aprile 2003
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L’architettura di Windows XP

 

1. Applicazioni user mode

Normalmente le applicazioni che eseguite abitualmente sono a 32 bit; quelle a 16 bit sono un lontano ricordo, sebbene tuttora supportate. Ogni applicazione a 32 bit viene eseguita in uno spazio di memoria separato e riceve in dotazione da XP tutta la memoria necessaria, fino a 4 GB di memoria virtuale (ovvero una parte di memoria fisica e il resto su disco). La memoria virtuale è contigua, mentre quella reale è gestita a blocchi chiamati pagine, allocati in base alle necessità; quando la RAM non basta, lo spazio di memoria di un processo (programma in esecuzione) viene esteso su disco. Naturalmente se l’applicazione è pesante e la memoria reale è scarsa, lo scambio tra disco e RAM ridurrà notevolmente le prestazioni.

In ogni caso le diverse applicazioni a 32 bit in esecuzione sono protette una dall’altra, a differenza delle prime versioni di Windows dove un programma poteva invadere lo spazio di memoria di un’altro e causare un crash generale.
Le applicazioni a 16 bit vengono eseguite da XP in user mode, ma in una singola area di memoria. Ogni applicazione a 16 bit costituisce un thread di un’unica macchina virtuale. L’utility WOWEXEC.EXE (Windows On Windows manager, in SYSTEM32) ha il compito di eseguire i programmi a 16 bit, che vengono prima convertiti in 32 bit; il crash di un programma di solito si propaga a tutti gli altri, a meno di non richiedere l’esecuzione del programma in uno spazio di memoria separato. Quanto alle applicazioni DOS (anch’esse a 16 bit), XP mette a disposizione la DOS Virtual machine, un ambiente che fa credere alle applicazioni di utilizzare una macchina DOS tutta per sé; dato che queste applicazioni possono essere voraci di risorse e poco soggette a regole, XP le tiene a bada separandole dal resto del sistema. Al contrario delle applicazioni a 16 bit, quelle a 32 bit possono essere multithreaded (strutturate in percorsi paralleli di esecuzione simultanea) e godono di un multitasking più efficiente.

A differenza del vecchio e rudimentale cooperative multitasking, Windows offre, per le applicazioni a 32 bit, il preemptive multitasking, che prevede una distribuzione efficiente dell’uso delle risorse (in particolare i processori) da parte delle applicazioni in esecuzione. Inoltre le applicazioni a 32 bit usano un spazio di memoria uniforme con indirizzamento fino a 4 GB, più efficiente rispetto al vecchio sistema di segmentazione della memoria.

Il nucleo di Windows XP
Le applicazioni per XP, a seconda che siano a 16 o 32 bit, utilizzano uno o l’altro dei due gruppi di tre file citati sopra, GDI.EXE, KRNL386.EXE e USER.EXE oppure KERNEL32.DLL, GDI32.EXE e USER32.DLL. I programmi comunicano con il kernel attraverso un’interfaccia detta API (Application Programming Interface), un insieme di funzioni tramite le quali il software applicativo chiede i servizi del kernel. KRNL386.EXE e KERNEL32. DLL supportano le funzioni di livello più basso e sono il kernel vero e proprio di XP, che tuttavia non funzionerebbe senza il contributo dei due componenti GDI e USER.

GDI.EXE e GDI32.EXE costituiscono la Graphics Device Interface, l’interfaccia grafica invocata ogni volta che un’applicazione visualizza qualcosa sullo schermo (font, colori, immagini e via dicendo).

USER.EXE e USER32.DLL sono i gestori delle finestre; sono chiamati in causa ogni volta che un’applicazione visualizza finestre, icone, bottoni e così via. I file dell’API a 16 bit sono nella directory SYSTEM, mentre quelli dell’API a 32 bit si trovano in SYSTEM32.

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Corsi Open Master
   
  Prima lezione:
  Architettura e installazione
1. L'architettura di Windows XP
  1. Applicazioni user mode
2. Differenze tra Home e Professional
3.

Sequenza di avvio

  1. Caricamento del kernel
4.

L'installazione di Windows XP

  1. Le fasi iniziali
  2. Nuova o aggiornata
  3. Installazione o verifica
  4. Installazione da Windows
  5. Riavvio in modalità testo
  6.

Scelta partizione e copia

  7.

Riavvio in modalità grafica

  8.
  9.
5.

Windows 98

  Seconda lezione:
  HW e troubleshooting
  Terza lezione:
  Manutenzione e riparazione
  Quarta lezione:
   Gestione applicazioni

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