深入解析Windows操作系統(tǒng)（第7版 卷1）

第　1章 概念和工具　1
1．1　Windows操作系統(tǒng)的版本　1
1．1．1　Windows 10和未來的Windows版本　3
1．1．2　Windows 10和OneCore　3
1．2　基本概念和術(shù)語　3
1．2．1　Windows API　3
1．2．2　服務(wù)、函數(shù)和例程　6
1．2．3　進(jìn)程　7
1．2．4　線程　15
1．2．5　作業(yè)　17
1．2．6　虛擬內(nèi)存　18
1．2．7　內(nèi)核模式和用戶模式　20
1．2．8　虛擬機(jī)監(jiān)控程序　23
1．2．9　固件　25
1．2．10　終端服務(wù)和多會(huì)話　25
1．2．11　對(duì)象和句柄　26
1．2．12　安全性　26
1．2．13　注冊(cè)表　28
1．2．14　Unicode　28
1．3　深入了解Windows內(nèi)部原理　30
1．3．1　性能監(jiān)視器和資源監(jiān)視器　30
1．3．2　內(nèi)核調(diào)試　32
1．3．3　Windows軟件開發(fā)包　36
1．3．4　Sysinternals工具　37
1．4　小結(jié)　37
第　2章 系統(tǒng)架構(gòu)　38
2．1　需求和設(shè)計(jì)目標(biāo)　38
2．2　操作系統(tǒng)模型　39
2．3　架構(gòu)概述　39
2．3．1　可移植性　41
2．3．2　對(duì)稱多處理器　42
2．3．3　可伸縮性　45
2．3．4　客戶端和服務(wù)器版本之間的差異　45
2．3．5　已檢驗(yàn)版本　48
2．4　基于虛擬化的安全架構(gòu)概述　49
2．5　重要的系統(tǒng)組件　51
2．5．1　環(huán)境子系統(tǒng)和子系統(tǒng)DLL　52
2．5．2　其他子系統(tǒng)　57
2．5．3　執(zhí)行體　61
2．5．4　內(nèi)核　63
2．5．5　硬件抽象層　66
2．5．6　設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序　69
2．5．7　系統(tǒng)進(jìn)程　74
2．6　小結(jié)　84
第3章　進(jìn)程和作業(yè)　85
3．1　創(chuàng)建進(jìn)程　85
3．1．1　CreateProcess*函數(shù)的參數(shù)　86
3．1．2　創(chuàng)建Windows“現(xiàn)代化”進(jìn)程　87
3．1．3　創(chuàng)建其他類型的進(jìn)程　87
3．2　進(jìn)程的內(nèi)部構(gòu)造　88
3．3　受保護(hù)進(jìn)程　95
3．3．1　受保護(hù)進(jìn)程輕型（PPL）　96
3．3．2　對(duì)第三方PPL的支持　99
3．4　最小進(jìn)程和Pico進(jìn)程　100
3．4．1　最小進(jìn)程　100
3．4．2　Pico進(jìn)程　101
3．5　Trustlet（安全進(jìn)程）　102
3．5．1　Trustlet的構(gòu)造　103
3．5．2　Trustlet策略元數(shù)據(jù)　103
3．5．3　Trustlet的屬性　104
3．5．4　系統(tǒng)內(nèi)置的Trustlet　104
3．5．5　Trustlet的標(biāo)識(shí)　105
3．5．6　隔離用戶模式服務(wù)　105
3．5．7　Trustlet可訪問的系統(tǒng)調(diào)用　106
3．6　CreateProcess的流程　107
3．6．1　第 1階段：轉(zhuǎn)換并驗(yàn)證參數(shù)和標(biāo)志　108
3．6．2　第 2階段：打開要執(zhí)行的映像　112
3．6．3　第3階段：創(chuàng)建Windows執(zhí)行體進(jìn)程對(duì)象　114
3．6．4　第4階段：創(chuàng)建初始線程及其棧和上下文　118
3．6．5　第5階段：執(zhí)行與Windows子系統(tǒng)有關(guān)的初始化工作　120
3．6．6　第6階段：初始線程的啟動(dòng)執(zhí)行　121
3．6．7　第7階段：在新進(jìn)程的上下文中執(zhí)行進(jìn)程初始化工作　122
3．7　進(jìn)程的終止　126
3．8　映像加載程序　127
3．8．1　進(jìn)程初始化的早期工作　129
3．8．2　DLL名稱解析和重定向　131
3．8．3　已加載模塊數(shù)據(jù)庫　135
3．8．4　導(dǎo)入解析　138
3．8．5　導(dǎo)入過程初始化的后處理　139
3．8．6　SwitchBack　140
3．8．7　API集　142
3．9　作業(yè)　144
3．9．1　作業(yè)的限制　145
3．9．2　使用作業(yè)　146
3．9．3　嵌套的作業(yè)　146
3．9．4　Windows容器（Server Silo）　150
3．10　小結(jié)　157
第4章　線程　158
4．1　創(chuàng)建線程　158
4．2　線程的內(nèi)部機(jī)理　159
4．2．1　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　159
4．2．2　線程的誕生　169
4．3　查看線程的活動(dòng)　170
4．4　線程的調(diào)度　175
4．4．1　Windows調(diào)度概述　175
4．4．2　優(yōu)先級(jí)級(jí)別　176
4．4．3　線程的狀態(tài)　181
4．4．4　調(diào)度程序數(shù)據(jù)庫　186
4．4．5　量程　188
4．4．6　優(yōu)先級(jí)提升　193
4．4．7　上下文切換　207
4．4．8　調(diào)度場(chǎng)景　208
4．4．9　空閑線程　211
4．4．10　線程的掛起　214
4．4．11?。ㄉ疃龋﹥鼋Y(jié)　214
4．4．12　線程的選擇　216
4．4．13　多處理器系統(tǒng)　217
4．4．14　多處理器系統(tǒng)中線程的選擇　230
4．4．15　處理器的選擇　231
4．4．16　異質(zhì)調(diào)度（big．LITTLE）　233
4．5　基于組的調(diào)度　234
4．5．1　動(dòng)態(tài)公平共享調(diào)度　235
4．5．2　CPU速率限制　238
4．5．3　處理器的動(dòng)態(tài)添加和替換　241
4．6　工作者工廠（線程池）　242
4．7　小結(jié)　245
第5章　內(nèi)存管理　246
5．1　內(nèi)存管理器簡(jiǎn)介　246
5．1．1　內(nèi)存管理器組件　247
5．1．2　大頁面和小頁面　247
5．1．3　查看內(nèi)存使用情況　249
5．1．4　內(nèi)部同步　252
5．2　內(nèi)存管理器提供的服務(wù)　252
5．2．1　頁面狀態(tài)和內(nèi)存的分配　253
5．2．2　提交用量和提交限制　256
5．2．3　鎖定到內(nèi)存　256
5．2．4　分配的粒度　257
5．2．5　共享內(nèi)存和映射文件　257
5．2．6　保護(hù)內(nèi)存　259
5．2．7　數(shù)據(jù)執(zhí)行保護(hù)　260
5．2．8　寫入時(shí)復(fù)制　263
5．2．9　地址窗口擴(kuò)展　264
5．3　內(nèi)核模式堆（系統(tǒng)內(nèi)存池）　265
5．3．1　池的大小　266
5．3．2　監(jiān)視內(nèi)存池的使用　267
5．3．3　旁視列表　270
5．4　堆管理器　271
5．4．1　進(jìn)程堆　272
5．4．2　堆的類型　273
5．4．3　NT堆　273
5．4．4　堆同步　273
5．4．5　段堆　275
5．4．6　堆的安全特性　279
5．4．7　堆的調(diào)試特性　280
5．4．8　頁堆　280
5．4．9　容錯(cuò)堆　283
5．5　虛擬地址空間布局　284
5．5．1　x86地址空間布局　285
5．5．2　x86系統(tǒng)地址空間布局　288
5．5．3　x86會(huì)話空間　288
5．5．4　系統(tǒng)頁表項(xiàng)　290
5．5．5　ARM地址空間布局　291
5．5．6　64位地址空間布局　291
5．5．7　x64虛擬尋址的局限　293
5．5．8　動(dòng)態(tài)系統(tǒng)虛擬地址空間管理　293
5．5．9　系統(tǒng)虛擬地址空間配額　298
5．5．10　用戶地址空間布局　298
5．6　地址轉(zhuǎn)換　303
5．6．1　x86虛擬地址轉(zhuǎn)換　303
5．6．2　地址轉(zhuǎn)換旁視緩沖區(qū)　308
5．6．3　x64虛擬地址轉(zhuǎn)換　311
5．6．4　ARM虛擬地址轉(zhuǎn)換　311
5．7　頁面錯(cuò)誤的處理　312
5．7．1　無效PTE　313
5．7．2　原型PTE　314
5．7．3　頁面換入I/O　316
5．7．4　沖突的頁面錯(cuò)誤　316
5．7．5　聚簇的頁面錯(cuò)誤　317
5．7．6　頁面文件　317
5．7．7　提交用量和系統(tǒng)提交限制　322
5．7．8　提交用量和頁面文件大小　325
5．8　?！?26
5．8．1　用戶棧　326
5．8．2　內(nèi)核?！?27
5．8．3　DPC?！?28
5．9　虛擬地址描述符　328
5．9．1　進(jìn)程的VAD　329
5．9．2　旋轉(zhuǎn)VAD　330
5．10　NUMA　331
5．11　節(jié)對(duì)象　331
5．12　工作集　338
5．12．1　按需換頁　338
5．12．2　邏輯預(yù)取器和ReadyBoot　339
5．12．3　放置策略　341
5．12．4　工作集管理　342
5．12．5　平衡集管理器和交換器　346
5．12．6　系統(tǒng)工作集　346
5．12．7　內(nèi)存通知事件　347
5．13　頁幀編號(hào)數(shù)據(jù)庫　349
5．13．1　頁面列表的轉(zhuǎn)換　351
5．13．2　頁面優(yōu)先級(jí)　357
5．13．3　已修改頁面寫出器和映射頁面寫出器　359
5．13．4　PFN的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　361
5．13．5　頁面文件的保留　364
5．14　物理內(nèi)存的限制　366
5．15　內(nèi)存壓縮　369
5．15．1　壓縮過程圖解　370
5．15．2　壓縮架構(gòu)　372
5．16　內(nèi)存分區(qū)　374
5．17　內(nèi)存聯(lián)合　376
5．17．1　搜索階段　378
5．17．2　分類階段　378
5．17．3　頁面聯(lián)合階段　379
5．17．4　從私有到共享PTE　380
5．17．5　聯(lián)合頁面的釋放　381
5．18　內(nèi)存飛地　384
5．18．1　編程接口　385
5．18．2　內(nèi)存飛地的初始化　385
5．18．3　飛地的構(gòu)造　386
5．18．4　將數(shù)據(jù)載入飛地　387
5．18．5　飛地的初始化　388
5．19　前瞻性內(nèi)存管理（SuperFetch）　388
5．19．1　組件　388
5．19．2　跟蹤和日志記錄　390
5．19．3　場(chǎng)景　390
5．19．4　頁面優(yōu)先級(jí)和重均衡　391
5．19．5　健壯性能　393
5．19．6　ReadyBoost　394
5．19．7　ReadyDrive　395
5．19．8　進(jìn)程反射　395
5．20　小結(jié)　397
第6章　I/O系統(tǒng)　398
6．1　I/O系統(tǒng)組件　398
6．1．1　I/O管理器　400
6．1．2　典型的I/O處理　400
6．2　中斷請(qǐng)求級(jí)別和延遲過程調(diào)用　402
6．2．1　中斷請(qǐng)求級(jí)別　402
6．2．2　延遲過程調(diào)用　404
6．3　設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序　405
6．3．1　設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的類型　406
6．3．2　驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)　410
6．3．3　驅(qū)動(dòng)程序?qū)ο蠛驮O(shè)備對(duì)象　412
6．3．4　打開設(shè)備　417
6．4　I/O的處理　421
6．4．1　I/O的類型　421
6．4．2　I/O請(qǐng)求包　423
6．4．3　針對(duì)單層硬件驅(qū)動(dòng)程序的I/O請(qǐng)求　433
6．4．4　針對(duì)分層驅(qū)動(dòng)程序的I/O請(qǐng)求　440
6．4．5　線程無關(guān)I/O　443
6．4．6　I/O的取消　443
6．4．7　I/O完成端口　447
6．4．8　I/O優(yōu)先級(jí)處理　451
6．4．9　容器通知　455
6．5　驅(qū)動(dòng)程序驗(yàn)證程序　456
6．5．1　與I/O有關(guān)的驗(yàn)證選項(xiàng)　458
6．5．2　與內(nèi)存有關(guān)的驗(yàn)證選項(xiàng)　458
6．6　即插即用管理器　462
6．6．1　即插即用的支持級(jí)別　462
6．6．2　設(shè)備的枚舉　463
6．6．3　設(shè)備?！?65
6．6．4　驅(qū)動(dòng)程序?qū)床寮从玫闹С帧?70
6．6．5　即插即用驅(qū)動(dòng)程序的安裝　472
6．7　常規(guī)驅(qū)動(dòng)程序的加載和安裝　475
6．7．1　驅(qū)動(dòng)程序的加載　475
6．7．2　驅(qū)動(dòng)程序的安裝　477
6．8　Windows驅(qū)動(dòng)程序基礎(chǔ)　477
6．8．1　內(nèi)核模式驅(qū)動(dòng)程序框架　478
6．8．2　用戶模式驅(qū)動(dòng)程序框架　485
6．9　電源管理器　488
6．9．1　連接待機(jī)和新型待機(jī)　491
6．9．2　電源管理器操作　491
6．9．3　驅(qū)動(dòng)程序的電源操作　492
6．9．4　驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序?qū)υO(shè)備電源的控制　495
6．9．5　電源管理框架　495
6．9．6　電源可用性請(qǐng)求　497
6．10　小結(jié)　498
第7章　安全性　500
7．1　安全評(píng)級(jí)　500
7．1．1　可信計(jì)算機(jī)系統(tǒng)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)　500
7．1．2　通用標(biāo)準(zhǔn)　501
7．2　安全系統(tǒng)組件　502
7．3　基于虛擬化的安全性　504
7．3．1　Credential Guard　505
7．3．2　Device Guard　510
7．4　保護(hù)對(duì)象　512
7．4．1　訪問檢查　513
7．4．2　安全標(biāo)識(shí)符　516
7．4．3　虛擬服務(wù)賬戶　533
7．4．4　安全描述符和訪問控制　537
7．4．5　動(dòng)態(tài)訪問控制　550
7．5　AuthZ API　551
7．6　賬戶權(quán)限和特權(quán)　552
7．6．1　賬戶權(quán)限　553
7．6．2　特權(quán)　554
7．6．3　超級(jí)特權(quán)　558
7．7　進(jìn)程和線程的訪問令牌　559
7．8　安全審核　559
7．8．1　審核對(duì)象訪問　560
7．8．2　全局審核策略　563
7．8．3　高級(jí)審核策略設(shè)置　564
7．9　AppContainer　565
7．9．1　UWP應(yīng)用概述　566
7．9．2　AppContainer　567
7．10　登錄　587
7．10．1　Winlogon的初始化　588
7．10．2　用戶登錄的步驟　590
7．10．3　可保證的身份驗(yàn)證　594
7．10．4　Windows Biometric Framework　595
7．10．5　Windows Hello　597
7．11　用戶賬戶控制和虛擬化　598
7．11．1　文件系統(tǒng)和注冊(cè)表虛擬化　598
7．11．2　權(quán)限提升　603
7．12　攻擊緩解　608
7．12．1　進(jìn)程緩解策略　608
7．12．2　控制流完整性　612
7．12．3　安全聲明　622
7．13　應(yīng)用程序標(biāo)識(shí)　626
7．14　AppLocker　626
7．15　軟件限制策略　630
7．16　內(nèi)核補(bǔ)丁保護(hù)　632
7．17　PatchGuard　633
7．18　HyperGuard　635
7．19　小結(jié)　636