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Conception et réalisation d'une application de gestion du presse-papier de Windows 7.

( Télécharger le fichier original )
par MAKA MAKA Ebenezer NOUMBO NGUETSOP Stephane Cedric
ENSET DE DOUALA - DIPET II 2013
  

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1.2. Architecture du noyau de Windows 7.

Windows 7 est un système d'exploitation créé par Microsoft pour remédier les problèmes rencontrés par les utilisateurs de Windows Vista. Construit sur une version amélioré du noyau de Windows Vista (NT 6.0), le noyau de Windows 7 (NT 6.1) à une architecture assez complexe qui malgré tout permet une étroite collaboration entre les ressources matérielles et logicielles dont a besoin un système d'exploitation pour bien fonctionné. De la création du premier système d'exploitation de Microsoft baptisé MS-DOS pour Microsoft Disk Operating System (système d'exploitation du disque) jusqu'à la version Windows 3.0 on ne parlait pas du presse-papier qui est un élément très important qui fonctionne en étroite collaboration avec le noyau de Windows à partir de la version Windows NT 3.1 jusqu'à la version du noyau de Windows NT 6.1 sous lequel fonctionne Windows 7. Le but de cette partie est de présenter l'architecture du noyau de Windows 7 en occurrence le NT 6.1 et de dégager le rapport qui existe entre le presse-papier de Windows et son noyau (Kernel).

1.2.1. Architecture générale de Windows NT

Pour mieux parler du noyau Windows NT 6.1 il est nécessaire de faire une étude globale de l'architecture générale de Windows NT. Ceci dans le but de mieux nous éclairer sur la base de l'administration des noyaux des systèmes d'exploitation de Windows car tous ces derniers sont conçu autour d'un noyau de base dont les versions diffère selon les besoins du système d'exploitation. Windows NT fonctionne dans deux modes différents, le mode utilisateur et le mode noyau: [3]

· Le mode utilisateur est le mode dans lequel tournent les programmes qui sont soumis à la sécurité du système d'exploitation, fournie justement par les programmes qui

tournent en mode noyau. On y trouvera tous les programmes des utilisateurs, mais aussi certains programmes du système d'exploitation qui ont été placés ici pour ne pas trop charger de programmes en mode noyau (peut-être aussi parce-que leurs programmes ne sont pas stables et qu'il ne vaut mieux pas qu'ils puissent accéder à toute la mémoire...).

· Le mode noyau est le mode dans lequel tournent les fonctions vitales du système d'exploitation. C'est un mode protégé où le code est très optimisé. Un programme tournant dans ce mode n'est pas soumis aux divers contrôles de sécurité, comme par exemple vérifier si la mémoire à laquelle il accède lui est bien attribuée. Les programmes ne doivent contenir aucune bogue car la sécurité est réduite au minimum. Les programmes doivent à tout prix respecter leur espace d'adressage. On retrouve dans ce mode tous les programmes utilisés en permanence par le système d'exploitation. Il est impossible de faire tourner ces propres programmes dans ce mode.

La stabilité de Windows NT est assurée grâce à ces deux modes. Le mode noyau est le coeur du système d'exploitation, la partie la plus petite possible, la plus optimisée et sans aucune bogue. Tout ce qui tourne en mode utilisateur est contrôlé par les programmes du mode noyau et ne peut donc pas faire planter le système, en théorie bien sûr. La Figure 1.1 montre la séparation entre les deux modes. Cette séparation est matérialisée par une ligne horizontale en pointillés :

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Figure 1.1 : Représentation de l'architecture de Windows NT [3]

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Tout ce qui est représenté en vert c'est-à-dire tout ce qui est en mode noyau sauf le matériel, s'appelle le NT Executive. Il regroupe le noyau, la HAL et les services systèmes. Les services systèmes sont tous les modules tournant en mode noyau, autour du noyau (ne pas confondre noyau et mode noyau) : l'I/O8 Manager, l'Object Manager, le Security Ressource Manager, le Process Manager, le LPC, le Virtual Memory Manager et le Graphic Manager. Sur la Figure 1.1, les services systèmes sont représentés comme une surcouche, c'est en fait la vision que tout programme tournant en mode utilisateur a du système d'exploitation. Les programmes vont faire appel aux services système via des API9 appelées "Native API". Ils ne vont pas s'adresser directement à tel ou à tel service. Le rôle de chacune de ces boites noires est détaillé ci-dessous :

1.2.1.1. Le HAL (Hardware Abstraction Layer)

HAL pour Hardware Abstraction Layer, ou en français, Couche d'Abstraction Matérielle. C'est grâce à cette couche que Windows NT est portable sur plusieurs types de machines. Son rôle est de masquer complètement la partie matérielle au système d'exploitation lui-même. Tout matériel va être représenté virtuellement au système d'exploitation. Le système d'exploitation va utiliser le matériel via une interface unique, sans se soucier du matériel. C'est à la couche d'abstraction matérielle de traduire les demandes au système physique. A un type de machine correspond une couche HAL spécifique. Grâce à cette couche, Windows NT peut tourner sur plusieurs types de microprocesseurs : Intel, MIPS, PowerPC, Alpha. C'est encore la couche HAL qui gère les systèmes multiprocesseurs, en intégrant l'interface SMP (Symmetric Multi Processing). La couche HAL est différente suivant le nombre de processeurs dans le système.

La couche HAL représente chaque processeur comme un processeur virtuel au noyau. Le noyau, allouera ses tâches sur ces différents processeurs. Que ce soient des processeurs Alpha, Intel ou autre, le noyau voit toujours des processeurs virtuels. La couche HAL n'est accessible que par le NT Executive. Pour accéder au matériel, les programmes utilisateurs sont donc obligés de passer par les Native APIs.

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