MODO KERNEL
– CAPA DE ABSTRACCIÓN DE HARDWARE (HAL).
Conocido por sus siglas en inglés HAL (Hardware Abstraction Layer) es una interfaz entre el hardware y el resto del Sistema Operativo, está implementada como una biblioteca de enlace dinámico (dll) y es responsable de proteger el resto del sistema de las especificaciones del hardware, tales como controladores de interrupción e interfaces de entrada/salida. Esta abstracción hace al sistema más portable ya que el resto del sistema no tiene que preocuparse sobre que plataforma está corriendo. Cada plataforma en que el sistema corre necesita un HAL específico. El diseño intenta que cuando Windows sea portado a una nueva arquitectura de procesador, el HAL sea reescrito para el nuevo procesador, pero el resto del sistema simplemente debe ser recompilado.
Aunque la meta de Windows es que todas las llamadas relacionas con el hardware sean a través del HAL, la realidad es que un número pequeño de llamadas de los drivers y del Kernel bordean al HAL e interactúan directamente con el hardware.
– MICROKERNEL
Es el responsable de todas las acciones que se realizan sobre le sistema y casi todas las funciones del sistema pasan a través de él.
El diseño de este componente asigna muchas de las funciones normalmente asignadas al Kernel en los Sistemas Operativos tradicionales a un grupo de programas llamado Ejecutor de Windows, del cual el microkernel es parte, corre en el modo privilegiado y ambos (el ejecutor y el microkernel) se comunican a través de primitivas del sistema operativo a bajo nivel.
El microkernel está situado en el corazónde Windows, trabaja muy estrechamente con el HAL (Nivel de Abstracción de Hardware), este planifica la ejecución de hilos y manipula las interrupciones y excepciones de procesos. El papel de este es mantener a los procesadores lo mas ocupado posible. En sentido general este se encarga de las funciones más básicas de todo el SO, como son:
•Ejecución de subprocesos.
•Sincronización multiprocesador.
•Manejo de las interrupciones de hardware.
– EL ADMINISTRADOR DE OBJETOS.
El Administrador de Objetos (Object Manager) es usado para crear, modificar y eliminar objetos ( tipos de datos abstractos que son usados para representar recursos del Sistema Operativo) usados por todos los sistemas que conforman el Ejecutor de Windows. Este también proporciona información sobre el estado de los objetos a todo el Sistema Operativo.
Este también se asegura que los objetos no consuman muchos recursos (por lo regular la memoria), manteniendo cuotas para los diferentes tipos de objetos.
A modo de resumen el Administrador de Objetos se encarga de crear, destruir y gestionar todos los objetos del Ejecutor de Windows.
– EL EJECUTOR DE WINDOWS.
El Ejecutor de Windows se encarga de las tareas importantes, las que son de vital importancia para el sistema completo, ya que el microkernel está casi siempre demasiado ocupado para dirigirse directamente.
Este componente trabaja estrechamente con el Administrador de Objetos. Cada vez que un usuario intenta acceder a un objeto el Administrador de Objetos crea un manipulador para acceder a este y llama al SRM para determinar el nivel de acceso concedido por el manipulador. El SRM usa información contenida en la ficha de acceso del usuario y lo compara con la lista de control de accesos sobre el objeto para ver si al usuario debe concederse el nivel de acceso pedido. De esta forma el SRM tiene el control de la seguridad de acceso de todos los objetos en el sistema. Una definición clara es que el Ejecutor de Windows provee los fundamentos del sistema operativo que serán suministradas a todas las aplicaciones que corren sobre el sistema. Este incluye servicios como la Administración de Objetos, de Memoria virtual, de Entrada-Salida y de Procesos.
– EL ADMINISTRADOR DE PROCESOS.
El Administrador de Procesos (Process Manager) es el responsable de crear, quitar y modificar los estados de todos los procesos e hilos. Este también proporciona información sobre el estado de procesos e hilos al resto del sistema.
– EL ADMINISTRADOR DE MEMORIA VIRTUAL.
El Administrador de Memoria Virtual (Virtual Memory Manager o VMM) proporciona la gestión de memoria virtual del sistema. La memoria virtual es un esquema que permite usar los recursos del disco en lugar de la memoria física del sistema moviendo las páginas al disco cuando estas no están siendo usadas y recuperándolas cuando se les necesitan. Este es un segmento integral de Windows el cual asigna espacios de direcciones de 32 bit a cada proceso sin preocuparse de la cantidad de memoria física del sistema.
– EL MONITOR DE SEGURIDAD.
El Monitor de Seguridad (Security Reference Monitor o SRM) es el lecho de toda la seguridad dentro del sistema WINDOWS y es el responsable de hacer cumplir todas las políticas de seguridad en la computadora local.
Este componente trabaja conjuntamente con los subsistemas de tiempo de corrida, proceso de conexión al sistema (conocido como logon process) y control de la seguridad local (local security authority). Cuando un usuario intenta conectarse al sistema su identidad es verificada, el subsistema de proceso de conexión pide una ficha de acceso de seguridad (conocido por sus siglas en inglés SAT o security access token) del usuario. El SAT contiene una lista de los privilegios de usuarios y grupos. Este se usa como llave para ese usuario durante la sesión de conexión. Siempre que el usuario quiera hacer algo, el SAT es presentado y usado para determinar si el usuario puede realizar las acciones.
– EL ADMINISTRADOR DE ENTRADA-SALIDA.
El Administrador de Entrada-Salida (I/O Manager) es responsable de gestionar la comunicación entre los distintos drivers de dispositivo, para lo cual implementa una interfaz bien definida que permite el tratamiento de todos los drivers de una manera homogénea, sin que intervenga el cómo funciona específicamente cada uno. Tiene una serie de subcomponentes que son:
•Driver del Sistema de Archivos: este se encarga de establecer la comunicacióncon los drivers de los Sistemas de Ficheros, ya que el sistema permite la coexistencia de múltiples Sistemas de Archivos en diferentes particiones lógicas de la misma unidad física.
•El servidor y el redirector de red.
•Los drivers de dispositivo del sistema.
•El administrador de caches (Cache Manager): este se encarga de manipular la cache para todo el Sistema de Entrada y Salida.
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