Windows 9X как пример системы, управляемой событиями

Когда Windows обнаруживает какое-либо событие (например, нажата клавиша на клавиатуре, сдвинута мышь, включен или выключен принтер), она пытается решить, как избежать конфликтов между разными приложениями, распределив работу среди отдельных уровней, образующих ее архитектуру. Главными уровнями Windows являются:

1. Центральный уровень;

2. Аппаратно-независимый уровень;

3. Уровень приложений.

Отношения между уровнями Windows, а также между ними и другими частями системы приведены на рисунке.

Здесь GDI - интерфейс графического устройства.

Центральный уровень представляет собой набор файлов, которые управляют базовыми операциями Windows. Центральный уровень состоит из трех компонентов. Ядро представляет собой часть операционной среды, которая управляет всеми периферийными устройствами, подсоединенными к центральному процессору. В ДОС таким ядром являются файл COMMAND.COM, ПЗУ с BIOS и несколько системных файлов. До тех пор, пока ядро не загружено, нельзя пользоваться монитором, клавиатурой и другими устройствами. Windows 3.X может использовать для своей работы два режима: стандартный и расширенный. Стандартный режим использует способность 286 процессора адресовать расширенную память. В этом случае адресация сегмента кода не более 64Кб, и обмен кода на диск при использовании виртуальной памяти ограничивается одним 64Кб сегментом, что замедляет работу, так как файлы в Windows достигают объема 640Кб и более. Недостаток использования Windows в стандартном режиме - невозможность выполнения ДОС- и Windows-приложения одновременно, так как ДОС-приложения не согласуются с графическим интерфейсом Windows. Windows 9X используют только расширенный режим. В этом случае Windows создает в памяти виртуальные машины для каждого ДОС- или Windows-приложения. При этом каждая виртуальная машина рассматривается как отдельный компьютер, а все виртуальные машины управляются Windows. Этот режим возможен только на машинах с процессорами 80386 и выше. В расширенном режиме все регистры общего назначения процессора становятся из 16-тиразрядных 32-разрядными, что позволяет адресовать память в пределах свыше 1Мб. В случае, когда для выполнения приложения не хватает физической памяти, Windows скачивает часть неиспользуемого кода на жесткий диск и загружает его в память машины по мере надобности. Менеджер событий (USER) управляет всеми событиями в системе. Если, например, нажимается какая-нибудь клавиша, эта программа определяет, какому приложению предназначено это нажатие. Эта программа управляет также размерами и перемещением окон на экране, отслеживает и контролирует использование всех пиктограмм. Если введена команда, меняющая вид окна, менеджер событий передает это событие файлу графического интерфейса. Программа графического интерфейса отвечает за прорисовку частей окон, пиктограмм и других рисунков на экране. Запросы на изменение экрана поступают от менеджера событий, который посылает данные о изменении экрана ядру Windows для запоминания.

Аппаратно-независимый уровень. Если необходимо выполнять два или больше приложений, то окружение должно быть способно разрешать любые конфликты, могущие возникнуть при попытке разных приложений использовать одно и то же устройство в одно и то же время. Windows обеспечивает отдельный слой файлов, которые обеспечивают аппаратно-независимый подход. При таком подходе устройства, подключенные к системе, управляются непосредственно Windows, а не приложениями. Windows достигает этого прежде всего за счет установки драйверов устройств, а также шрифтов (фонтов). Шрифты могут быть спроектированы как под конкретное устройство (чаще всего монитор) или определенный размер, так и под любое устройство с возможностью масштабирования (шрифты TrueType).

Уровень приложений не встроен в Windows, а состоит из приложений (программ), которые выполняются под Windows. Windows управляет этими приложениями. Все Windows-приложения проектируются таким образом, чтобы соответствовать интерфейсу прикладных программ (API) Windows. Этот интерфейс представляет собой набор правил, которым должна следовать программа, чтобы иметь возможность запрашивать и получать помощь от операционной среды. ДОС и зачастую сеть имеют собственные интерфейсы прикладных программ. Интерфейс прикладных программ Windows характеризует динамическая библиотека связей (DLL) - это набор функций, которые находятся на жестком диске в файле, и могут быть использованы приложением.