श्रृंखला मुख्य रूप से तकनीकी विशिष्टताओं के छात्रों के लिए डिज़ाइन की गई है। हम विचार करेंगे कि कीबोर्ड से दबाए गए कुंजी के बारे में जानकारी Notepad.exe में किस पथ पर जाती है। विषय की विशालता और अंतःविषयता के कारण, लेखों में अशुद्धि हो सकती है, जो टिप्पणियों में बताई गई हैं। जिस गति से विंडोज विकसित हो रहा है, उसके कारण कुछ जानकारी पुरानी हो सकती है।

हम विषय में कितनी गहराई तक गोता लगाते हैं?

आइए पहले उन स्तरों के बारे में बात करते हैं जिन पर एक कंप्यूटर पर विचार किया जा सकता है। प्रत्येक स्तर पिछले एक पर आधारित है। ऊपर से शुरू करते हैं।

आवेदन स्तर । सभी उपयोगकर्ता एप्लिकेशन यहां स्थित हैं, यह एक ब्राउज़र, माइक्रोसॉफ्ट ऑफिस, नोटपैड, साथ ही साथ आईआईएस वेब सर्वर, एसक्यूएल सर्वर, जावा और नेट जैसे विभिन्न मिडलवेयर और सभी स्क्रिप्टिंग भाषाएं हैं, चाहे वह रूबी, पीएचपी या बैट-फाइलें हों।

ऑपरेटिंग सिस्टम का स्तर । ओएस के रूप में माना जा सकता है:

• संसाधन प्रबंधक - मेमोरी, हार्ड ड्राइव, प्रिंटर, स्क्रीन, कीबोर्ड, सीमित संसाधन जो कंप्यूटर पर चलने वाले कार्यक्रमों द्वारा साझा किए जाते हैं।
• वर्चुअल मशीन - एक फ़ाइल एक आभासी वस्तु का एक अच्छा उदाहरण है। यह डिस्क पर डेटा का एक अमूर्त प्रतिनिधित्व करता है, इसके साथ काम करने के लिए एक एपीआई, और एक्सेस अधिकारों की अवधारणा को भी जोड़ता है। एक फ़ाइल के बजाय, एक डेटा कंटेनर और पूरी तरह से अलग एपीआई की अवधारणा हो सकती है। ओएस में ऐसी कई आभासी वस्तुएं हैं।
• प्लेटफ़ॉर्म - ओएस प्रोग्राम बनाने के लिए सॉफ्टवेयर मॉडल और प्राइमेटिव प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, विंडोज ड्राइवर फ्रेमवर्क आपको ड्राइवरों को जल्दी से विकसित करने की अनुमति देता है, विंडोज में विंडोज का उपयोग जटिल उपयोगकर्ता इंटरफेस बनाने के लिए किया जाता है। Dll - प्लगइन्स के माध्यम से कार्यक्रम की कार्यक्षमता का विस्तार करने के लिए एक मॉडल प्रदान करता है, साथ ही कीबोर्ड जाल के माध्यम से स्क्रीन रीडर को लागू करने के लिए एक तंत्र (देखें लोवेलवेकेबोर्ड हुक)।

ऑपरेटिंग सिस्टम को परतों और घटकों में विभाजित किया गया है। सामान्य तौर पर, विंडोज 10 की वास्तुकला इस तरह दिखती है। हम इसके बारे में थोड़ी देर बाद विस्तार से बात करेंगे।


कंप्यूटर वास्तुकला स्तर । यह एक मदरबोर्ड द्वारा दर्शाया जाता है, जिसमें एक विशिष्ट रूप कारक होता है, बिल्ट-इन फ़ंक्शंस माइक्रोचिप्स में एन्कोडेड किया जाता है जिसे चिप सेट और पोर्ट्स कहा जाता है, जिसके माध्यम से ग्राफिक्स कार्ड, नेटवर्क कार्ड, अतिरिक्त रैंडम एक्सेस मेमोरी (रैम), हार्ड ड्राइव, कीबोर्ड आदि को कनेक्ट करके कंप्यूटर की कार्यक्षमता का विस्तार करना संभव है। पोर्ट कंप्यूटर की गति और क्षमताओं को प्रभावित करते हैं, जो इसके उद्देश्य को निर्धारित करेगा, चाहे वह प्रति सेकंड हजारों अनुरोधों को संसाधित करने के लिए एक सर्वर हो, इंटरनेट का उपयोग करने के लिए एक टैबलेट, या कई वीडियो के साथ एक गेमिंग पीसी artami। ओएस मदरबोर्ड की सुविधाओं को अमूर्त करता है।

माइक्रोक्रिस्कुट नीचे की तस्वीर की तरह दिखते हैं और एक मिनी-कंप्यूटर हैं जो निम्न-स्तरीय कार्यों के लिए सरल कार्यक्रम करते हैं, उदाहरण के लिए, कीबोर्ड से डेटा पढ़ते हैं और इसे आगे स्थानांतरित करते हैं ताकि वे अंततः प्रोसेसर तक पहुंच सकें। एक नियम के रूप में, उन्हें सी में एक गैर-प्रोग्राम योग्य माइक्रोक्रेसीट या माइक्रोकंट्रोलर प्रोग्रामेबल के रूप में लागू किया जाता है।



मदरबोर्ड को माइक्रोकिरेट्स के कॉलोनी के रूप में माना जा सकता है जो बसों के माध्यम से एक दूसरे के साथ संचार करते हैं और उनके माध्यम से कनेक्टेड डिवाइस से प्रोसेसर और इसके विपरीत डेटा प्रसारित करते हैं। चिप सेट एक तरह का कंप्यूटर नर्वस सिस्टम है। मदरबोर्ड पर सभी चिप्स मूल रूप से एक दूसरे के साथ काम करने के लिए बनाए गए थे। उनमें से कुछ में विशेष कार्य हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, BIOS सेटिंग्स का एक टाइमर या भंडारण। शायद उनमें से सबसे महत्वपूर्ण एक है जिसमें एक अंतर्निहित कार्यक्रम (फर्मवेयर, BIOS, यूईएफआई) है जो बिजली के प्रकट होते ही चलना शुरू कर देता है। वह विंडोज बूट लोडर के साथ हार्ड ड्राइव को ढूंढती है और उस पर नियंत्रण स्थानांतरित करती है, जो बदले में OS निष्पादन योग्य फ़ाइल लॉन्च करती है, जिसे Windows10.exe कहा जा सकता है, वास्तव में NtOsKrnl.exe। BIOS जानता है कि हार्डवेयर निर्माताओं और ऑपरेटिंग सिस्टम के बीच एक समझौते के लिए धन्यवाद क्या देखना है।

मदरबोर्ड के आसपास, आप एक मोबाइल फोन, गेम कंसोल, सर्वर स्टेशन या स्मार्ट डिवाइस इकट्ठा कर सकते हैं। नीचे दी गई तस्वीर में, मदरबोर्ड के सामान्य रूप कारक।


माइक्रोआर्किटेक्चर स्तर प्रोसेसर (सीपीयू) द्वारा दर्शाया गया है, यह मदरबोर्ड का दिल है और सीपीयू की सेवा के लिए पूरे चिप सेट की आवश्यकता है। प्रोसेसर एक कंप्यूटर में एक कंप्यूटर है, एक अधिक शक्तिशाली और उन्नत माइक्रोकंट्रोलर जिसे फर्मवेयर की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि कमांड के प्रवाह मक्खी पर आता है जब थ्रेड अनुसूचक ने प्रोसेसर के संदर्भ को बदल दिया। प्रोसेसर के कार्यात्मक को सबसिस्टम में विभाजित किया गया है, उदाहरण के लिए, गणितीय और तार्किक संचालन में शामिल एक घटक, एक गणितीय कॉपोसेसर और एक कैश। उनमें से कुछ मदरबोर्ड पर एक अलग चिप हुआ करते थे, लेकिन अब उन्हें सीपीयू का हिस्सा बना दिया गया है, उदाहरण के लिए, एक बाधा नियंत्रक और उत्तरी पुल नामक एक चिप, जिससे काम की गति बढ़ गई।

माइक्रोआर्किटेक्चर वास्तुकला के समान नहीं है। सीपीयू की सभी कार्यक्षमता को एक साथ काम करने वाले घटकों में विभाजित किया गया है। ये घटक और उनकी परस्पर क्रिया सूक्ष्म-अपक्षय है। नीचे फ़्लोचार्ट में, उन्हें रंगीन आयतों और वर्गों द्वारा दर्शाया गया है।


प्रोसेसर आर्किटेक्चर अनिवार्य रूप से एक दस्तावेज है जो यह वर्णन करता है कि इसमें कौन सी कार्यक्षमता होनी चाहिए, उदाहरण के लिए, मोबाइल डिवाइस पर x86, x64 या ARM आर्किटेक्चर के लिए। यह दस्तावेज़ बताता है कि कौन से कमांड, रजिस्टर असाइनमेंट और ऑपरेशन लॉजिक का समर्थन किया जाना चाहिए। इंटेल, एएमडी, एलब्रस प्रोसेसर के निर्माता इस कार्यक्षमता को लागू कर सकते हैं क्योंकि वे इसे पसंद करते हैं और कमांड, रजिस्टर, फ्लैग, इंटरप्ट के रूप में इसमें नई सुविधाएँ जोड़ते हैं, और यदि ओएस उनके बारे में जानता है, तो वह इसका उपयोग कर सकता है। OOP के संदर्भ में, CPU आर्किटेक्चर इंटरफ़ेस है, और माइक्रोआर्किटेक्चर इसका कार्यान्वयन है।

तर्क सर्किट । सीपीयू ब्लॉक आरेख से रंगीन आयतों में तर्क सर्किट शामिल हैं जो शून्य और लोगों के अनुक्रमों पर अपना संचालन करते हैं। प्रोसेसर बिट्स (0 और 1) के रूप में सभी डेटा और निर्देशों को देखता है, सूत्र के अनुसार, किसी भी दशमलव संख्या को 0 और 1 के अनुक्रम के रूप में दर्शाया जा सकता है, लेकिन किसी विशेष संख्या का मतलब संदर्भ पर निर्भर करता है। यह एक कोड, संख्या, पत्र हो सकता है। अंकगणित और तर्क इकाई (ALU) बिटवाइज़ संचालन के माध्यम से दो संख्याओं को जोड़ सकते हैं। इसके अलावा, घटाव, गुणन और विभाजन के बिटवाइज़ एल्गोरिदम लंबे समय से ज्ञात हैं, तर्क सर्किट के डेवलपर्स को केवल उन्हें प्रभावी रूप से लागू करने की आवश्यकता है।


डिजिटल सर्किट शून्य और लोगों के स्तर पर डेटा के साथ काम करते हैं, जबकि एनालॉग सर्किट भौतिकी के नियमों के शोषण पर निर्भर करते हैं। वे सरल बिट जोड़तोड़ करते हैं, जैसे कि बदलाव, और, या, एक्सओआर। इन प्राथमिकताओं के माध्यम से अधिक जटिल संचालन कार्यान्वित किया जाता है। नीचे दी गई तस्वीर ट्रांजिस्टर के माध्यम से लागू एनालॉग और ऑपरेटर को दिखाती है। सर्किट के आउटपुट में, एक गैर-शून्य वोल्टेज केवल तभी मौजूद होगा जब यह दोनों इनपुट संपर्कों (बीएक्स 1 और बीएक्स 2) पर हो, अन्यथा शून्य वोल्ट। C # में && ऑपरेटर उसी तरह काम करता है। डिजिटल सर्किट अंततः एनालॉग पर आधारित होते हैं। तर्क सर्किट में शारीरिक रूप से तार्किक तत्वों को न केवल इलेक्ट्रॉनिक, बल्कि यांत्रिक, हाइड्रोलिक, ऑप्टिकल और अन्य तरीकों से भी लागू किया जा सकता है।


Radioelements का स्तर । शारीरिक रूप से एनालॉग सर्किट रेडियो तत्वों पर भरोसा करते हैं जो वास्तव में भौतिकी के नियमों का फायदा उठाते हैं। अधिकतर ये अर्धचालक होते हैं, अर्थात कुछ शर्तों के तहत, वे बिजली का संचालन कर सकते हैं, लेकिन नहीं कर सकते हैं। डायोड केवल एक ही दिशा में करंट का संचालन करता है, अगर यह बिना सेंसर किया गया है, तो 180 को घुमाया गया है और वापस टांका लगाया गया है, तो करंट इससे नहीं गुजरेगा। ट्रांजिस्टर केवल तभी चालू होता है जब नियंत्रण पैर पर वोल्टेज होता है। मानवता ने ट्रांजिस्टर को सूक्ष्म बनाना सीख लिया है और इसलिए उन्हें लाखों लोगों में एक छोटे बोर्ड पर रखा जा सकता है। नीचे की तस्वीरों में, अर्धचालक रेडियो तत्व और एक इलेक्ट्रॉन ट्रांजिस्टर के नीचे एक नैनो ट्रांजिस्टर के बगल में एक पारंपरिक ट्रांजिस्टर।
भौतिकी के नियमों का स्तर । और अंत में, निम्नतम स्तर भौतिकी के नियमों का स्तर है जो अर्धचालक रेडियोलेमेंट्स में संलग्न हैं।


हम ओएस स्तर के बारे में बहुत कुछ और कंप्यूटर वास्तुकला, माइक्रोआर्किटेक्चर, एनालॉग सर्किट और रेडियो तत्वों के बारे में बहुत कम बात करेंगे। अंतिम भाग के लिए, आपको यह समझना चाहिए कि यह सब एक साथ कैसे काम करता है।

ऑपरेटिंग सिस्टम मूल बातें

जब हम विश्वविद्यालय में असेंबली लैंग्वेज में गए, तो कई छात्रों के पास "कर्नेल और उपयोगकर्ता मोड" जैसे चतुर शब्दों से एक बेवकूफ़ था, जिसके तहत वास्तव में अच्छी तरह से ज्ञात भूमिका प्रमाणीकरण प्रणाली सभी के तहत छिपी हुई है, सभी साइटों पर कम से कम "एडमिन" का उपयोग होता है। सभी पृष्ठ और "उपयोगकर्ता" सीमित पहुंच वाले हैं। उसी तरह, "कोर" भूमिका में सीपीयू की सभी क्षमताओं तक पहुंच होती है, और "उपयोगकर्ता" भूमिका सभी प्रोसेसर कमांड का कारण नहीं हो सकती है और सभी तर्कों के साथ नहीं। इस रोल मॉडल के शीर्ष पर, ऑपरेटिंग सिस्टम क्लाइंट-सर्वर आर्किटेक्चर के सिद्धांत पर बनाया गया है, जहां सर्वर कोर है जो ओएस कार्यक्षमता को लागू करता है, और क्लाइंट उपयोगकर्ता प्रोग्राम है। वेब की दुनिया में, क्लाइंट और सर्वर शारीरिक रूप से अलग हो जाते हैं - ये दो अलग-अलग कंप्यूटर हैं जो नेटवर्क पर संचार करते हैं। ओएस में, क्लाइंट और सर्वर एक ही मशीन और एक ही हार्डवेयर पर रहते हैं। सर्वर के पास एक निश्चित एपीआई है जो ग्राहकों को अपना राज्य बदलने की अनुमति देता है, उदाहरण के लिए, ट्विटर एपीआई आपको मोबाइल क्लाइंट को पोस्ट बनाने, लॉग इन करने और एक ट्वीट फीड अपलोड करने की अनुमति देता है। विंडोज में एक विन एपीआई है, जो कि व्यापक कार्यों के कारण केवल अधिक बोझिल है, आज, विंडोज में लगभग 330,000 एपीआई प्लस यूडब्ल्यूपी ऐप के लिए एपीआई है। यदि ट्विटर की अवधारणाएं कमोबेश सभी के लिए स्पष्ट हैं - पोस्ट, उपयोगकर्ता, फ़ीड - तो ओएस की अवधारणाओं को इसके अंदर कुछ गहरा करने की आवश्यकता हो सकती है। इसलिए, ओएस की आंतरिक संरचना को समझने के बिना विंडोज एपीआई को समझना मुश्किल हो सकता है।

दरअसल, कर्नेल का मतलब तीन अलग-अलग चीजों से है। कर्नेल सभी OS कोड की तरह है। सबसिस्टम के रूप में कर्नेल OS तंत्र के लिए जिम्मेदार है, जैसे थ्रेड शेड्यूलर, संदर्भ स्विचिंग, इंटरप्ट हैंडलिंग, भौतिक (कर्नेल) के लिए वर्चुअल मेमोरी स्वैप और अन्य OSs का समर्थन करने के लिए कर्नेल सबसिस्टम - CSRSS.exe (विंडोज), PSXSS.exe (POSIX), OS2SS.exe (OS / 2) या WSL ​​(लिनक्स के लिए विंडोज सबसिस्टम)। इस संदर्भ में, पहला अर्थ समझा जाता है - सभी ओएस कोड।

जब स्क्रीन पर एक विंडो दिखाई देती है, तो एक डेटा संरचना ओएस (कर्नेल मोड) के सर्वर भाग में दिखाई देती है जो इस विंडो का वर्णन करती है - स्क्रीन, आकार, शीर्षक पाठ, विंडो फ़ंक्शन पर इसकी स्थिति जिसके माध्यम से ओएस घटनाओं का जवाब देने की अनुमति देता है। चूंकि ओएस में कई सबसिस्टम हैं, एक वस्तु का वर्णन करने वाली कई डेटा संरचनाएं हो सकती हैं, उदाहरण के लिए, उपयोगकर्ता प्रक्रिया के बारे में जानकारी घटकों में है:

• कार्यकारी - यहाँ ओएस का तर्क है। यह परत जांचती है कि क्या प्रक्रियाएं कर सकती हैं और क्या नहीं। इस फ़ाइल में मूल प्रक्रिया, प्रक्रिया प्रारंभ पैरामीटर (प्रक्रिया पर्यावरण ब्लॉक), संबंधित उपयोगकर्ता खाता, प्रक्रिया exe फ़ाइल का नाम, के बारे में जानकारी है।
• कर्नेल - ओएस तंत्र जैसे थ्रेड शेड्यूलर को यहां लागू किया जाता है। यह स्टोर करता है कि उपयोगकर्ता और कर्नेल मोड में प्रक्रिया कितना समय बिताती है, जिसके प्रोसेसर इसके थ्रेड्स संलग्न होते हैं, प्रक्रिया की मूलभूत प्राथमिकता थ्रेड्स हैं।
• विंडिंग सबसिस्टम - GDI ऑब्जेक्ट्स के बारे में जानकारी जो विंडो में आकर्षित करने के लिए उपयोग की जाती है। ये ऐसे आदिम हैं जैसे ब्रश, पेन इत्यादि।
• डायरेक्टएक्स - डायरेक्टएक्स से जुड़ी हर चीज: शेडर्स, सरफेस, डीएक्स ऑब्जेक्ट्स, जीपीयू परफॉर्मेंस काउंटर, ग्राफिक मेमोरी के लिए मेमोरी सेटिंग्स।
• Windows सबसिस्टम जिसे CSRSS.exe प्रक्रिया (क्लाइंट सर्वर रनटाइम सबसिस्टम) द्वारा दर्शाया गया है। Windows ने पहले OS POSIX (प्रक्रिया PSXSS.exe) और OS / 2 (OS2SS.exe) का समर्थन किया था। उन दिनों, विंडोज को एक ही सबसिस्टम बनाने के लिए विचार आया था, लेकिन यह धीमा था और इसलिए जल्द ही CSRSS.exe का हिस्सा win32k.sys में स्थानांतरित कर दिया गया, जिसे अब कई फाइलों में विभाजित किया गया है - win32k.sys, win32kb.sys और win32kfull.sys। प्रक्रिया समूह डेटा, शटडाउन स्तर, सत्र डेटा, आदि के बारे में जानकारी यहाँ संग्रहीत है।

POSIX और OS / 2 के लिए समर्थन अधिक संभावना औपचारिक था, क्योंकि इन OS से प्रोग्राम को स्थानांतरित करने के लिए, आपको एक एक्स-फ़ाइल प्राप्त करने के लिए स्रोत कोड ढूंढना होगा और इसे एक विशेष तरीके से फिर से जोड़ना होगा, जिसमें OS API के सभी कॉल PSXdll.dll (NETAPI.DLL) पर रीडायरेक्ट किए गए थे ओएस / 2 और विंडोज अनुप्रयोगों के लिए User32.dll के लिए DOSCALLS.DLL), जो विंडोज एपीआई पर एक पतली आवरण था। कुछ API की स्थिति को PSXSS.exe सबसिस्टम (OS2SS.exe) की प्रक्रिया में संग्रहीत किया गया था। चूंकि सभी एपीआई को 1 से 1 तक मैप नहीं किया जा सकता है, इसलिए इस तरह के कार्यक्रम ने अस्थिरता से काम किया। विंडोज 10 में लिनक्स समर्थन जोड़ा गया था और यह पूरी तरह से अलग तरीके से काम करता है। लिनक्स सबसिस्टम को कर्नेल मोड में होस्ट किया गया है और लिनक्स और लिनक्स के लिए विंडोज सबसिस्टम के बीच का अंतर लगभग अलग-अलग बिल्ड के बीच समान है। विशेष रूप से WSL के लिए, एक नई प्रकार की प्रक्रिया शुरू की गई थी - PICO- प्रक्रिया।

एक घटक क्या है? यह एक तार्किक रूप से समूहीकृत कार्यक्षमता है। एक घटक को एक ओओपी वर्ग, डीएलएल, फ़ोल्डर कहा जा सकता है, एक सामान्य उपसर्ग, नाम स्थान, वास्तुकला में परत के साथ कार्यों का सेट।

क्लाइंट-सर्वर विभाजन पर अधिक

सीपीयू की अंतर्निहित कार्यक्षमता, मेमोरी शेयरिंग और सॉफ्टवेयर चेक का उपयोग करके क्लाइंट और सर्वर को अलग किया जाता है।

उपकरण निर्माता ओएस के डेवलपर्स के साथ सहयोग करते हैं, इसलिए, प्रोसेसर में ऑपरेटिंग सिस्टम के रचनाकारों की जरूरतों को ध्यान में रखते हुए तंत्र बनाए गए हैं। सभी आधुनिक प्रोसेसर में, उपयोगकर्ता भूमिका तंत्र लागू किया जाता है, जहां उपयोगकर्ता को वर्तमान में निष्पादन योग्य कोड के रूप में समझा जाता है। वेब अनुप्रयोगों में, उपयोगकर्ता की लॉग इन की भूमिका को एक चर में संग्रहीत किया जाता है और, अनुकूल नाम व्यवस्थापक या उपयोगकर्ता के अलावा, इस भूमिका की एक आईडी होती है, जिसे अक्सर प्राधिकरण के दौरान उपयोग किया जाता है, क्योंकि संख्याओं की तुलना करना तार की तुलना में तेज और आसान है। प्रोसेसर में, वर्तमान उपयोगकर्ता की भूमिका "सुरक्षा रिंग" नामक फ़ील्ड में संग्रहीत की जाती है, न कि "करेंटयूसर.रोल। डी"। अधिकांश प्रोसेसर में, यह फ़ील्ड 0 से 3 तक चार मान लेती है। "कर्नेल मोड" नामक भूमिका के लिए विंडोज़ 0 का उपयोग करता है, क्योंकि यह सबसे विशेषाधिकार प्राप्त मोड है और भूमिका के लिए सबसे बड़ा मूल्य "उपयोगकर्ता मोड" है, क्योंकि यह सबसे सीमित भूमिका है। शेष भूमिकाओं का उपयोग नहीं किया जाता है क्योंकि 0 और 1, 2 और 3 के बीच का अंतर नगण्य है। ये भूमिकाएँ स्मृति के उन पृष्ठों को सीमित करती हैं जिन्हें संबोधित किया जा सकता है, आप कुछ निर्देशों को नहीं कह सकते, या आप उन्हें कुछ तर्कों के साथ नहीं बुला सकते। कीबोर्ड जैसे उपकरणों के साथ डेटा के आदान-प्रदान के लिए I / O पोर्ट्स तकनीक के उपयोग पर भी प्रतिबंध है, लेकिन इसका उपयोग 10 वर्षों से नहीं किया गया है। कर्नेल मोड पर स्विच करना syscall कमांड के माध्यम से होता है, जो कि इंडेक्स द्वारा विंडोज एपीआई को पॉइंटर्स के एरे में कॉल किए जाने वाले फंक्शन को खोजता है। इस सरणी के लिए एक पॉइंटर को ओएस बूट के दौरान एक विशेष प्रोसेसर रजिस्टर में संग्रहीत किया जाता है।

मैंने विशेष रूप से सीपीयू रजिस्टर को एक क्षेत्र कहा है। जब आप C # में कोई प्रोग्राम लिखते हैं, तो आप अपनी पसंद के अनुसार अपनी फ़ील्ड में कई फ़ील्ड जोड़ सकते हैं और उन्हें अनुकूल नाम दे सकते हैं। प्रोसेसर और माइक्रोकंट्रोलर के लिए, फ़ील्ड को रजिस्टरों कहा जाता है। जब आप लोहे का एक टुकड़ा डिज़ाइन करते हैं, तो आपको पहले से ही इस स्तर पर समझने की ज़रूरत है कि आपको कितने रजिस्टरों (फ़ील्ड्स) की आवश्यकता है, उन्हें किस आकार का होना चाहिए और उन्हें किस प्रकार की कार्यक्षमता प्रदान करनी चाहिए, ताकि यह सभी कल्पनाशील और अनिश्चित परिस्थितियों के लिए सभी अवसरों के लिए पर्याप्त हो। कल्पना कीजिए कि आपको C # जैसी प्रोग्रामिंग भाषा में एक कार्यक्रम लिखने की आवश्यकता है जिसमें कक्षा में 16 पूर्वनिर्धारित क्षेत्र हैं और आप अन्य चर का उपयोग नहीं कर सकते हैं। यानी समान फ़ील्ड का उपयोग लॉग-इन उपयोगकर्ता, सॉर्ट किए गए सरणी, अस्थायी डेटा या विधि के परिणाम को संग्रहीत करने के लिए किया जा सकता है। ऐसे क्षेत्रों के नाम संभव हो सकते हैं, जैसे कि tempData, funcResult के बजाय, अजीब नाम होंगे EAX, AH, AL, DX, आदि। यदि आपने C # में x86 आर्किटेक्चर पर प्रोसेसर का एक एमुलेटर लिखा है, तो कोड कुछ इस तरह दिख सकता है (DIV - divide, command) पूर्णांक विभाजन):


समझाने के लिए, मैंने एक कर्नेल मोड चेक जोड़ा। यदि शून्य त्रुटि से एक विभाजन होता है, तो प्रोसेसर ओएस को एक बाधा के माध्यम से सूचित करता है (एक घटना फेंकता है)। बूट समय पर, ओएस प्रोसेसर को फ़ंक्शन के लिए एक आयामी सरणी प्रदान करता है जिसे एक रुकावट वेक्टर कहा जाता है, जहां प्रत्येक सूचकांक किसी प्रकार की घटना से मेल खाता है, उदाहरण के लिए, शून्य से विभाजन। ओएस प्रोसेसर के आर्किटेक्चर को जानता है, जो उस पर चल रहा है और तदनुसार एक सरणी में फ़ंक्शन पॉइंटर्स को व्यवस्थित कर सकता है। सीपीयू इस फ़ंक्शन को कॉल करता है और ओएस का अपना कोड होता है। उदाहरण के लिए, Windows रजिस्ट्री में दिखता है कि क्या डिबगर स्थापित है और एक संदेश प्रदर्शित करता है कि एक त्रुटि हुई है और उस जगह को देखने के लिए डिबगर चलाना संभव है जहां यह हुआ था। एक इंटरप्ट को इंटरप्ट कहा जाता है क्योंकि यह प्रोग्राम निष्पादन के सामान्य कोर्स में हस्तक्षेप करता है और इंटरप्ट हैंडलर को निष्पादित करना संभव बनाता है और इसके पूरा होने के बाद ही प्रोसेसर प्रोग्राम के निष्पादन पर वापस आ सकता है।

बाधाएं न केवल प्रोसेसर द्वारा बल्कि बाहरी उपकरणों (कीबोर्ड, माउस) या प्रोग्राम कोड द्वारा भी उत्पन्न की जा सकती हैं। थ्रेड शेड्यूलर एक टाइमर सेट करता है, जो कि एक क्वांटम के अंतराल पर (डिफ़ॉल्ट रूप से, विंडोज सर्वर में लगभग 15ms) अधिक होता है, जो आंतरिक एल्गोरिथ्म द्वारा निष्पादित किए जाने वाले किसी अन्य थ्रेड को असाइन करने के लिए एक व्यवधान उत्पन्न करता है। विजुअल स्टूडियो में प्रोग्राम का चरण-दर-चरण निष्पादन भी रुकावट तंत्र पर निर्भर करता है - ध्वज प्रोसेसर पर सेट किया गया है, जो प्रत्येक कमांड के बाद, विंडोज डिबगिंग इंजन द्वारा संसाधित होता है और विजुअल स्टूडियो एपीआई के माध्यम से सूचित करता है।

वर्चुअल मेमोरी के लिए मेमोरी शेयरिंग को लागू किया जाता है। मैंने पहले कहा था कि ओएस एक संसाधन प्रबंधक और वर्चुअल मशीन है। 1 RAM 32 Windows 4 , .. 1, 4. ( ). . 4096 (4), :

• . . CPU , . , , , , . .
• , . RAM 4. RAM , .
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• RAM . / - . RAM , , . Windows 10 , .

Windows 10 , — ( ), .
64 16 , 18,446,744,073,709,551,616 . RAM 48 , 16 . Win x64 , . , 64 Windows “” 256 Tb . 8TB IA64 7TB x64. Windows 10 — 2TB, . RAM Windows 10 , .

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Windows?

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• Hyper-V Hypervisor — Windows . , Hyper-V , , .
• HAL.dll — Hardware Abtraction Layer — — , , — Windows HAL.dll, . , , . , - ACPI.sys.
  
  Advanced Configuration and Power Interface? 1996 UI, .
  
  
  
  1996 ACPI, , .. . ACPI , CD drive, .. .
  
• Device Drivers — . *.sys, , . Process Explorer SysInternals .
• Kernel — Kernel Mode Execution Environment , , , , . .
• Executive — , - .
• Windowing & Graphics — DirectX .
• NtDll.dll — . dll , ( .. dll) . Nt Native, Native American. यानी API , . dll Nt (NtDestroyMenu). Win API User32.dll. NtDll.dll, Nt* (level of indirection) — subsystem dll User32.dll PSXdll.dll DOSCALLS.DLL Windows. NtDll.dll ( S ession M anagement S ub S ystem .exe , Win dows Init itialize .exe .), .
• SubSystem dlls — . Windows User32.dll. - API , Nt* NtDll.dll, CreateFile NtCreateFile).
• Environment Subsystems — CSRSS.exe, Windows. POSIX ( PSXSS.exe) OS/2 (OS2SS.exe). Windows Subsystem for Linux -.
• System Processes — , LSASS.exe (Local Security Authority SubSystem) .
• Service Processes — Windows ( Plug and Play Manager) *.exe . SvcHost.exe , *.dll-. SvcHost'.
• User Processes — . — , , . .

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