底層技術

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什麼是底層技術

  底層技術,所指的就是針對windows內核模式下運行,緊密貼合硬體的文件系統,設備驅動程式,windows內核程式的修改與二次開發的技術。

底層技術的介紹

  解釋底層技術,首先就要從window操作系統的架構說起。

  Window操作系統本身屬於軟體的範疇,但是它需要緊密地跟硬體打交道,它為上層應用軟體或應用系統提供了公共介面,並負責硬體資源的管理分配。應用軟體不需要直接跟硬體打交道,它們利用操作系統提供的介面來實現各種應用任務,如果它們要訪問硬體,則必須通過操作系統提供的公共介面來完成。為了保證Windows系統自身的穩定性,Windows採用了雙模式(dual mode)結構來保護操作系統本身(如圖1),以避免被應用程式的錯誤所波及。操作系統核心運行在內核模式(kernel mode)下,應用程式運行在用戶模式(user mode)下。每當應用程式需要用到系統內核或內核的擴展模塊(內核驅動程式)所提供的服務時,應用程式通過硬體指令從用戶模式切換到內核模式中;當系統內核完成了所請求的服務以後,控制權又回到用戶模式代碼。

              圖1:windows架構系統

Windiws架构系统

  在window系統中愈往上愈接近應用軟體,愈往下愈接近硬體。而包括內核在內的所有中間層次的作用,則是幫助應用軟體更好、更安全、更方便、更有效地利用包括CPU在內的硬體資源。而底層技術,所指的就是針對內核模式下運行,緊密貼合硬體的文件系統,設備驅動程式,windows內核程式的修改與二次開發的技術。[1]

底層技術的優勢

  底層技術則是使用內核提供的介面,直接對硬體進行管控,因而與其他技術手段相比具有以下的優勢:

  首先,在安全性上,底層技術手段主要運行在內核模式下,也就是運行於windows後臺,被當作操作系統的一部分運行來執行,從而無需啟動進程,用戶也感知不到驅動的運行,與運行在應用層技術相比,防繞過,防卸載,更隱蔽,更安全。

  其次,在實時性上,因為底層技術手段與windows操作系統同步運行,使得我們可以第一時間及時感知用戶的操作行為,包括硬體的插入、啟動,文件的訪問、操作等等,同時能夠準確記錄、及時阻止。

  最後,在高效性上,底層技術手段直接運行在內核模式下,從而做到全局控制所有的操作行為,並且幾乎不影響電腦運行的速度與性能。

中國的底層技術狀況

  IT看做是一個金字塔結構的產業,那麼操作系統、晶元/集成電路網路存儲等技術或應用,無疑處於底層的塔基位置,關乎整個建築的穩固程度。隨著中國IT行業的發展,民族產業界人士也表露出在基礎層面有所作為的決心。但是,相對於歐美等發達地區的IT產業,我國在底層核心技術方面無疑是落後的。在IT底層技術方面,我國還處於人才極度匱乏的狀態。

  操作系統發展至今,已經歷了兩個歷史階段。其一是大型主機時代,操作系統作為硬體的組成部分之一,由硬體開發商自己設計;其二則是個人電腦或小型主機時代,軟體與硬體齊頭併進,其間又經歷了兩個階段:基於命令行的DOS操作系統;和基於視窗圖形界面的Windows操作系統。現在們正處在操作系統發展的第三個歷史階段:WEB時代。微軟公司的.NET技術與SUN公司的SUN ONE平臺之間的紛爭正如火如荼,為的就是控制WEB時代操作系統的主導權。操作系統的市場格局正面臨變革。

  就晶元產業來說,目前中國半導體市場占世界總需求量的6%,位居全球第四,未來幾年內中國晶元生產有望每年以42%的速度遞增,大大高於全球10%的平均增長速度。在中國1/3的中高級技術中堅人才幾乎全是海外或境外人士,技術領域的本土化人才少之又少。

參考文獻

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