第1章  概述          1 1.1  操作系統(tǒng)基礎        2 1.1.1  計算機系統(tǒng)的硬件資源管理    2 1.1.2  為應用程序提供執(zhí)行環(huán)境         5 1.2  學習操作系統(tǒng)之必備知識   7 1.3  Windows操作系統(tǒng)發(fā)展歷史        9 1.4  Windows內核的版本    11 1.5  操作系統(tǒng)的研究與發(fā)展        13 1.6  本章總結        16 第2章  Windows系統(tǒng)總述 17 2.1  現代操作系統(tǒng)的基本結構   17 2.2  Windows系統(tǒng)結構        18 2.2.1  Windows內核結構     20 2.2.2  Windows內核中的關鍵組件     22 2.2.3  Windows子系統(tǒng)         32 2.2.4  系統(tǒng)線程和系統(tǒng)進程         35 2.3  關于Windows研究內核       37 2.3.1  WRK包含了什么        38 2.3.2  WRK源代碼說明        39 2.3.3  本書對WRK源代碼的引用       41 2.4  Windows內核的基本概念    42 2.4.1  處理器模式         43 2.4.2  內存管理    44 2.4.3  進程和線程管理         46 2.4.4  中斷和異常         48 2.4.5  同步    51 2.5  Windows內核中的公共管理設施        53 2.5.1  Windows內核中的對象管理     53 2.5.2  注冊表和配置管理器         61 2.5.3  事件追蹤（ETW）     72 2.5.4  安全性管理         75 2.6  Windows引導過程        81 2.6.1  內核加載    82 2.6.2  內核初始化         85 2.6.3  建立用戶登錄會話    90 2.7  本章總結        96 第3章  Windows進程和線程     97 3.1  進程基本概念        97 3.1.1  多進程模型         98 3.1.2  進程與程序         99 3.2  線程基本概念        102 3.2.1  線程模型    102 3.2.2  線程調度算法    104 3.2.3  線程與進程的關系    106 3.3  Windows中進程和線程的數據結構    106 3.3.1  內核層的進程和線程對象         106 3.3.2  執(zhí)行體層的進程和線程對象    118 3.4  Windows的進程和線程管理        129 3.4.1  Windows進程的句柄表     129 3.4.2  獲得當前線程或進程         135 3.4.3  進程和線程的創(chuàng)建過程    136 3.4.4  進程和線程的結束處理    146 3.4.5  系統(tǒng)初始進程和線程         148 3.5  Windows中的線程調度        150 3.5.1  線程優(yōu)先級         150 3.5.2  線程狀態(tài)轉移    153 3.5.3  時限管理    163 3.5.4  優(yōu)先級調度和環(huán)境切換    165 3.6  進程和線程運行狀態(tài)監(jiān)視工具   171 3.6.1  ProcMon使用示例     171 3.6.2  ProcMon實現原理     173 3.7  本章總結        174 第4章  Windows內存管理 175 4.1  內存管理概述        176 4.1.1  頁式內存管理    177 4.1.2  段式內存管理    181 4.1.3  內存管理算法介紹    184 4.1.4  Windows內存管理概述     192 4.2  Windows系統(tǒng)內存管理        194 4.2.1  系統(tǒng)地址空間初始化         194 4.2.2  系統(tǒng)地址空間內存管理    209 4.2.3  系統(tǒng)PTE區(qū)域的管理         223 4.3  進程內存管理        229 4.3.1  地址空間的創(chuàng)建和初始化         229 4.3.2  地址空間切換    234 4.3.3  進程地址空間的內存管理         235 4.3.4  內存區(qū)對象         241 4.4  內存頁面交換        250 4.4.1  Intel x86中的PTE       251 4.4.2  軟件PTE：無效PTE和原型PTE       253 4.4.3  頁面錯誤處理    257 4.4.4  Windows的寫時復制         263 4.5  物理內存管理        265 4.5.1  PFN數據庫 266 4.5.2  物理頁面的狀態(tài)變化         272 4.5.3  物理頁面鏈表的管理和操作    275 4.5.4  修改頁面寫出器         280 4.5.5  進程/棧交換器   282 4.5.6  低內存通知和高內存通知         285 4.6  工作集管理   286 4.6.1  Windows工作集管理器     286 4.6.2  平衡集管理器    292 4.7  內存監(jiān)視工具MemMon       293 4.7.1  MemMon使用介紹   293 4.7.2  MemMon實現原理   295 4.8  本章總結        295 第5章  Windows并發(fā)和同步     297 5.1  進程和線程的同步基礎        297 5.1.1  并發(fā)性基礎         298 5.1.2  進程或線程之間的通信    301 5.1.3  經典的同步問題         305 5.2  Windows中斷與異常    310 5.2.1  硬件中斷的發(fā)生和處理    311 5.2.2  中斷請求級別（IRQL）     317 5.2.3  中斷對象    320 5.2.4  DPC（延遲過程調用）      323 5.2.5  時鐘中斷和定時器管理    327 5.2.6  APC（異步過程調用）      330 5.2.7  異常分發(fā)    336 5.3  不依賴于線程調度的同步機制   343 5.3.1  提升IRQL實現數據同步   343 5.3.2  互鎖操作    345 5.3.3  無鎖的單鏈表實現    346 5.3.4  自旋鎖         349 5.4  基于線程調度的同步機制   354 5.4.1  線程進入等待    354 5.4.2  分發(fā)器對象         361 5.4.3  門等待         369 5.4.4  執(zhí)行體資源（executive resource） 370 5.4.5  推鎖（push lock）      373 5.4.6  死鎖    378 5.5  觀察線程同步關系——DPerfLite         379 5.5.1  DPerfLite使用示例    379 5.5.2  DPerfLite實現原理    381 5.6  本章總結        382 第6章  Windows I/O系統(tǒng)   383 6.1  I/O概述 384 6.1.1  現代計算機系統(tǒng)的I/O       384 6.1.2  I/O軟件技術       388 6.1.3  Windows I/O系統(tǒng)結構       390 6.2  I/O管理器      392 6.2.1  驅動程序初始化         393 6.2.2  驅動程序對象和設備對象         399 6.2.3  文件對象    404 6.2.4  對象生命周期管理    407 6.3  即插即用管理器   408 6.3.1  即插即用的基本要求         409 6.3.2  Windows中驅動程序的即插即用支持     410 6.3.3  設備列舉與設備樹    411 6.4  電源管理器   414 6.4.1  電源管理概述    414 6.4.2  Windows中的電源管理     417 6.5  設備驅動程序        422 6.5.1  設備驅動程序分類    423 6.5.2  例子驅動程序toaster        425 6.5.3  驅動程序的代碼結構         427 6.5.4  toaster設備的設備棧        432 6.5.5  過濾驅動程序的配置和加載    434 6.5.6  非即插即用驅動程序         437 6.6  I/O處理 440 6.6.1  I/O請求包（IRP）     440 6.6.2  針對獨立設備對象的I/O處理 447 6.6.3  處理I/O請求過程中的事項      451 6.6.4  針對設備棧的I/O處理      461 6.6.5  I/O完成端口       465 6.7  I/O請求監(jiān)視工具IRPMon    468 6.7.1  IRPMon使用介紹       468 6.7.2  IRPMon實現原理       469 6.8  本章總結        470 第7章  Windows存儲管理 471 7.1  存儲管理概述        471 7.1.1  硬件存儲體系（memory hierarchy）       472 7.1.2  Windows的存儲管理結構         474 7.2  Windows緩存管理        476 7.2.1  Windows緩存空間的內存管理         476 7.2.2  緩存管理器的數據訪問路徑    483 7.2.3  直接使用系統(tǒng)緩存中的數據    486 7.2.4  緩存管理器的預讀處理    493 7.2.5  緩存管理器的延遲寫         496 7.3  Windows中卷的管理    499 7.3.1  Windows存儲棧結構         500 7.3.2  卷的掛載    504 7.3.3  卷與文件系統(tǒng)    507 7.3.4  文件對象的I/O處理 510 7.4  Windows文件系統(tǒng)        513 7.4.1  文件系統(tǒng)驅動程序結構    514 7.4.2  RAW文件系統(tǒng)與FsRtl       519 7.4.3  文件系統(tǒng)的I/O過濾 522 7.4.4  FAT文件系統(tǒng)      530 7.4.5  NTFS文件系統(tǒng)   534 7.5  本章總結        542 第8章  Windows系統(tǒng)服務 545 8.1  Windows系統(tǒng)服務原理        545 8.1.1  Intel x86的用戶模式-內核模式切換         545 8.1.2  Windows的用戶模式-內核模式切換        550 8.1.3  Windows中的系統(tǒng)服務分發(fā)     555 8.1.4  增加系統(tǒng)服務表或表項    562 8.2  LPC（本地過程調用）服務 565 8.2.1  LPC結構模型      565 8.2.2  LPC端口和LPC消息 567 8.2.3  LPC通信模型的實現 569 8.2.4  LPC應用      575 8.3  命名管道（Named Pipe）服務    577 8.3.1  命名管道的名稱解析         577 8.3.2  命名管道的通信模型         579 8.3.3  命名管道的實現         581 8.4  郵件槽（Mailslot）服務       584 8.4.1  郵件槽的名稱解析    584 8.4.2  郵件槽的通信模型    585 8.4.3  郵件槽的實現    586 8.5  SDT顯示工具SDTViewer      588 8.5.1  SDTViewer使用介紹 588 8.5.2  SDTViewer實現原理 589 8.6  本章總結        590 第9章  Windows系統(tǒng)高級話題 591 9.1  網絡        591 9.1.1  Windows網絡體系結構     591 9.1.2  TDI（傳輸驅動程序接口）       595 9.1.3  NDIS（網絡驅動程序接口規(guī)范）    599 9.1.4  Windows Vista及以后版本的網絡結構   601 9.2  Windows子系統(tǒng)    603 9.2.1  Windows子系統(tǒng)結構         603 9.2.2  Windows子系統(tǒng)初始化與GUI線程         607 9.2.3  窗口管理    610 9.2.4  GDI（圖形設備接口）      620 9.2.5  Windows Vista及以后的子系統(tǒng)變化        627 9.3  內核日志        629 9.3.1  內核日志記錄器         629 9.3.2  利用內核日志信息診斷性能問題    632 9.4  Windows Vista/Server 2008/7的重要變化  640 9.4.1  MinWin工程       640 9.4.2  進程和線程管理         643 9.4.3  內存管理    645 9.4.4  I/O處理的改進  647 9.5  本章總結        650 附錄A  建立WRK工作環(huán)境         651 A.1  編譯WRK       651 A.2  啟動WRK       655 A.3  調試WRK       658 附錄B  內核代碼插入工具KInjectToolKit  665 B.1  KInjectToolKit功能介紹         666 B.2  KInjectToolKit的代碼實現    667 B.3  KInjectToolKit的限制    671 參考資料         673 術語對照表     681 索引         687