Windows核心编程：（一）内核对象

一：何为内核对象

      每个内核对象都只是一个内存块，它由操作系统内核分配，并只能由操作系统内核访问。这个内存块是一个数据结构，其成员维护着与对象相关的信息。

二：使用计数

     每个内核对象都包含一个使用计数，初次创建一个对象的时候，其使用计数被设为1.另一个进程获得对现有内核对象的访问后，使用计数就会递增；进程终止，操作系统内核自动递减打开的所有内核对象的使用计数。若使用计数变为0，则操作系统内核就会销毁该对象。

三：进程内核对象句柄表（一个指向内核对象的指针，一个访问掩码，一些标志）

      一个进程在初始化时，系统将为它分配一个句柄表。这个句柄表仅供内核对象使用，不适用于用户对象或GDI对象。一个进程首次初始化的时候，其句柄表为空。当进程的一个线程调用一个会创建内核对象的函数时，内核将为这个对象分配并初始化一个内存块，然后扫描进程的句柄表，查找一个空白的记录项，并对其初始化。（指针成员会被设置成内核对象的数据结构内部内存地址，访问掩码被设置成拥有完全访问权限，标志也会被设置）

      用于创建内核对象的任何函数都会返回一个与进程相关的句柄，这个句柄可由同一个进程中运行的所有线程使用。系统用索引来表示内核对象的信息保存在进程句柄表中的具体位置，要得到实际的索引值，句柄值实际应该除以4。由于句柄值实际是作为进程句柄表的索引来使用的，所以这些句柄是与当前这个进程相关的，无法供其他进程使用。

     调用函数创建一个内核对象时，若调用失败，那么返回的句柄值通常为0，即为第一个有效的句柄值为4.

四：关闭内核对象

      在CloseHandle函数返回之前，会清除进程句柄表中对应的记录项—这个句柄现在对我们的进程来说是无效的，无论内核对象是否销毁，这个清除过程都会发生。

      当进程终止时，系统能保证一切都被正确的清除，这适用于所有内核对象，资源以及内存块。进程终止时，系统会确保我们的进程不会留下任何东西。

五：进程共享内核对象

      （1）使用对象句柄继承：

        只有在进程之间有一个父子关系的时候，才可以使用对象句柄继承。父进程有一个或多个内核对象句柄可以使用，而且父进程决定生成一个子进程，并允许子进程访问父进程的内核对象。

        首先，当父进程创建一个内核对象时，父进程必须向系统指出它希望这个对象的句柄是可以继承的（可将对应记录项的是否继承的标志位置1）；其次由父进程生成子进程，指定其中的一个参数bInheritHandles参数为TRUE，子进程就会继承父进程的“可继承的句柄”值。传递TRUE时，操作系统会创建新的子进程，但不允许子进程立即执行它的代码。系统为子进程创建一个新的，空白的进程句柄表；然后会遍历父进程的句柄表，对它的每一个记录进行检查，凡是包含一个有效的“可继承的句柄”的项，都会被完整地复制到子进程的句柄表。在子进程的句柄表中，复制项的位置与它在父进程句柄表中的位置是完全一样的，系统还会递增内核对象的使用计数。

       内核对象的内容被保存在内核地址空间中—系统上运行的所有进程都共享这个空间。对32位系统，是ox80000000到oxFFFFFFFF之间的内存空间，对64位系统，是0x00000400'00000000到0xFFFFFFFF'FFFFFFFF之间的内存空间。对象句柄的继承只会在生成子进程的时候发生。

      （2）为对象命名

        对象命名都共享同一个命名空间，即使它们的类型并不相同。

         

        HANDLE hMutex = CreateMutex(NULL, FALSE, TEXT("JeffObj"));

        HANDLE hSem = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, TEXT("JeffObj"));

        第二个函数肯定会调用失败。

        以此种方式共享对象的方法：

 HANDLE hMutexProcessA = CreateMutex(NULL, FALSE, TEXT("JeffMutex"));   进程A创建一个新的互斥量内核对象，后来某个进程B（B不一定是A的子进程）执行以下代码：

 HANDLE hMutexProcess = CreateMutex(NULL, FALSE, TEXT("JeffMutex")); 系统查看是否存在一个名为“JeffMutex”的内核对象。若存在，内核接着检查对象的类型，若相同则接着执行一次安全检查，若肯定，系统就会在进程B的句柄表中查找一个空白的记录项，并将其初始化为指向现有的内核对象。若对象的类型不匹配，或拒绝访问，则会失败。

     （3）复制对象句柄

             使用DuplicateHandle函数，原型如下：

       

           BOOL DuplicateHandle(

                     HANDLE hSourceProcessHandle,

                     HANDLE hSourceHandle,

                     HANDLE hTargetProcessHandle,

                     HANDLE phTargetHandle,

                     DWORD dwDesiredAccess,

                     BOOL bInheritHandle,

                     DWORD dwOptions          

);

这个函数获得一个进程的句柄表中的一个记录项，然后在另一个进程的句柄表中创建这个记录项的一个副本。