64、Windows 7系统组件深度解析

Windows 7系统组件深度解析

1. 系统动态配置与整体架构

Windows 7具备强大的设备动态配置支持能力。外部磁盘、拇指驱动器、相机等设备不断插拔，系统能自动识别设备，查找、安装并加载合适的驱动程序，且通常无需用户干预。当设备拔出时，驱动程序自动卸载，系统继续运行而不影响其他软件。

Windows的架构是一个分层的模块系统。主要层次包括运行在内核模式的硬件抽象层（HAL）、内核和执行体，以及运行在用户模式的一系列子系统和服务。用户模式子系统分为两类：环境子系统，用于模拟不同的操作系统；保护子系统，提供安全功能。这种架构的主要优点是模块间的交互简单。

2. 硬件抽象层（HAL）

HAL是一层软件，它向操作系统的上层隐藏了硬件芯片组的差异。HAL导出一个虚拟硬件接口，供内核调度器、执行体和设备驱动程序使用。对于每种CPU架构，无论存在何种支持芯片，每种设备驱动程序只需要一个版本。设备驱动程序直接映射和访问设备，但内存映射、I/O总线配置、DMA设置以及处理主板特定功能等与芯片组相关的细节都由HAL接口提供。

3. 内核

内核层有四个主要职责：线程调度、低级处理器同步、中断和异常处理，以及用户模式和内核模式之间的切换。内核用C语言实现，仅在与硬件架构的最低层接口时才使用汇编语言。

内核按照面向对象的设计原则组织。在Windows中，对象类型是系统定义的数据类型，具有一组属性（数据值）和一组方法（例如函数或操作）。对象是对象类型的实例。内核通过使用一组内核对象来完成其工作，这些对象的属性存储内核数据，方法执行内核活动。

3.1 内核调度器

内核调度