ReactOS Ontwikkeling > Whitepaper

White Paper

Inleiding

De architectuur van ReactOS is gebaseerd op die van Microsoft Windows NT 4.0. De ReactOS architectuur, net als die van NT, is monolitisch maar in staat modules te laden. De kleine sporen van microkernel architectuur die overblijven zijn niet genoeg om het te beschrijven als een aangepaste micro-kernel. De basis laag is de Executive. De executive omvat alles wat in kernel mode draait. Bovenop de executive draaien de Protected Subsystems. Deze subsystemen bieden implementaties voor verschillende Besturingssysteem karakters.

De Executive

De Executive is alle code die uitgevoerd wordt in kernel mode. De executive kan grofweg ingedeeld worden in de volgende componenten: Hardware Abstraction Layer (HAL), Device Drivers, de Kernel, en System Services (waaronder het Win32 subsysteem). Deze componenten draaien allen in kernel mode. De HAL, Kernel, System Services en Device Drivers worden gezamelijk benoemd als de Executive.

Hardware Abstraction Layer

De HAL maakt het mogelijk voor de x86 ReactOS kernel om op verschillende x86 moederborden te werken. De HAL schermt moederbord-specifieke code af van de kernel, zodat verschillende moederborden geen wijzigingen in de kernel vereisen. Voorbeelden van verschillende hardware ontwerpen zijn de standaard PC, de Japanse NEC PC98, of de x86 SGI werkstations.

Device Drivers

Device drivers zijn hardware-specifieke uitbreidingen voor de ReactOS Executive. Zij laten het besturingssysteem toe samen te werken met bepaalde hardware-onderdelen. ReactOS heeft momenteel als doel gesteld het Windows NT 4.0 device driver model te implementeren. Het Windows Driver Model (WDM) is ook een zorg voor de onmiddellijke toekomst. WDM is een set regels voor het schrijven van overdraagbare Windows drivers.

Communicatie

Device drivers gebruiken pakketten om te communiceren met de kernel en met andere drivers. Pakketten worden via de IO Manager (System Service) verzonden en maken gebruik van IRPs (IO Request Packets).

Kernel

Het ontwerp van de kernel is gebaseerd op dat van Microsoft Windows NT 4.0. Het implementeert kernel mode Asynchronous Procedure Calls (APCs), Deferred Procedure Calls (DPCs), processen, threading, mutexen, semaphoren, spinlocks, timing code enzovoort.

System Services

System services bevatten: IO Manager, Configuration Manager, Plug and Play, Power Manager, Memory Manager, Executive Support, Object Manager, security reference monitor, process structuur, local procedure call, Win32 Subsysteem.

Protected Subsystems

De Protected Subsystems laten verschillende besturingssysteem-karakters toe te draaien bovenop de ReactOS Executive. Het initiële doel van ReactOS was het Win32 subsysteem -- het Win32 subsysteem draait echter in kernel mode als een deel van de Executive en wordt hier niet beschreven. User mode subsystemen waaraan wordt gewerkt zijn POSIX en OS/2. Mogelijke Protected Subsystems voor in de toekomst: DOS (Misschien een port van het FreeDOS besturingssysteem). Veel andere Raphical Interface voor Subsystemen via het Win32 Subsysteem: De Windows NT grafische device drivers en nauw geïntegreerd in het ontwerp met het Win32 subsysteem. Hierdoor is het niet praktisch voor user mode subsystemen om direct met de grafische drivers samen te werken. Daarom zou een subsysteem gebruik moeten maken van het kernel mode Win32 subsysteem voor een grafische interface. Zo een subsysteem hoeft niet afhankelijk te zijn van de Win32 Window Manager, maar kan in de plaats daarvan gebruik maken van de grafische primitieven die voorzien zijn in het Win32 subsysteem.

Native API Architecture

De Native API Architecture calls voor code in user mode om kernel mode services aan te roepen op een standaard manier. Dit is het equivalent van de System Call Interface zoals die gebruikt wordt bij de meeste UNIXen. Microsoft Windows NT/2000/XP documenteert de Native API Architecture niet voor programmeurs; zij moeten de Win32 APIs gebruiken. Omdat ReactOS Open Source is, is onze Native API Architecture open voor de applicatie-ontwikkelaar. De Native API Architecture is geïmplementeerd in NTDLL.DLL. Naast de Native API user mode toegangspunten, bevat de NTDLL.DLL ook de code voor process startup en module loading. Deze toegangspunten roepen KiSystemService aan in kernel mode, dewelke de kernel mode service in een systeemtabel - KiSystemServiceTable - opzoekt.

Compatibiliteitsdoelstellingen

De originele doelstellingen voor ReactOS, met betrekking tot driver en applicatie compatibiliteit, was Microsoft Windows NT 4.0. Sedertdien zijn Microsoft Windows 2000 en Windows XP uitgebracht. Microsoft Windows 2000 en Windows XP zijn beide afstammelingen van Windows NT. Daardoor kunnen we onze compatibiliteitsdoelstellingen lanzaamaan verschuiven zonder ons zorgen te maken over te grote veranderingen in de architectuur. Meer nog: intern rapporteert Windows 2000 zijn versie-informatie als Windows 5.0 en Windows XP als Windows 5.1. Het ReactOS team heeft beslist om Windows NT 4.0 aan te houden als de officiële compatibiliteitsdoelstelling. Dit omdat de meeste resources, artikelen en boeken over Windows NT/2000/XP technologie geschreven zijn voor NT 4.0. Dit betekent niet dat de functionaliteit die in de latere op Windows NT gebaseerde besturingssystemen aanwezig is niet zal verwerkt worden in ReactOS.