SOFTWARE

SOFTWARE

Osnovna podela softvera je na:
SISTEMSKI - primenjuje se na sve
programe koji na neki način mogu pomoći
korisnicima određenog tipa računara da
bolje koriste računar. Sistemski softver
sadrži programe koji se odnose na
organizaciju i upravljanje radom
računarskog sistema i automatizaciju
procesa razvoja i održavanja programa.
Ovi programi se nazivaju i upravljački.
• APLIKACIONI - za razliku od sistemskog
sadrži programe namenjene za rešavanje
problema korisnika.

PODELA SISTEMSKOG SOFTVERA:
OPERATIVNI SISTEM
PROGRAMSKI SISTEM
KOMUNIKACIONI
SOFTVER
SISTEM ZA UPRAVLJANJE BAZAMA PODATAKA
SOFTVER ZA RAČUNARSKU GRAFIKU
PROGRAMI TEHNIČKE PODRŠKE (ponekad)

• OPERATIVNI SISTEM :
• Operativni sistem predstavlja skup programa
kojima se organizuje rad računara
unara, efikasnije
korišćenje
svih resursa računara
kao i upravljanje
i izvršenje
računarskih
programa. . OS je deo
sistemskog softvera koji je najbliži hardveru
računara
unara. . On predstavlja osnovnu pomoć u
organizaciji rada računara
i efikasnom korišćenju
hardvera. Svi programi OS mogu se podeliti na tri
relativno nezavisne celine:
-upravljanje
poslovima
-upravljanje
zadacima
-upravljanje
podacima

• Resursi računarskog sistema :
• Jedna od najvažnijih funkcija OS jeste upravljanje resursima. Ona ima
uticaj na strukturu skoro svih komponenti računarskog sistema.
Računarski sistem poseduje pre svega sledeće resurse:
• vreme centralnog procesora,
• OM,
• U/I uredjaji,
• datoteke i softver
Upravljanje resursima sastoji se u dodeljivanju tih resursa
programima koji konkurišu za njhovo dobijanje. Ovde ulazi
raspoređivanje zadataka, dodeljivanje OM, dodeljivanje U/I
uredjaja, i upravljanje korišćenjem programskih resursa. Naime,
potreba za upravljanjem javlja se zbog konkurencije za dodelu
resursa.Programi konkurišu za dobijanje vremena CPU-a, za
dobijanje dela OM, za korišćenje U/I uredjaja a i za dobijanje
operativne i spoljnje memorije.
• Kriterijum za ocenu kvaliteta upravljanja resursima je efikasnost korišćenja
raspoloživih resursa, prioritet zadataka koji konkurišu, zahteva za
vremenom reakcije kod rada u realnom vremenu, kao i logička
usaglašenost rešenja.

• Funkcija operativnog sistema :
Može se posmatrati sa dve tačke gledišta:
a)Korisničke
b)Administrativne
• Kod korisnička funkcija OS je da olakša dobijanje rešenja
problema pružajući mu razne usluge.
• Sa administrativne tačke gledišta funkcija OS je da obezbedi
efikasno korišćenje resursa računara.
• Još jedna moguća tzv. hijerarhijska dekompenzacija OS je
podela na sladeće delove koji predstavljaju slojeve OS:
• -Jezgro
• -Upravljanje memorijom
• -Upravljanje U/I uredjajima
• -Upravljanje podacima
• -Planiranje poslova
• -Evidencija i interpretacija komandnog jezika

• Jezgro OS obezbedjuje upravljanje sistemom prekida, planiranje zadataka z
OS, manipulaciju sa zadacima i komunikaciju izmadju zadataka.
• Upravljanje OM obavlja sledeće e funkcije: realizacija određene ene strategije
dodeljivanja memorije, samo dodeljivanje memorije, realizacija određene o
strategije oslobođenja memorije.
• Na nivou upravljanja U/I realizuju se sledeće e funkcije: obezbeđenje
nezavisnosti programa od tipa uređaja, , obezbeđivanje o
efikasnosti uređaja,
realizacija određene strategije dodeljivanja uređaja, , samododeljivanje
s
uređaja i realizacija strategije oslobađanja uredjaja.
• Upravljanje podacima treba da obezbedi softverska sredstva za
organizaciju i pristup podacima na način koji odgovara korisnicima
računarskog sistema. Na ovom nivou se realizuju sledeće e funkcije:
formiranje i brisanje osnovnih strktura podataka, čitanje i upis datoteka,
upravljanje sekundarnim memoriskim prostorom, obezbeđenje eđenje uslova za
simboličko obraćanje anje datotekama, zaštita podataka od namernog ili
nenamernog uništenja itd.
• Planiranje se sastoji u uvođenju novih poslova u sistem i određivanje
poretka u kojem će e se oni izvršavati. Funkcije koje se realizuju u okviru
planiranja su: izbor novog posla za izvršenje, dodeljivanje prioriteta
poslovanja, realizacija strategije dodeljivanja resursa.
• Komandni jezik omogućava uspostavljanje veze izmedju korisnika i
sistema i korišćenje resursa računara. Ova veza se ostvaruje pomoću
interpretatora komandnog jezika OS ili jezika za upravljanje poslovima.

• Upravljanje poslovima:
planiranje poslova
dodeljivanje resursa
komunikacija sa operaterom
interpretacija komandi
upravljanje ulazom/izlazom
vođenje sistemskog dnevnika

• Upravljanje zadacima:
upravljanje prekidima
upravljanje vremenom procesora
upravljanje operativnom memorijom
sinhronizacija i opsluživanje zadataka
organizacija službe vremena
upravljanje vanrednim događajima

• Upravljanj
nje e podacima:
upravljanje periferijama
upravljanje datotekama
upravljanje i dodeljivanje sekundarne memorije
sinhronizacija i opsluživanje zadataka
obrada U/I podataka

PROGRAMSKI SISTEM:
Programski sistem sadrži programe koji služe za
automatizaciju, pripreme i testiranje korisničkih
problema. To su programski jezici, programski
prevodioci (asembleri), interpretatori, editori,
problemski podprogrami i uslužni programi.
Osnovna podela programskog sistema je na:
-Programske prevodioce i uslužne programe
• Programske prevodioce delimo na: asemblere i
mikroasemblere, kompilatore, interpretatore,
predprocesore.
• Uslužne programe delimo na: editore, povezivače,
sredstva za testiranje i otklanjanje grešaka,
pomoćne programe.

• Termin programski prevodioci označava ava jezičke procesore koji prihvataju
programe pisane na nekom od programskih jezika. Kompilator je prevodioc
čiji je ulazni jezik viši i programski jezik, a izlazni jezik neka posebna forma
koji interpretira. Za razliku od asemblera kompilator i interpretator po
pravilu za jednu programsku naredbu napisanu na višem programskom
jeziku generišu više e instrukcija programskog jezika. Kompilator i
interpretator se razlikuju po tome što kompilator prevodi na mašinski jezik
čitav program i tek onda ga izvršava dok interpretator prevodi naredbu po
naredbu i odmah ih izvršava. Predprocesor je program koji izvršava neku
modifikaciju ulaznog programa, da bi je učinio u
pogodnom za ulaz u
kompilator.
• Medju uslužnim programima izdvajamo editore. Priprema ( unošenje )
programa obavlja se u posebnoj fazi razvoja programa koji se naziva
editovanje, a deo sistemskog softvera koji realizuje tu fazu naziva se
editor. Namenjen je za unos i modifikaciju tekstualnih podataka, na primer
programa na nekom od viših ih programskih jezika, knjiga i drugih
tekstualnih dokumenata. Rezultat editovanja je izvorni program. Zatim tu
su i povezivači. i. Rezultat prevodjenja programa ne dobija se direktno u
mašinskoj, već u formi koja se naziva objektni modul. Da bi se program
mogao izvršiti iti na računaru neophodno je dovesti ga u izvršnu formu i
smestiti u operativnu memoriju. Celokupan posao oko generisanja izvršne
forme i njenog smeštanja u OM obavlja se u posebnoj fazi razvoja
programa koja se naziva povezivanje ( linkovanje ). Ova faza sledi posle
procesa prevođenja.
enja.

KOMUNIKACIONI SOFTVER:
On sadrži i programe čija je funkcija upravljanje
komunikacijom računara sa udaljenim
terminalima ili drugim računarima. Osnovne
komponente su: komunikacioni monitor,
rukovalac protokola, mrežni kontroler, podrška
udaljenih terminala, konverzacioni monitor.
Osnovni zadatak komunikacionog softvera je pre
svega upravljanje funkcionisanjem i
komunikacijom svih uređaja povezanih u mrežu, a
posebno: upravljanje uzajamnim delovanjem
procesa u mreži, upravljanje samom mrežom i
mrežnim službama.

SISTEM ZA UPRAVLJANJE BAZAMA PODATAKA:
Sistemski softver koji obezbeđuje rad sa bazama
podataka naziva se sistem za upravljanje bazama podataka.
Nastao je kao rezultat razvoja sistema za rad sa datotekama
kao dela svakog OS koji je obezbeđivao skladištenje
u
datotekama kao spoljnim nosiocima i pristup zapisima
datoteka. Sistem za upravljanje bazama podataka namenjen
je za opis podataka u bazi, upravljanje i manipulaciju
podacima.Ovaj sistem obezbedjuje: kreiranje i vodjenje
baze podataka, centralizovano upravljanje podacima,
smanjenje redundanse podataka, modućnost otklanjanja
protivrečnosti, celovitost baze podataka i dr. On takođe
sadrži i sredstva za definisanje šeme baze podataka i
operacije koje se mogu koristiti za transformacije baze
podataka. Za realizaciju pristupa bazi podataka formira se
opis baze podataka. Kao minimum svaki sistem za
upravljanje bazama podataka sadrži tri komponente:
• -Jezik za opis podataka (DDL Data Definition Language )
• -Jezik za rad sa podacima (DML- Data Manipulation
Language )
• -Specijalna programska sredstva

SOFTVER ZA RAČUNARSKU GRAFIKU:
• Imajući i u vidu prirodu podataka, kao i njihovu količinu
inu
najveća a efikasnost u komuniciranju izmedju čoveka i
računara postiže e se koriđčenjem slike ili crteža a kao nosioca
informacije, odnosno korišćenjem računarske grafike. Ova
efikasnost posebno dolazi do izražaja aja pri projektovanju
računarom. Računarska grafika je deo sistemskog softvera
koji služi i za crtanje slika i prikazivanje grafičkih podataka.
Sadrži i metod za unos, obradu i prikaz grafičkih objekata
pomoću u računara.Osnovne funkcije programa za
računarsku grafiku su:
• rad sa alfanumeričkim i grafičkim ekranima
• -grafičke metode pristupa
• -grafičko programiranje
• -korišćenje ekrana kao konzole

POKRETANJE I OSNOVNA STRUKTURA
DOS-a:
• Do sada je bilo reči i o samoj proceduri
startovanja računara i operativnog sistema
koju korisnik treba da izvrši i na početku
rada. Sada ćemo reći i nešto o strukturi
DOS-a a i načinu na koji se on startuje. Ova
procedura je inače e transparetna za
korisnika.
• DOS se satoji od četiri komponente. To su
:
- Startni zapis ( Boot record ),
- ROM BIOS interfejs,
- DOS programska datoteka,
- Komandni procesor.

Startni zapis počinje na stazi 0, sektor 1,
strana 0 svake diskete formatirane od
strane DOS-a. Kod čvrstog diska, startni
zapis počinje od prvog sektora DOS
oblasti. Startni zapis sadrži i ime diska i
BIOS parametar blok ( BPB ). BPB sadrži
informacije o veličini ini adresara, broju
sektora po stazi, veličin
ini sektora, broju
sektora po klasteru, broju skrivenih
sektora i dr. Ove informacije upisuju se na
disk prilikom formatiranja. DOS pri
svakom pristupanju disku koristi ove
podatke. Međutim, on ih očitava o
samo
kada je disketa u jedinici zamenjena
drugom ili kada je sistem resetovan.
Ukoliko je u pitanju sistemski disk , startni
zapis sadrtži i adresu programa koga treba
automatski učitati u
u memoriju i startovati.

• Posle uključenja ili resetovanja računara
počinje da se izvršava program koji se
nalazi u ROM-u u računara. ROM ( Read Only
Memory ) je poluprovodnička memorija
kod koje je moguće e vršiti isključivo
ivo čitanje
i obično sadrži i sistemske programe a
nedostupna je za korisnika. Program koji
se nalazi u ROM-u u zove se BIOS ( Basic
Input Outpu System ) i sadrži i rutine za
samotestiranje računara i za opsluživanje
postojećih hardverskih resursa računara.
Operativni sistem isključivo ivo koristi BIOS
za sve ulazne izlazne operacije. On to radi
preko programa koji se zove IO.SYS koji
predstavlja vezu između u DOS-a a i ROM
BIOS-a a . IO.SYS učitava u
DOS programsku
datoteku i komandni procesor i predaje mu
dalje upravljanje.

• DOS programska datoteka je operativni
sistem u užem u
smislu reči. Ona
obezbeđuje vezu sa aplikacionim
programima na visokom, mašinski
nezavisnom nivou. Ova datoteka zove se
MSDOS.SYS i zajedno sa IO.SYS se
nalazi na sistemskom disku. MSDOS.SYS
sadrži i rutine za upravljanje datotekama
dok uređajima upravlja pozivajući i rutine iz
IO.SYS. Aplikativni program, kada želi da
izvrši i neku ulazno-izlaznu operaciju poziva
rutinu DOS-a a predajući i mu odgovarajuće
parametre. DOS aktivira odgovarajući
upravljački program iz IO.SYS koji poziva
hardverske rutine iz ROM BIOS-a, a
rezultate preko IO.SYS i MSDOS.SYS vraća
aplikativnom programu.

Komandni procesor COMMAND.COM je izvršni kontrolni
program koji predstavlja vezu između u korisnika i
operativnog sistema. COMMAND.COM interpretira komande
i omogućava izvršenje programa. On se sastoji iz tri dela:
1) Rezidentni deo - nalazi se u memoriji odmah iza
MSDOS.SYS i njegove oblasti za podatke. Ovaj deo sadrži
rutine za povratak iz aplikativnog programa, za obradu
prekida u slučaju da se pritisnu tasteri ( Control ) - ( Break ) i
za obradu kritičnih grešaka.
2) Inicijalizacioni deo - nalazi se iza rezidentnog dela i
ima kontrolu nad sistemom za vreme startovanja. Ovaj deo
vrši i pripremu za izvršenje AUTOEXEC.BAT datoteke
određuju segmente adrese RAM-a a od kojih će e programi iz
datoteke biti napunjeni. Kada COMMAND.COM učita u
prvi
program on će e to uraditi preko inicijalizacionog dela, jer
ovaj u daljem radu nije potreban.
3) Tranzientni deo - puni se najvi{im adresama
raspolo`ivog RAM-a.
To je komandni procesor u u`em
smislu jer u sebi sadr`i interpreter internih komandi.

OSNOVNI POJMOVI I KOMANDE D O S – a
Program (aplikativni, korisnički, softver ) je niz naredbi napisanih u nekom od viših
programskih jezika (Fortran, Cobol, Basic, Pascal, C itd) koje su smeštene u datoteci i
koje kazuju računaru kako da izvrši neki zadatak.
Datoteka (file) predstavlja kolekciju srodnih podataka koja ima svoje ime i
nastavak - ekstenziju. Ekstenzija nam bliže govori o tome kakva je sadržina datoteke
pa je tako ekstenzija TXT znak da je u njoj smešten neki tekstualni zapis, FOR (PAS,
BAS) da je to program, EXE predstavlja izvršnu verziju programa, BAT i COM
predstavljaju procedure, DOC je datoteka rađena u Wordu itd. U DOS-u ime datoteke
može biti dugačko osam karaktera, dok ekstenzija uglavnom zauzima tri mesta.
Adresar ili direktorijum (directory) predstavlja tabelu sadržaja diska, tj. imena
datoteka, njihovu veličinu i datum poslednje modifikacije. Raspored podataka na
disku je u vidu stabla direktorijuma pri čemu se adresar na vrhu hijerarhije naziva
koreni adresar ili root direktorijum dok su ostali adresari podadresari ili
subdirektorijumi.Pri prelasku sa adresara na adresar treba navesti ime puta koje može
biti zadato eksplicitno ili implicitno. Eksplicitno ime puta sadrži sve direktorijume od
tekućeg pa do ciljnog međusobno odvojenim znakom obrnute kose crte - kontra sleš,
naprimer c:\aplsof\vezbe ) . Implicitno navođenje puta sastoji se u sledećoj konvenciji
: dve tačke na putu .. označavaju “roditelja” u hijerarhijskom stablu, a znak kontra sleš
označava koreni adresar.
ROOT
koreni direktorijum
DOS WORD7 P_RACUNA USER
NORTON COREL GRUPA1 DIR1 DIR2 DIR3
GRUPA2

Windows 98
Architecture

• Microsoft Windows 98 is a 32-bit operating system
that provides built-in:
Internet connectivity,
Plug and Play hardware support,
High performance, robustness, and backward
compatibility with Windows 95.
• Windows 98 enhancements to Windows 95 include
More sophisticated power management,
Multiple video display support, and integrated support
for the latest hardware.
Also included is support for the new Win32 Driver
Model (WDM), allowing a WDM device to run under
both Windows 98 and future versions of Windows NT
using the same driver.
• These features are supported by the components
shown in Figure below:

Windows 98 components
• A complete 32-bit kernel, including memory management, and
preemptive multitasking and multithreading support.
• A fully integrated 32-bit, protected-mode file system, which eliminates
the need to rely on a separate copy of MS-DOS once the system boots
up.
• 32-bit installable file system drivers supporting FAT, FAT32, ISO 9660
(CD-ROM), ISO 13346 (Universal Disk Format/Digital Video Disc
[UDF/DVD]), network redirection, and high performance. These file
system drivers also support the use of long file names and an open,
modular architecture to handle future expansion.
• WDM support, which allows a WDM-supported device to run under both
Windows 98 and future versions of Windows NT using the same driver.
• •Improved system-wide robustness and "cleanup" after an application or
driver fails. This delivers a more stable and reliable operating
environment.
• A dynamic hardware and environment configuration, which reduces the
need for users to adjust and restart their systems manually.

• Windows 98 Registry
• The central information database for Windows 98 is
called the registry. . It makes the operating system
more adaptable by storing user-specific specific and
configuration-specific information so you can share
one computer among multiple users and have more
than one configuration (such as in-the
the-office and on-
the-road configurations) for each computer.
• A primary role of the registry in Windows 98 is to
serve as a central repository for hardware-specific
information for use by the hardware detection and
Plug and Play system components. When a new
device is installed, the system checks for an existing
configuration in the registry. If none is found,
Windows 98 then searches all available media for the
driver that best matches the device.

• Improvement over INI Files
• Earlier versions of Windows used initialization (INI) files to store
system-specific specific or application-specific information on the state or
configuration of the system. For example, the Win.ini file stored
information about the appearance of the Windows environment,
the System.ini file stored system-specific specific information on the
hardware and device driver configuration of the system. The
registry alleviates the issues of dealing with multiple INI files s by
providing a single location for the computer's configuration
information.
• For backward compatibility, Windows 98 supports the
Autoexec.bat, Config.sys, and INI files, because many Win16-
based applications still use them. For example, Windows 98
allows Win16-based applications to use INI files for their
program settings, parameters, device drivers, and so on that the
applications need to run. In addition, Windows 98 continues to
scan the [386Enh] section of System.ini at startup to check for
virtualization drivers to ensure that they are loaded.

Windows 98 provides improved support for hardware devices,
including disk devices, display adapters, pointing devices,
modems, , fax machines, and pinters.
A virtualization driver (VxD) is a 32-bit, protected-mode driver that manages a system
resource, such as a hardware device or installed software, so that more than one application
can use the resource at the same time. VxD refers to a general virtualization driver; the x
represents the type of device driver. For example, a virtualization driver for a display device
is known as a VDD, a virtualization driver for a timer device is a VTD, a virtualization driver for
a printer device is a VPD, and so forth.

Windows
98 supports the Human Interface Device (HID) class,
the standard for input devices, such as keyboards, mouse
devices, joysticks, and game pads.

• The Virtual Machine Manager manages resources needed for
each application and system process running on the computer.
Virtual Machine Manager creates and maintains the virtual
machine environments in which applications and system
processes run: method known as cooperative multitasking

• Windows 98, like Windows NT, uses a demand - paged
virtual memory system. This system is based on a flat,
linear address space, accessed using 32-bit addresses.

• Figure below shows the file system architecture used
by Windows 98.

• Configuration Manager works with a number of
subcomponents to identify each bus and each device on the
system and to identify the configuration settings for each
device.

• Windows 98 includes a core composed of three
components — User, Kernel, and Graphics Device
Interface (GDI) — as shown in Figure below:

Arhitectura
Windows-a 2000

User Mode Architecture
System
Process System
Process
Security
Server
Process Server
Process
Enterprise Environment
Enterprise Service Subsystem
Environment
Service Subsystem
Active Drectory
Plug
&
Play
NTDLL.DLL
User Mode
Kernel Mode
Executive Services

Kernel Mode Architecture
User Mode
Kernel Mode
NTDLL.DLL
Executive Services
I/O Manager
Cache
Manager
Memory
Manager
Process
Manager
Plug &
Play
Security
Monitor
Window
Manager
Network
File
Systems
Device Drivers
Hardware
Object
Manager
Kernel
Hardware Abstraction Layer (HAL)
Graphics
Device
Drivers

Vrlo slično
no-Arhitektura WIN NT

Windows 2000 Kernel
• Obezbeđuje procesorsku
sku arhitektur
turu
• Obezbeđuje:
• Vremensko planiranje-Scheduling
i
povezivanje sklopova
• Niski nivo MP sinhronizas
nhronizacije
• Manipulisanje izuzecima i prekidima-
Exception and interrupt handling
• Implementira procedure za obnavljanje
sistema posle geške u napajanju-
Implements system recovery procedures
after a power failure
• Upravlja:
• Raspoređuje i kontroliše e objekte-
Dispatcher and Control Objects

Hardware Abstraction Layer
• Sistemska podrška
specifičnim
I/O zahtevima
• Sistemskiski bus
• DMA Controler
• Kontroler prekida-Interrupt
Controler
• Sistemsko sko vreme
• Kontrola keša
• Sistem-specifična
SMP podrška

Prioriteti
ti vremenskog
planiranja
• Jezgro koristi šemu prioriteta
da
determiniše e redosled izvršavanja
toka operacija i zahteva
• Jezgro prekida izvršenje ako je
dobilo zahtev višeg prioriteta na
izvršenje
• Dispečer
er baze podataka održava
razmak u zahtevima čekajući i da
se izvrši šema prioriteta

Memory Management:
Protecting memory
• Posebna memorijska mesta za
svaki proces
• Kernel/User mod
• Zaštitni mehanizam baziran na
stranama-Page
based protection
mechanism
• Zaštita
memorije
objektnog tipa

Windows 2000 Memory Model
App 1
2 GB GB
Program Program
Address Address
Space Space
App 2
2 GB GB
Program Program
Address Address
Space Space
1 2
Virtual
Virtual
Memory
Manager
3
Demand
Paging
RAM
App App 1
App App 1
App App 2
App App 1
App App 2
System
Pages
4
Disk
Pagefile.sys
Virtual
Memory

VDM: Karakteristike
• VirtualDosMashine
je Win32 aplikcija
koja omogućuje uje kompletno virtualno
pokretanje DOS-a
• Ona dopušta
DOS aplikaciji
zadavanje mašinskih instrukcija, da
pozove BIOS i organizuje interapte
• Svaki VDM proces se pokreće e u
posebnom konzolnom prozoru

Introduction to the
Windows XP
Architecture
WIN133

What's New in Windows XP
What's New in Windows:
• New user interface
• Improved tools for managing multimedia files
• New system utilities, such as Remote Assistance
• New multimedia programs, including Windows Media Player 8.0 and
Windows Movie Maker
• New Internet tools, such as Internet Explorer 6 and Windows
Messenger
• Improved multiuser support and Fast User Switching
• Built-in in Internet Connection Firewall
• Improved home networking tools like the Network Setup wizard
• Windows XP Professional only:
• Multiprocessor support
• Mobile and remote desktop features
• Support for off-line files and folders
• Administrative features, such as group policy administration, roaming
user profiles, and remote software installation
• Encrypting file system

Architecture – Layers
• Windows XP is built in Layers…
• User mode – layer closest to the person
• Applications that you run (Word,
Netscape)
• Support programs for applications - the
Windows XP Subsystems
• Kernel mode – layer closest to hardware
• Programs that help software running on
our system use the computer’s s hardware
• Device drivers (software interfaces to
hardware)

Architecture diagram
Win 32-bit
App
Win 32-bit
App
Win 32-bit
App
Win 32-bit
App
Win32
Subsytem
(Win32 API)
User Mode
Executive Services
Kernel Mode
I/O
Manager
Security
Reference
Monitor
IPC
Manager
Virtual
Memory
Manager
Process
Manager
Plug and
Play
Manager
Power
Manager
Window
Manager
and GDI
File
Systems
Device Drivers
Object Manager
Microkernel
Graphics
Device
Drivers
Hardware Abstraction Layer (HAL)
Computer Hardware

Layers (con(
con’t)
• It all begins with your hardware
• Windows XP was designed to work on almost any type
of hardware.
• Instead of writing a different version of XP for every
hardware platform, MS created HAL
• The Hardware Abstraction Layer is a piece of
software that sits between XP and your hardware.
• XP doesn’t t actually know anything about your
hardware. It leaves that up to HAL.
• Whenever XP needs to do something with your
hardware it asks HAL how to do it.

Layers (con(
con’t)
• On top of HAL sits the XP Kernel
• Kernel mode programs are “Trusted” programs that
get to do privileged activities with the computer’s
hardware (CPU, RAM, etc.)
• Components provided (mostly) by MS
• Manufacturers of hardware devices also provide
device driver software
• This software must pass a rigorous test

Microkernel
• At the heart of the kernel is the Microkernel
• The Microkernel is very small
• On its own it can’t t do much
• But it is important because it provides
building-blocks blocks for all the Executive
Services running in the Kernel

Windows XP Executive
Services
• Provides services for
applications (e.g., draws the
GUI on the screen, checks
security rights, performs disk
I/O)
• Relies on the Microkernel to do
everything
• Together, the Microkernel and
Executive Services make-up the
Windows XP Kernel
Executive
Microkernel
Services

Layers (con(
con’t)
• User mode
• Environment subsystem components are
provided by Microsoft. These
subsystems…
• Allow users to run their applications
• Provide important services to all
applications, including client, server,
and security services
• Applications
• Browser, e-mail e
client, word processor,
etc.

Architecture – implications
• Windows XP’s s architecture is the key to its:
• Reliability
• Scalability (Professional, Server, Advanced
Server, Datacenter Server)
• Security
• Portable (runs on Intel AND other
platforms)
• Windows Me, 9x, and 3.x do not have this type
of architecture

API
• Application Programming Interface
• A set of pre-made programming
functionality and tools for building
software applications.
• APIs make it easier to develop
programs by providing all the building
blocks a programmer needs to create
complex programs.

Example
API:
English vs.
subject
verb
object
Novel
XP
A B C D E
F G H I J
K L M N O
P Q R S T
U V W X Y
Z
Alphabet
All words
must have
one vowel
Rules for
Making Words
apple apple
apple
Cat Cat
Cat
woman woman
woman
is is
is
Words
Capitalization
punctuation
rules
Grammar
Newspaper
Web
Page
Writing
Microkernel
Native API
(Low-level
API)
Executive
Services
Win32 API
(High-level API)
32-bit
Windows
Applications

API (con(
con’t)
• Windows XP comes with 2 main APIs:
• Win32 API which allows programmers to build 32-
bit Windows programs in User Mode.
• Native API which helps programs and services in
User Mode do things in the kernel. Programmer’s
don’t t use this much, but the Win32 API does.
• Because all programmers use these APIs, users get
programs that look and feel like each other.
• The Windows APIs are stored in libraries

Libraries
• We’ve all been to a library, but what is a library in
programming?
• A collection of precompiled routines or
functions that a program can use.
• We put commonly used routines in a library so
we don’t t have to re-write them
• Example: sorting a list of numbers
• Windows uses a special kind of library called
Dynamic Link Libraries

Dynamic Link Libraries
(DLL)
• A DLL is: A library of executable functions or data that
can be used by a Windows application. Example:
user32.dll, kernel32.dll
• DLLs provide one or more functions that a Windows
program accesses by creating a link to the DLL.
• The word “Dynamic” means that the link is created
whenever the function or data is needed (i.e., while
the program is running) instead of being linked at
compile time
• DLLs can also contain just data--
--icons (e.g.,
shell32.dll), fonts, text, etc.
• A DLL’s s extension is usually .dll.
dll, , but may be .sys, .fon.
fon,
.drv,, etc.

DLL (con(
con’t)
• DLLs can be used by several applications at once.
Instead of writing the same functionality multiple times,
common code is put into DLLs
• Example: CreateWindow( ( ) function in user32.dll
• Some DLLs are provided with Windows XP and are
available for any Windows application.
• There are about 2,000 DLLs under the \windows directory
alone.
• Most OS system DLLs are placed in \windows\system32system32
• Other DLLs are written for a particular application and
are installed with the application (this is why we need to
install!)
• Spellchecker in MS Office is the same for Word, Excel,
Power Point, etc. The DLL that contains this functionality
is msp232.dll.