首页 > 代码库 > Windows操作系统架构
Windows操作系统架构
用户态
用户态有四类组件，这四类组件都是以进程形式存在的，也就是说，它们都有自己的进程地址空间（其实就是一套页表）。
1. System Support Processes
这些是固化的进程，也就是说是操作系统结合在一起的进程。
比如logon process(winlogon.exe)，Session manager（smss.exe）。
| 1 2 3 4 5 6 | Session Manager [smss.exe]Local Session Manager [lsm.exe]Service Control Manager [services.exe]Local Security Authority [lsass.exe]Winlogon [winlogon.exe]Wininit [wininit.exe] |
它们都不属于service，因为它们都不是由SCM(Service Control Manager)启动的。
2. Service Processes
Service进程是由SCM启动的，它们与user logon是独立的，因为有些service的启动时机比winlogon.exe还早。
Task Scheduler和Print Spooler都是services。
| 1 | Service Host [svchost.exe] |
3. User Applications
就是常说的应用程序。
4. Environment Subsystem Server Processes
就是常说的“环境子系统”，也就是“Win32子系统”。
| 1 | [csrss.exe] |
Subsystem Dynamic Libraries
由四个dll组成：
| 1 2 3 4 | Kernel32.dllAdvapi32.dllUser32.dllGdi32.dll |
它们实际上是Service Processes和User Applications的一部分，以dll的形式加载到它们的进程地址空间中去的。
它们的作用是向Service Processes和User Applications提供Win32 API接口。
Win32 API在实现上分为三类：
1. 完全在这四个dll的内部实现。
2. 通过这四个dll，调用更加底层的(内核态，比如内核或者驱动)实现。
3. 这四个dll与Environment Subsystem Server Processes建立C/S通信模型，dll作为client请求Win32子系统的server进程（用户态进程）来提供相应的实现。
内核态
内核态组件分为以下几类：
1. Windows Executive
可以理解为内核态的管理程序，其实就是各个模块子系统。
比如内存管理模块，进程与线程管理模块，安全模块，IO模块，网络模块，以及进程间通信模块。
2. Windows Kernel
狭义上的内核，提供内核态中的核心操作，比如线程调度与切换，中断和异常的分发与处理，以及多处理的同步等等。
它其实就是一组函数的集合。
3. Device Driver
内核态驱动。
4. HAL
Hardware Abstract Layer
用来隐藏与平台相关的细节，并且向上提供统一的API接口。
5. Windowing and Graphics System
窗口与绘图系统。用来提供GUI相关功能。
这5个组件大部分都存在于一个Ntoskrnl.exe中，当然一些第三方的driver除外。
Windows Subsystem
Windows子系统包含两部分：
即上面所描述的用户态的Environment Subsystem Service Processes和内核态的Windowing and Graphics System。
用户态的Win32子系统服务进程
| 1 2 3 4 5 | [csrss.exe]Basesrv.dllWinsrv.dllCsrsrv.dll |
向Win32 Subsystem dll代表的client提供以下功能支持：
1. Console Windows（命令行窗口，即不带GUI功能，不涉及到Win32k.sys）
2. 创建和删除Process/Thread
3. Side-by-Side（Sxs）支持
等等。
内核态的Win32k.sys驱动
提供以下功能：
1. 窗口管理器，以及与GUI相关的输入输出设备，消息传递等机制。
2. 提供GDI绘图库。
3. DirectX的支持(在另一个驱动Dxgkrnl.sys中实现)
Ntdll
Executive
Kernel
HAL
Device Driver
Subsystem Processes