Windows核心编程

第I部分 必备知识

第1章 错误处理 3
1.1 定义自己的错误代码 7
1.2 ErrorShow示例程序 7
第2章 字符和字符串处理 10
2.1 字符编码 11
2.2 ANSI字符和Unicode字符
与字符串数据类型 12
2.3 Windows中的Unicode函数
和ANSI函数 14
2.4 C运行库中的Unicode函数
和ANSI函数 16
2.5 C运行库中的安全字符串函数 17
2.5.1 初识新的安全字符串函数 18
2.5.2 在处理字符串时如何获得
更多控制 21
2.5.3 Windows字符串函数 23
2.6 为何要用Unicode 24
2.7 推荐的字符和字符串处理方式 25
2.8 Unicode与ANSI字符串转换 26
2.8.1 导出ANSI和Unicode DLL
函数 28
2.8.2 判断文本是ANSI还是
Unicode 29
第3章 内核对象 32
3.1 何为内核对象 32
3.1.1 使用计数 34
3.1.2 内核对象的安全性 34
3.2 进程内核对象句柄表 36
3.2.1 创建一个内核对象 37
3.2.2 关闭内核对象 38
3.3 跨进程边界共享内核对象 42
3.3.1 使用对象句柄继承 42
3.3.2 改变句柄的标志 45
3.3.3 为对象命名 46
3.3.4 终端服务命名空间 50
3.3.5 专有命名空间 51
3.3.5 复制对象句柄 58


第II部分 工作机制

第4章 进程 65
4.1 编写第一个Windows应用程序 66
4.1.1 进程实例句柄 71
4.1.2 进程前一个实例的句柄 72
4.1.3 进程的命令行 73
4.1.4 进程的环境变量 74
4.1.5 进程的关联性 79
4.1.6 进程的错误模式 79
4.1.7 进程当前所在的驱动器
和目录 80
4.1.8 进程的当前目录 81
4.1.9 系统版本 82
4.2 CreateProcess函数 85
4.2.1 pszApplicationName
和pszCommandLine参数 86
4.2.2 psaProcess，psaThread
和bInheritHandles参数 87
4.2.3 fdwCreate参数 89
4.2.4 pvEnvironment参数 91
4.2.5 pszCurDir参数 92
4.2.6 psiStartInfo参数 92
4.2.7 ppiProcInfo参数 98
4.3 终止进程 100
4.3.1 主线程的入口点函数返回 100
4.3.2 ExitProcess函数 101
4.3.3 TerminateProcess函数 102
4.3.4 当进程中的所有线程终止时 103
4.3.5 当进程终止运行时 103
4.4 子进程 104
4.5 管理员以标准用户权限运行时 106
4.5.1 自动提升进程的权限 109
4.5.2 手动提升进程的权限 111
4.5.3 何为当前权限上下文 112
4.5.4 枚举系统中正在运行的
进程 114
4.5.5 Process Information示例
程序 115
第5章 作业 121
5.1 对作业中的进程施加限制 124
5.2 将进程放入作业中 131
5.3 终止作业中的所有线程 132
查询作业统计信息 132
5.4 作业通知 135
5.6 Job Lab示例程序 138
第6章 线程基础 140
6.1 何时创建线程 141
6.2 何时不应该创建线程 143
6.3 编写第一个线程函数 144
6.4 CreateThread函数 144
6.4.1 psa参数 145
6.4.2 cbStackSize参数 145
6.4.3 pfnStartAddr和pvParam
参数 146
6.4.4 dwCreateFlags 147
6.4.5 pdwThreadID 147
6.5 终止运行线程 148
6.5.1 线程函数返回 148
6.5.2 ExitThread函数 148
6.5.3 TerminateThread函数 149
6.5.4 进程终止运行时 149
6.5.5 线程终止运行时 150
6.6 线程内幕 150
6.7 C/C++运行库注意事项 153
6.7.1 用_beginthreadex而不要用
CreateThread创建线程 161
6.7.2 绝对不应该调用的C/C++
运行库函数 161
6.8 了解自己的身份 162
6.8.1 将伪句柄转换为真正的
句柄 163
第7章 线程调度、优先级和关联性 165
7.1 线程的挂起和恢复 166
7.2 进程的挂起和恢复 167
7.3 睡眠 169
7.4 切换到另一个线程 169
7.5 在超线程CPU上切换到另一个
线程 170
7.6 线程的执行时间 170
7.7 在实际上下文中谈CONTEXT
结构 174
7.8 线程优先级 178
7.9 从抽象角度看优先级 179
7.10 优先级编程 182
7.10.1 动态提升线程优先级 185
7.10.2 为前台进程微调调度程序 186
7.10.3 调度I/O请求优先级 186
7.10.4 Scheduling Lab 示例程序 188
7.11 关联性 192
第8章 用户模式下的线程同步 197
8.1 原子访问：Interlocked系列函数 198
8.2 高速缓存行 203
8.3 高级线程同步 205
需要避免使用的一种方法 205
8.4 关键段 207
8.4.1 关键段：细节 209
8.4.2 关键段和旋转锁 212
8.4.3 关键段和错误处理 213
8.5 Slim读/写锁 214
8.6 条件变量 217
8.6.1 Queue示例程序 218
8.6.2 在停止线程时的死锁问题 225
8.6.3 一些有用的窍门和技巧 227
第9章 用内核对象进行线程同步 230
9.1 等待函数 232
9.2 等待成功所引起的副作用 235
9.3 事件内核对象 236
Handshake示例程序 241
9.4 可等待的计时器内核对象 245
9.4.1 让可等待的计时器添加APC
调用 248
9.4.2 计时器的剩余问题 250
9.5 信号量内核对象 251
9.6 互斥量内核对象 253
9.6.1 遗弃问题 255
9.6.2 互斥量与关键段的比较 256
9.6.3 Queue示例程序 256
9.7 线程同步对象速查表 264
9.8 其他的线程同步函数 265
9.8.1 异步设备I/O 265
9.8.2 WaitForInputIdle函数 265
9.8.3 MsgWaitForMultipleObjects(Ex)
函数 266
9.8.4 WaitForDebugEvent函数 267
9.8.5 SignalObjectAndWait函数 267
9.8.6 使用等待链遍历API来检测
死锁 268
第10章 同步设备I/O与异步设备I/O 275
10.1 打开和关闭设备 276
细看CreateFile函数 278
10.2 使用文件设备 285
10.2.1 取得文件的大小 285
10.2.2 设置文件指针的位置 286
10.2.3 设置文件尾 288
10.3 执行同步设备I/O 289
10.3.1 将数据刷新至设备 289
10.3.2 同步I/O的取消 290
10.4 异步设备I/O基础 291
10.4.1 OVERLAPPED结构 292
10.4.2 异步设备I/O的注意事项 294
10.4.3 取消队列中的设备I/O
请求 296
10.5 接收I/O请求完成通知 296
10.5.1 触发设备内核对象 297
10.5.2 触发事件内核对象 298
10.5.3 可提醒I/O 301
10.5.4 I/O完成端口 306
10.5.5 模拟已完成的I/O请求 316
第11章 Windows线程池 324
11.1 情形1：以异步方式调用函数 325
11.1.1 显式地控制工作项 325
11.1.2 Batch示例程序 327
11.2 情形2：每隔一段时间调用一个
函数 330
Timed Message Box示例程序 332
11.3 情形3：在内核对象触发时调用
一个函数 335
11.4 情形4：在异步I/O请求完成时
调用一个函数 337
11.5 回调函数的终止操作 339
11.5.1 对线程池进行定制 340
11.5.2 得体地销毁线程池：
清理组 342
第12章 纤程 345
使用纤程 345
Counter示例程序 349



第III部分 内存管理

第13章 Windows内存体系结构 355
13.1 进程的虚拟地址空间 355
13.2 虚拟地址空间的分区 356
13.2.1 空指针赋值分区 357
13.2.2 用户模式分区 357
13.3 地址空间中的区域 360
13.4 给区域调拨物理存储器 361
13.5 物理存储器和页交换文件 362
不在页交换文件中维护的物理
存储器 363
13.6 页面保护属性 365
13.6.1 写时复制 366
13.6.2 一些特殊的访问保护属性
标志 367
13.7 实例分析 367
区域内部 372
13.8 数据对齐的重要性 375
第14章 探索虚拟内存 379
14.1 系统信息 379
系统信息示例程序 382
14.2 虚拟内存状态 387
14.3 NUMA机器中的内存管理 388
示例程序：虚拟内存状态 389
14.4 确定地址空间的状态 391
14.4.1 VMQuery函数 392
14.4.2 示例程序：虚拟内存映射 397
第15章 在应用程序中使用虚拟内存 400
15.1 预订地址空间区域 400
15.2 给区域调拨物理存储器 402
15.3 同时预订和调拨物理存储器 403
15.4 何时调拨物理存储器 405
15.5 撤销调拨物理存储器及释放区域 407
15.5.1 何时撤销调拨物理存储器 407
15.5.2 虚拟内存分配示例程序 408
15.6 改变保护属性 414
15.7 重置物理存储器的内容 415
MemReset示例程序 417
15.8 地址窗口扩展 419
AWE示例程序 422
第16章 线程栈 429
16.1 C/C++运行库的栈检查函数 433
16.2 Summation示例程序 435
第17章 内存映射文件 440
17.1 映射到内存的可执行文件和DLL 441
17.1.1 同一个可执行文件或DLL的
多个实例不会共享静态
数据 442
17.1.2 在同一个可执行文件或DLL
的多个实例间共享静态
数据 444
17.1.3 Application Instances示例
程序 449
17.2 映射到内存的数据文件 451
17.2.1 方法1：一个文件，一块
缓存 451
17.2.2 方法2：两个文件，一块
缓存 452
17.2.3 方法3：一个文件，两块
缓存 452
17.2.4 方法4：一个文件，零个
缓存 453
17.3 使用内存映射文件 453
17.3.1 第1步：创建或打开文件
内核对象 454
17.3.2 第2步：创建文件映射
内核对象 455
17.3.3 第3步：将文件的数据映射
到进程的地址空间 458
17.3.4 第4步：从进程的地址空间
撤销对文件数据的映射 461
17.3.5 第5步和第6步：关闭文件
映射对象和文件对象 462
17.6 File Reverse示例程序 463
17.7 用内存映射文件来处理大文件 469
17.8 内存映射文件和一致性 470
17.9 给内存映射文件指定基地址 471
17.10 内存映射文件的实现细节 472
17.11 用内存映射文件在进程间共享
数据 473
17.12 以页交换文件为后备存储器的
内存映射文件 474
Memory-Mapped File Sharing示例
程序 475
17.13 稀疏调拨的内存映射文件 478
Sparse Memory-Mapped File示例
程序 480
第18章 堆 491
18.1 进程的默认堆 491
18.2 为什么要创建额外的堆 492
18.2.1 对组件进行保护 493
18.2.2 更有效的内存管理 493
18.2.3 使内存访问局部化 494
18.2.4 避免线程同步的开销 494
18.2.5 快速释放 495
18.3 如何创建额外的堆 495
18.3.1 从堆中分配内存块 497
18.3.2 调整内存块的大小 498
18.3.3 获得内存块的大小 499
18.3.4 释放内存块 500
18.3.5 销毁堆 500
18.3.6 在C++中使用堆 500
18.4 其他堆函数 503


第IV部分 动态链接库

第19章 DLL基础 509
19.1 DLL和进程的地址空间 510
19.2 纵观全局 512
19.2.1 构建DLL模块 514
19.2.2 构建可执行模块 519
19.2.3 运行可执行模块 522
第20章 DLL高级技术 524
20.1 DLL模块的显式载入和符号链接 524
20.1.1 显式地载入DLL模块 525
20.1.2 显式地卸载DLL模块 529
20.1.3 显式地链接到导出符号 532
20.2 DLL的入口点函数 533
20.2.1 DLL_PROCESS_ATTACH
通知 534
20.2.2 DLL_PROCESS_DETACH
通知 535
20.2.3 DLL_THREAD_ATTACH
通知 537
20.2.4 DLL_THREAD_DETACH
通知 538
20.2.5 DllMain的序列化调用 538
20.2.6 DllMain和C/C++运行库 541
20.3 延迟载入DLL 542
DelayLoadApp示例程序 547
20.4 函数转发器 553
20.5 已知的DLL 553
20.6 DLL重定向 555
20.7 模块的基地址重定位 556
20.8 模块的绑定 562
第21章 线程局部存储区 565
21.1 动态TLS 566
使用动态TLS 568
21.2 静态TLS 570
第22章 DLL注入和API拦截 572
22.1 DLL注入的一个例子 573
22.2 使用注册表来注入DLL 575
22.3 使用Windows挂钩来注入DLL 576
Desktop Item Position Saver(DIPS)
工具 578
22.4 使用远程线程来注入DLL 587
22.4.1 Inject Library示例程序 591
22.4.2 Image Walk DLL 596
22.5 使用木马DLL来注入DLL 598
22.6 把DLL作为调试器来注入 598
22.7 使用CreateProcess来注入
代码 599
22.8 API拦截的一个例子 599
22.8.1 通过覆盖代码来拦截API 600
22.8.2 通过修改模块的导入段来
拦截API 601
22.8.3 Last MessageBox Info示例
程序 604


第V部分 结构化异常处理

第23章 终止处理程序 621
通过实例理解终止处理程序 622
第24章 异常处理程序与软件异常 638
24.1 通过实例理解异常过滤程序
和异常处理程序 638
24.1.1 Funcmeister1函数 639
24.1.2 Funcmeister2函数 639
24.2 EXCEPTION_EXECUTE_
HANDLER 641
24.2.1 一些有用的例子 642
24.2.2 全局展开 645
24.2.3 停止全局展开 647
24.3 EXCEPTION_CONTINUE_
EXECUTION 648
谨慎使用EXCEPTION_CONTINUE_
EXECUTION 649
24.4 EXCEPTION_CONTINUE_
SEARCH 650
24.5 GetExceptionCode 652
24.6 GetExceptionInformation 656
24.7 软件异常 659
第25章 未处理异常、向量化异常处理
与C++异常 663
25.1 UnhandledExceptionFilter函数
详解 665
25.2 即时调试 671
25.3 电子表格示例程序 673
25.4 向量化异常和继续处理程序 681
25.5 C++异常与结构化异常的比较 683
25.6 异常与调试器 684
第26章 错误报告与应用程序恢复 688
26.1 Windows错误报告控制台 688
26.2 可编程的Windows错误报告 691
26.3 对进程中所有的问题报告进行
定制 693
26.4 问题报告的创建与定制 694
26.4.1 创建一个自定义的问题
报告 697
26.4.2 设置报告参数：
WerReportSetParameter 698
26.4.3 将小型转储文件放入报告：
WerReportAddDump 698
26.4.4 将任意文件放入报告：
WerReportAddFile 699
26.4.5 修改对话框文本：
WerReportSetUIOption 700
26.4.6 提交错误报告：
WerReportSubmit 700
26.4.7 关闭问题报告：
WerReportCloseHandle 702
26.4.8 Customized WER示例
程序 702
26.5 应用程序的自动重启与恢复 708
26.5.1 应用程序的自动重启 708
26.5.2 对应用程序恢复的支持 709



附录A 构建环境 713
A.1 CmnHdr.h头文件 713
A.1.1 Microsoft Windows Version
构建选项 713
A.1.2 Unicode构建选项 714
A.1.3 Windows Definitions与编译
警告级别4 714
A.1.4 pragma message辅助宏 715
A.1.5 chINRANGE宏 715
A.1.6 chBEGINTHREADEX宏 715
A.1.7 适用于x86平台的
对DebugBreak的改进 717
A.1.8 创建软件异常码 717
A.1.9 chMB宏 717
A.1.10 chASSERT宏
和chVERIFY宏 717
A.1.11 chHANDLE_DLGMSG宏 718
A.1.12 chSETDLGICONS宏 718
A.1.13 强制编译器寻找 (w)WinMain
入口点函数 718
A.1.14 通过pragma预处理指令来支持
XP风格的用户界面主题 718
附录B 消息处理宏、子控件宏和API宏 724
B.1 消息处理宏 725
B.2 子控件宏 727
B.3 API宏 727
索引 729