Noyau windows NT
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Le noyau de Windows NT est le composant Microsoft qui assure l'accès sécurisé des différentes tâches de Windows à la couche du matériel (Hardware abstraction layer).

Sur un système 32 bits classique monoprocesseur, le noyau s'appelle NTOSKRNL.EXE; c'est le cas le plus fréquent actuellement. Sur un système 32 bits multiprocesseur SMP, le nom est NTKRNLMP.EXE. Sur un système PAE (Physical Address Extension), le nom du noyau Windows (Les noyaux sur les versions actuelles de Windows sont :) est NTKRNLPA.EXE pour un monoprocesseur et NTKRPAMP.EXE sur un multiprocesseur.

Le noyau de Windows (Windows est une gamme de systèmes d'exploitation produite par Microsoft, principalement destinées aux machines compatibles PC. C'est le remplaçant de MS-DOS. Depuis les années 1990, avec la sortie de Windows 95, son succès commercial...) NT est multitâche préemptif (Le traitement multitâche préemptif est une forme de traitement multitâche. Son but est de partager les temps de calcul des diverses tâches (programmes) à exécuter par le processeur d'un ordinateur.) et multi-utilisateur (Un système multi-utilisateur est conçu pour que plusieurs utilisateurs puissent profiter des mêmes ressources simultanément.), de type

  • micro-noyau enrichi[1]
  • hybride (En génétique, l'hybride est le croisement de deux individus de deux variétés, sous-espèces (croisement intraspécifique), espèces (croisement...)[2].

Le présent article concerne Windows Vista, Windows Server 2003, Windows XP, Windows 2000 et Windows NT.

Les différents composants de la couche matériel (Hardware abstraction ( En philosophie, l'abstraction désigne à la fois une opération qui consiste a isoler par la pensée une ou plusieurs qualités d'un objet concret pour en former une...) layer)

Le noyau Windows est l'interface (Une interface est une zone, réelle ou virtuelle qui sépare deux éléments. L’interface désigne ainsi ce que chaque élément a besoin de...) du gestionnaire d'objets pour accéder aux composants matériels.

Le noyau de Windows NT est le seul composant de Windows NT à avoir accès directement aux composants matériels suivants de la HAL :

  • DMA (Accès direct mémoire)
  • bus mapping
  • Horloge et timer
  • Gestion des interruptions
  • Privileged Architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.)

Pour la gestion des entrées/sorties (disques et autres...) et de l'interface graphique GDI, il existe d'autres composants qui font un accès direct (Un logiciel fait un accès direct (aussi appelé accès aléatoire) à un élément (par exemple, un enregistrement d’un...) à la HAL : ce sont les pilotes en mode noyau (KMD: Kernel Mode Drivers) qui respectent le modèle WDM[3] (Windows Driver Model)

Le gestionnaire d'objets a accès à la base de registre (La base de registre est une base de données utilisée par le système d'exploitation Windows. Elle contient les données de configuration du système d'exploitation et des autres logiciels...) de Windows.

Paramétrage (En mathématiques, le paramétrage est un des procédés fondamentaux de définition des courbes, surfaces, et plus généralement des variétés.) du noyau

Le paramétrage du noyau est fait

  • par les switch de boot (En informatique, le mot boot (apocope du mot anglais bootstrap, nom qui désigne la languette des chaussures pour pouvoir les enfiler plus facilement, voir la partie Historique de l'article pour plus de précisions) désigne la...), voir boot.ini, le fichier ( Un fichier est un endroit où sont rangées des fiches. Cela peut-être un meuble, une pièce, un bâtiment, une base de données informatique. Par exemple : fichier des patients d'un...) de configuration de l'amorçage
  • par la base de registre (voir gestionnaire de session et les autres composants de base de Windows)

Historique

Le noyau de Windows Millennium, 98, 95 et des versions plus anciennes

Dans le noyau des anciennes versions de Windows, les différents composants pouvaient accéder directement à la couche matérielle via VxD (Pour les utilisateurs de Microsoft Windows, un VxD est un "virtual device driver" (pilote de périphérique virtuel). Un VxD s'exécute sous les systèmes d'exploitation Windows 3.x, Microsoft Windows 95 et Microsoft...) (Virtual Device Driver).

Les plus anciens noyaux de Windows étaient multitâche (Un système d'exploitation est multitâche (en anglais : multi-task) s’il permet d’exécuter, de façon apparemment simultanée, plusieurs programmes informatiques. On parle...) coopératif et mono-utilisateur. Le nom du noyau était KRNL286.EXE pour le microprocesseur Intel 80286 et KRNL386.exe pour les processeurs Intel 80386, Intel 80486 et autres. Ce composant n'était pas un véritable noyau car il n'y avait pas de partition virtuelle de la mémoire vive (La mémoire vive, mémoire système ou mémoire volatile, aussi appelée RAM de l'anglais Random Access Memory (que l'on traduit en français par 'mémoire...) physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la...) en deux régions disjointes (espace noyau et espace utilisateur).

La première version du noyau NT

La première version officielle du noyau de windows NT est la version 3.1, en 1993. L'un des concepteurs du noyau est David Cutler, (voir (en) en:David Cutler), qui avait travaillé précédemment dans la conception du système d'exploitation VMS de la société DEC.

F. van Wensveen indique les points communs suivants entre les noyaux des 2 systèmes d'exploitation

  • Nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) et séparation (D'une manière générale, le mot séparation désigne une action consistant à séparer quelque chose ou son résultat. Plus particulièrement il est employé dans plusieurs domaines :) de niveau de priorité
  • Utilisation de mémoire virtuelle (Le mécanisme de mémoire virtuelle a été mis au point dans les années 1960. Il est basé sur l'utilisation d'une mémoire de masse (type disque dur ou...) paginée sur demande
  • Modèle pilote en couche

Windows Vista : PatchGuard pour protéger le noyau

Les versions 64 bits de Windows (XP, 2003 et Vista) ont un composant PatchGuard dont le but est de protéger le noyau contre toute forme de modification (i.e. un patch) et donc de rendre Windows moins vulnérable à l'introduction d'un rootkit (une porte dérobée).

L'introduction de ce composant pose des problèmes aux éditeurs d'anti-virus. Dans l'état actuel de Vista (janvier 2007), l'API fournie par Microsoft (Microsoft Corporation (NASDAQ : MSFT) est une multinationale américaine de solutions informatiques, fondée par Bill Gates et Paul Allen, dont le revenu annuel a atteint 44,28 milliards de dollars...) n'est pas assez complète pour les besoins spécifiques des éditeurs d'anti-virus.

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