Arquitectura del Ejecutor de Windows: Componentes del núcleo y subsistemas de usuario


1.1 – Capa de Abstracción de Hardware (HAL)

La Capa de Abstracción de Hardware, conocida por sus siglas en inglés (HAL), es una biblioteca de manipulación de hardware con rutinas suministradas por Microsoft o por el fabricante del hardware. Esta capa queda en el nivel más bajo del Ejecutor de Windows. Más información.

1.2 – Microkernel

El microkernel es el responsable de todas las acciones que se realizan sobre el sistema; casi todas las funciones del sistema pasan a través de él.

Principales funciones

  • La principal tarea de este componente es la planificación de ejecución de hilos (segmentos de código pertenecientes a un proceso particular).
  • Es responsable de la manipulación de interrupciones del sistema desde dispositivos físicos.
  • Manipula las excepciones del procesador, que ocurren cuando el procesador intenta ejecutar alguna operación que no está permitida.
  • El uso final del microkernel es suministrar soporte para la recuperación del sistema ante una caída de energía. Si el sistema está equipado con un suministrador de energía ininterrumpible (más conocido por sus siglas en inglés, UPS), el microkernel es advertido cuando se detecta la caída de energía; entonces coordina un cierre ordenado del sistema, que incluye la advertencia a los dispositivos de entrada/salida y permite que se restauren consecuentemente.

1.3 – El Ejecutor de Windows

El Ejecutor de Windows provee los fundamentos del sistema operativo que son suministrados a todas las aplicaciones que corren sobre el sistema. Entre sus servicios están la administración de objetos, la gestión de memoria virtual, los servicios de entrada/salida y la administración de procesos.

1.4 – El Administrador de Objetos

El Administrador de Objetos (Object Manager) se encarga de crear, destruir y gestionar todos los objetos del Ejecutor de Windows.

1.5 – El Administrador de Procesos

El Administrador de Procesos (Process Manager) es el responsable de crear, eliminar y modificar los estados de todos los procesos e hilos, así como de proporcionar información sobre el estado de procesos e hilos al resto del sistema.

1.6 – El Administrador de Memoria Virtual

El Administrador de Memoria Virtual (Virtual Memory Manager o VMM) se encarga de todo lo relacionado con la política de gestión de la memoria.

1.7 – Servicios de Llamadas a Procedimientos Locales

El Servicio de Llamadas a Procedimientos Locales (Local Procedure Call Facility o LPC) es el módulo que se encarga de recibir y enviar las llamadas de procedimiento locales entre las aplicaciones cliente y los subsistemas servidores. Más información en Mapro.

1.8 – El Monitor de Seguridad

El Monitor de Seguridad (Security Reference Monitor o SRM) es la base 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 estrechamente con el Administrador de Objetos. Cada vez que un usuario intenta acceder a un objeto, el Administrador de Objetos crea un manejador para acceder a éste y llama al SRM para determinar el nivel de acceso concedido por el manejador. El SRM usa la información contenida en la ficha de acceso del usuario y la compara con la lista de control de accesos del objeto para ver si al usuario debe concedérsele el nivel de acceso solicitado. De esta forma, el SRM controla la seguridad de acceso de todos los objetos en el sistema.

1.9 – 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.

Modo usuario

Subsistemas de ambiente protegido

En Windows hay tres subsistemas de ambiente protegido:

  • El subsistema Win32
  • El subsistema POSIX
  • El subsistema OS/2

2.1 – El subsistema Win32

El subsistema Win32 es responsable de toda la entrada y salida. Posee el control de la pantalla, el teclado y el ratón. Cuando otros subsistemas, como OS/2 o POSIX, necesitan utilizar estos dispositivos, solicitan los servicios al subsistema Win32.

2.2 – El subsistema POSIX

El subsistema POSIX interactúa con el Ejecutor de Windows. Se encarga de definir aspectos específicos del sistema operativo UNIX, como las relaciones jerárquicas entre procesos padres e hijos —las cuales no existen en el subsistema Win32— y que, por consiguiente, no aparecen implementadas directamente en el Ejecutor de Windows.

2.3 – El subsistema OS/2

El subsistema OS/2 proporciona la interfaz gráfica y las llamadas al sistema; las llamadas son servidas con ayuda del Ejecutor de Windows. Más información en OS/2.

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