Основные характеристики Windows NT
Виртуальная память с подкачкой страниц по требованию
Виртуальное адресное пространство (virtual address space) процесса – это набор адресов, которые могут использовать потоки процесса, оно равно четырем гигабайтам (232 байт), два из которых предназначены для использования программой, а другие два зарезервированы для ОС.
Во время выполнения потока диспетчер памяти при помощи аппаратных средств транслирует (отображает) виртуальные адреса в физические, по которым данные хранятся на самом деле. Посредством контроля над процессом отображения ОС может гарантировать, что процессы не будут пересекаться друг с другом и не повредят ОС.
Когда физической памяти не хватает, диспетчер памяти выгружает часть содержимого памяти на диск. При обращении потока по виртуальному адресу, соответствующему переписанным на диск данным, диспетчер памяти снова загружает эти данные с диска в память.
В Windows NT код ОС располагается в верхней части виртуального адресного пространства, а пользовательский код и данные – в нижней. Можно выгружать всю пользовательскую память. Код пользовательского режима не может производить запись и чтение системной памяти.
Часть системной памяти, называемая невыгружаемым (резидентным) пулом (nonpaged pool), никогда не выгружается на диск и используется для хранения некоторых объектов и других важных структур данных. Другая часть системной памяти, которая может быть выгружена на диск, называется выгружаемым (нерезидентным) пулом (paged pool).
Симметричная мультипроцессорная обработка
NT поддерживает только архитектуру с симметричной мультипроцессорной обработкой – SMP.
Системы с симметричной мультипроцессорной обработкой позволяют коду операционной системы выполняться на любом свободном процессоре или на всех процессорах одновременно, причем каждому из процессоров доступна вся память. Чтобы гарантировать правильную работу системы, код таких ОС должен следовать строгим правилам. Windows NT обладает свойствами, которые принципиально важны для мультипроцессорной ОС:
- Код ОС может выполняться на любом из доступных процессоров и на нескольких процессорах одновременно. За исключением кода ядра, которое выполняет планировку потоков и обработку прерываний, весь код ОС может быть вытеснен потоком с более высоким приоритетом.
- В одном процессе может быть несколько потоков управления. Потоки позволяют процессу выполнять разные части его программы на нескольких процессорах одновременно.
- Серверные процессы могут иметь несколько потоков для одновременной обработки запросов от нескольких клиентов.
Имеются механизмы совместного использования объектов потоками разных процессов, и гибкие возможности коммуникации между потоками разных процессов, включая совместно используемую память и оптимизированное средство передачи сообщений.
Интегрированная поддержка сети
Windows NT разработана со встроенной сетевой поддержкой и включает широкую поддержку сети, интегрированную с системой ввода/вывода и интерфейсом Win32 API.
Четырьмя основными типами сетевого программного обеспечения являются сетевые сервисы, сетевые API, протоколы и драйверы сетевых карт, располагающиеся друг под другом, формируя сетевой стек.
Windows NT предоставляет хорошо определенные интерфейсы для каждого слоя в стеке, чтобы в дополнение к поставляющемуся с Windows NT множеству различных сетевых интерфейсов API, протоколов и драйверов сетевых карт, пользователи могли расширять сетевые возможности ОС путем разработки собственного сетевого программного обеспечения.