Питер Нортон - Полное руководство по Microsoft Windows XP

Специалисты Microsoft предусмотрели использование программ MS DOS, причем в процессе их исполнения иногда создается впечатление, что это происходит в самой операционной системе. В данном случае применение дополнительной среды позволяет создать результирующую рабочую среду, моделирующую функции старой ОС. Специалисты Microsoft называют подобную среду виртуальной машиной DOS (DOS Virtual Machine). При этом приложения и «не подозревают» о пользовательском режиме, операционной системе Windows XP или каких-либо других программах и совершенно «уверены», что они исполняются в рабочей среде MS DOS.

Windows XP приходится поддерживать подобные иллюзии, поскольку многие программы MS DOS захватывают большие объемы памяти, взаимодействуют с системой на основе устаревших приемов и нарушют все мыслимые и немыслимые правила, принятые для среды Windows XP. В свое время корпорация Microsoft предложила MS DOS в качестве однозадачной системы, поэтому нет ничего странного в том, что ее программные приложения не могут «вписаться» в рабочую среду Windows XP, поэтому Windows XP вынуждена отделять и надежно изолировать их от других своих разделов.

Системные файлы Windows XP, используемые в режиме ядра

Первое, что вы должны хорошо себе представлять – это ядро операционной системы. В данном случае под ядром понимается базовая часть ОС, то есть та ее часть, которая обеспечивает объединение всех прочих разделов и объектов и выполнение всех основных функций. Программисты обычно обращаются к ядру с помощью специального интерфейса – интерфейса API (Application Programming Interface – интерфейс прикладного программирования).

При создании приложения для Windows разработчик обычно обращается к интерфейсу API и предлагает операционной системе выполнить необходимую операцию. Подобный запрос во многом напоминает обращение, направляемое приятелю, чтобы он, скажем, сделал несколько покупок в магазине. Коды интерфейса API присутствуют в системных файлах. Естественно, рассмотренная выше модель интерфейса API является весьма упрощенной. Windows XP обычно использует два интерфейса API: 16– и 32-разрядный. Каждый их этих интерфейсов допускает исполнение приложений в пользовательском режиме, в частности направление запросов операционной системе, которая сама работает в режиме ядра.

Вне зависимости от конкретного типа интерфейса API, применяемого приложением Windows, обеспечивается взаимодействие с тремя компонентами (файлами) операционной системы. Так, 16-разрядные версии этих файлов соответствуют GDI.EXE, USER.EXE и KRNL386.EXE, а 32-разрядные – GDI32.DLL, USER32.DLL и KERNEL32.DLL. Разработчики называют данный набор файлов интерфейсом Win32 API. Имеются и другие интерфейсы API для выполнения требуемых операций, причем в большинстве случаев запросы к API формируются при исполнении приложения в пользовательском режиме и при обращении его к операционной системе, работающей в режиме ядра.

В приводящемся ниже перечне подробно описываются три упомянутых базовых компонента (файла):

• ядро операционной системы Windows (модуль Kernel, файл KRNL386.EXE или KERNEL32.DLL). Этот модуль средств Windows XP поддерживает функции низкого уровня, используемые различными приложениями. Например, каждый раз, когда приложение испытывает потребность в области памяти, оно обращается к компоненту Windows Kernel для получения необходимого объема памяти. Этот компонент образует реальное ядро операционной системы, однако Windows XP не сможет нормально работать без двух других компонентов. Поэтому указанный файл следует рассматривать в виде «части единого целого», что станет более очевидным, когда вы познакомитесь с его содержимым. Компонент Windows Kernel не взаимодействует с интерфейсом или другими устройствами – единственным объектом его взаимодействия является сама операционная система Windows;

• интерфейс графического устройства (компонент Graphical Device Interface, файл GDI.EXE или GDI32.DLL). Каждый раз, когда приложение выводит на экран данные, оно прибегает к помощи службы интерфейса графического устройства (Graphical Device Interface – GDI). Этот компонент Windows XP отвечает за использование шрифтов, служб печати, режимов воспроизведения, режимов управления цветностью и за другие подобные режимы, инициируемые пользователем при исполнении программных приложений;