Arhitektura Windowsa NT

Windows Vista, Windows Server 2003, Windows XP, Windows 2000 i Windows NT su svi dio Windows NT porodice Microsoftovih operacijskih sustava. Svi su preventivni, paralelno iskoristivi operacijski sustavi dizajnirani za rad s ili jednoprocesorski ili simetrično multiprocesorski (SMP) zasnovanim računalima. Za obradu ulazno/izlaznih (U/I) zahtjeva koristi paketno upravljan U/I koji rabi podatkovnu strukturu IRP koja predstavlja ulazno/izlazne pakete zahtjeva, i asinkroni U/I. Počinjući s Windowsima XP, Microsoft je započeo ugradnju 64-bitne podrške u svoje operacijske sustave — prije ovoga su operacijski sustavi bili zasnovani na 32-bitnom modelu. Programi i podsustavi u korisničkom načinu rada imaju ograničen pristup sustavskim sredstvima, dok jezgrin način rada ima neograničen pristup sustavskoj memoriji i vanjskim uređajima. Jezgra operacijskih sustava u ovoj liniji je poznata kao hibridna jezgra - iako valja napomenuti da je ovaj naziv osporavan, naglašujući da je jezgra u suštini monolitna jezgra strukturirana kao mikrojezgra. Arhitektura se sastoji od hibridne jezgre, sloja za apstrakciju sklopovlja (HAL), pogonskih programa i izvršnih komponenti (Executive), pri čemu su svi oni u jezgrinom načinu rada ^[1]. Servisi više razine su ostvareni u izvršnim komponentama.

Jezgrin način rada u Windows NT liniji se sastoji od podsustava sposobnih prosljeđivati U/I zahtjeve odgovarajućem pogonskom programu koji se izvodi u jezgrinom načinu rada rabeći U/I upravitelj (I/O Manager). Dva podsustava čine korisnički način rada Windowsa 2000: podsustav okoline (Environment subsystem) (pokreće aplikacije napisane za različite vrste operacijskih sustava), i integralni podsustav (Integral subsystem) (funkcije specifične za operacijski sustav koje djeluju u ime podsustava okoline). Jezgrin način rada u Windowsima 2000 ima neograničen pristup sklopovlju i sustavskim sredstvima računala. Jezgrin način rada sprječava servise i aplikacije u korisničkom načinu rada da pristupe kritičnim područjima operacijskog sustava kojima ne bi smjeli imati pristup.

Izvršne komponente sučeljuju s podsustavima u korisničkom načinu rada. Barataju i s U/I, upravljanjem objekata, sigurnošću i upravljanjem procesa. Jezgra sjedi između sloja za apstrakciju sklopovlja i izvršnih komponenti kako bi omogućila multiprocesorsku sinkronizaciju, raspoređivanje i otpremanje prijekida i niti, te rukovanje i otpremanje zamki i iznimaka. Jezgra je također odgovorna za inicijalizaciju pogonskih programa uređaja prilikom pokretanja OS-a. Pogonski programi u jezgrinom načinu rada postoje na tri razine: pogonski programi najviše razine, pogonski programi srednje razine i pogonski programi niske razine. Windows Driver Model (WDM) postoji u međusloju i ponajprvo je dizajniran kako bi bio kompatibilan binarno i na razini izvornog koda između Windowsa 98 i Windowsa 2000. Pogonski programi najniže razine su ili naslijeđeni pogonski programi s Windowsa NT koji izravno upravljaju uređajem, ili pak mogu biti od PnP sklopovske sabirnice.