《Windows核心编程》读书心得——内核对象（2）

 

内核对象：

定义：

内核对象是一个内存块（以数据结构的方式存在），由操作系统内核分配，并只能由操作系统内核访问。

使用计数：

用来表征当前有多少个进程正在使用该内核对象，当计数为0时，操作系统会自动释放该内核对象。

安全描述符：

描述了用户对该内核对象的访问权限（如继承性等）, 是一个SECURITY_ATTRIBUTES结构。

 

句柄：

定义：

应用程序不能直接修改内核对象，只能通过句柄来访问内核对象，句柄是一个无符号长整型数（在32位进程中为32位，64位进程中为64位）。

句柄是与进程相关的。因此，内核对象在一个进程中的句柄值，只能为该进程中的所有线程共享，而不能将句柄值从一个进程传给另一个进程调用。

进程内核对象句柄表：

进程在初始化的时候，会分配一个句柄表，包含该内核对象的指针、访问掩码和一些标志（表征内核对象和句柄的映射关系，如下表所示）。

 

索引	指向内核对象内存块的指针	访问掩码（包含标志位的一个DWORD）	标志
1	0XF0000000	0X????????	0X00000000
2	0X00000000	（不可用）	（不可用）
3	0XF0000010	0X????????	0X00000000

 

创建和关闭内核对象：

创建内核对象：

调用Create开头的函数（如CreateThread），将创建内核对象，并在进程的句柄表中添加一项纪录，同时将内核对象的使用计数置1。

关闭内核对象：

调用CloseHandle（）函数，将在该进程的句柄表中移除相关内核对象的纪录，同时将内核对象使用计数减1。当每个进程不再使用某个内核对象时，必须调用CloseHandle（）来递减对内核对象的使用计数。

注意：调用CloseHandle（）并不直接销毁该内核对象，而是将计数减1，只有当计数为0时，系统才销毁内核对象。调用完CloseHandle（），最好将句柄设置为NULL，以表征该内核对象已不能使用，避免在程序中继续访问该句柄。

 

内核对象的共享：

（1）  句柄继承：

适用范围：

只适用于父子关系的进程之间。

内核对象的设置：

句柄表中，每个纪录都有指明该句柄是否可继承的标志位。在创建内核对象时，如果PSECURITY_ATTRIBUTES参数传入NULL，则返回的句柄不可继承，标志位为0；如果PSECURITY_ATTRIBUTES结构中的bInheritHandle成员设置为TRUE，则返回的句柄可继承，标志位为1。

进程的设置：

调用CreateProcess（）函数创建进程时，有一个bInheritHandles参数，该参数设置为TRUE，表示该进程支持继承，否则，表示该进程不支持继承。

句柄继承的实现：

若父进程的bInheritHandles标志位TRUE，在创建子进程时，系统会遍历父进程句柄表的所有纪录，凡发现一个有效的“可继承句柄”项，都会被完整复制到子进程的句柄表，同时对该句柄指向的内核对象计数加1。

句柄标志：

#define  HANDLE_FLAG_INHERIT                    0x00000001       可继承

#define  HANDLE_FLAG_PROTECT_FROM_CLOSE       0x00000002       可关闭

SetHandleInformation：设置句柄标志

GetHandleInformation：获取句柄标志

（2）为对象命名：

创建一个内核对象时，可为其命名，命名的内核对象可在不同进程间共享。当一个进程试图创建一个命名内核对象，而该内核对象的名称已经存在时，系统只会为内核对象分配一个新的句柄供该进程调用，而不会重复创建内核对象。因此，实际上进程调用的还是已经存在的那个内核对象。

应用：

命名内核对象的共享（如CreateMutex），常用于判定一个进程是否已经存在。

Create*函数和Open*函数的区别：

如果对象不存在，Create*函数会创建一个新的内核对象，而Open*函数只会返回错误信息，而不创建该内核对象。

（3）句柄复制：

DuplicateHandle（）：调用该函数，将获得一个进程句柄表中一个记录项，然后在另一个进程句柄表中创建该记录的一个副本。

phTargetHandle参数：

DUPLICATE_SAME_ACCESS：     目标句柄与源句柄有同样的访问掩码。类似于复制。

DUPLICATE_CLOSE_SOURCE：   复制源句柄到目标句柄，并关闭源句柄。类似于剪切。