回爐重造之重讀Windows核心編程-003-內核物件

　　內核物件是個比較難理解的概念，問題的根源就在于即使是《核心編程》書中也沒有說清楚它的定義，只是不停地舉例和描述它的性質，還有如何使用，

　　盲人摸象，難見全貌，只能盡可能列舉它的性質，注意使用了，

　　參考計數（書中的說法是使用計數）就是內核物件的一個很關鍵的性質，由于內核物件的擁有者是內核而不是行程，所以只能由內核來做撤銷內核物件的操作，而通常一個內核物件不一定只被一個行程使用的，創建或者撤銷內核物件，就要看參考計數了，參考計數在內核物件被創建的時候被置為1，被行程訪問一次參考計數就遞增1，當參考計數降為0，內核就撤銷這個內核物件，（至于何時參考計數遞減1，書中沒有明確說明，不過有編程經驗的你肯定知道是什么時候了）

　　安全性也是內核物件的一個重要的性質，它用于描述內核物件的訪問者，由于創建內核物件的時候幾乎都會有一個引數，指向Security_Attributes結構體的指標，例如CreateFileMapping（定義不詳），如果這個指標是NULL值，那就是默認的安全性，只有管理物件的小組成員和創建者可以訪問；不過，只要你初始化并操作lpSecurityDescriptor這個成員，就可以設定它的安全性了，這樣，內核物件被訪問的時候（例如OpenFileMapping），在回傳一個有效的句柄之前會執行一次安全檢查，如果不通過檢查回傳的就不是一個有效句柄，而是NULL了，它的LastError是5（ERROR_ACCESS_DENIED），

　　行程的內核物件句柄表，在行程被創建的時候被分配，當執行緒共有內核物件產生的時候，內核會在句柄表中找出一個空項，把內核物件的記憶體塊指標寫進去，

　　如果一個執行緒中呼叫函式回傳一個句柄，這個句柄可以也只可以被執行緒中的所有執行緒使用，這些句柄的值實際上是句柄在當前行程句柄表中的索引，但不是固定的，如在Win2k中回傳的句柄是用于標識句柄表的該物件的位元組數，如果給句柄表中傳入一個無效值，GetLastError則會回傳6（ERROR_INVALID_HANDLE)，

　　如果呼叫函式創建內核物件失敗了，那么句柄的值通常是0（NULL），也有些函式回傳的是INVALID_HANDLE_VALUE，但是無論用什么方式創建內核物件，都要通過CloseHandle來結束對物件的操作，這個函式會先檢查句柄表，確定傳入的索引是否有效，并查看參考計數，如果是0則撤銷這個物件，

　　一個無效的句柄傳給CloseHandle的話，GetLastError會回傳ERROR_INVALID_HANDLE，如果行程正在被除錯，則通知除錯器，以確定這個錯誤，

　　加入忘記呼叫CloseHandle，有可能會產生資源泄漏，因為行程終止的時候，系統會掃描它的句柄表中的無效專案，然后關閉這些物件句柄，這時句柄的參考計數就有機會降為0而被撤銷了，

　　當行程間有父子關系的時候，父行程才有機會使用一個或多個內核物件句柄，并且父行程還可以產生一個可以訪問這個內核物件的子行程，步驟如下：

• 父行程創建內核物件時，必須指明這個句柄可以被繼承，（不是內核物件本身可以被繼承）
• 指定一個SECURITY_ATTRIBUTES結構并對它進行初始化，然后把結構的地址傳給Create函式，
• sa.bInheritHandle = TRUE;

　　每個句柄表項中都有一個標志位，用以指明這個句柄是否有繼承性，如果是bInheritHandle屬性是TRUE，標志位被置1，否則置0，

　　 此后只要呼叫CreateProcess中的引數bInheritHandle是TRUE，那么被創建的行程就在創建空的句柄表的同時，遍歷父行程的句柄表找到有繼承屬性的專案，并拷貝到新的句柄表中完全相同的位置、遞增參考計數，這樣即使父行程關閉了這個句柄，由于參考計數還沒到0，也要等子行程終止的時候才能置零，這樣子行程只要知道句柄的值就可以使用了，

　　改變句柄的標志，可以使用SetHandleInformation，第一個引數是句柄，第二個引數就確定修改哪些標志了，和每個句柄相關的就是HANDLE_FLAG_INHERIT和HANDLE_FLAG_PROJECT_FROM_CLOSE了，第三個引數dwFlags，可以用于指明內核物件的繼承標志：

• 打開繼承標志：SetHandleInformation(hObj, HANDLE_FLAG_INHERIT, HANDLE_FLAG_INHERIT);
• 關閉繼承標志：SetHandleInformation(hObj, HANDLE_FLAG_INHERIT, 0);

　　使用SetHandleInformation(hObj, HANDLE_FLAG_PROJECT_FROM_CLOSE, HANDLE_FLAG_PROJECT_FROM_CLOSE)，會告訴系統這個句柄不應該被關閉，如果關閉則會產生一個例外，只有一種特殊的情況，就是子行程又產生了子行程，而有繼承屬性的句柄也有可能會被傳遞到新的子行程，但是舊的子行程有可能在新的子行程生成之前關閉這個句柄，那么父行程就不能和新的子行程通信了，因為沒有繼承這個內核物件，這種情況下，告訴系統句柄不應該關閉才有意義，

　　跨行程共享內核物件的第二種方法是給物件命名，

1. 行程A創建了一個名字為“JeffMutex”的互斥內核物件，
2. 行程B也創建一個名字為“JeffMutex”的互斥內核物件，系統會有以下操作：
   1. 查看是否已經有同名的內核物件
      1. 如果同名，就檢查同名內核物件的型別，
         1. 如果型別也相同，系統會查看呼叫者的訪問權限，
            1. 如果有就找個空專案，初始化再指向現有的內核物件
            2. 沒有權限則回傳NULL，
         2. 如果型別不匹配，回傳NULL，
      2. 不同名就創建新的內核物件，
   2. 沒有就創建新的內核物件，

　　行程B呼叫函式成功后，不是回傳一個內核物件，而是回傳一個和行程相關的句柄值，

　　按名字共享的另一種方法是不使用Create*函式，而是Open*函式，原型相同，最后一個引數必須是0結尾的地址，不能傳遞NULL，如果不存在，GetLastError回傳值是2（ERROR_FIEL_NOT_FOUND），還得檢查訪問權限，如果有就把參考計數遞增1，

　　為了保證物件的唯一性，建議創建GUID用來當作物件的名字，這種方法也多用于檢查你的應用程式有另一個行程正在運行，

　　跨行程共享內核物件的最后一個方法是使用DuplicateHandle函式，簡單地說，這個函式只是取出這個行程的句柄表中的一項，拷貝到另一個行程的句柄表中，

　　DuplicateHandle的引數雖然多，但不復雜，既然是復制句柄，自然少不了源行程和源句柄，以及目標行程和目標句柄了，設計句柄，就得有它的屏蔽值與繼承性，這里給了三個，前四個引數不難理解，只是后面的引數要注意：

• dwOption引數可以是0，也可以是DUPLICATE_SAME_ACCESS和DUPLICATE_CLOSE_SOURCE，
• 如果設定了DUPLICATE_SAME_ACCESS，則目標行程的句柄擁有相同的訪問屏蔽，并讓函式忽略dwDesiredAccess引數，
• 如果設定DUPLICATE_CLOSE_SOURCE，則可以關閉源行程中的句柄，使用該標志時，內核物件的參考計數不會受到影響，

　　最后書中的例子提到，使用DuplicateHandle函式的時候，dwDesiredAccess引數應該設定為只讀（FILE_MAP_READ），這樣就可以不影響源行程的句柄，提高健壯性，

DUPLICATE_CLOSE_SOURCE

標籤：Windows

上一篇：記第一次重裝系統

下一篇：Windows CMD 輸出文本到檔案，不加換行符