Windows對象管理

Windows對象管理是WindowsExecutive的一個子系統實現，用於管理Windows資源。資源包括物理設備、檔案、檔案目錄、註冊表條目、正在運行的進程等等。所有子系統訪問資源都必須通過對象管理子系統。

基本介紹

• 中文名：Windows對象管理
• 目的：管理Windows資源
• 領域：計算機

簡介

對象管理是Windows Executive的一個子系統實現，用於管理Windows資源。 資源包括物理設備、檔案、檔案目錄、註冊表條目、正在運行的進程等等。所有子系統訪問資源都必須通過對象管理子系統。

體系結構

Windows NT作業系統體系結構中，對象管理子系統管理所有的資源。資源被表示為對象。對象管理子系統保持著對每個對象的引用計數。任何訪問對象的系統調用都必須通過對象管理子系統。Windows對象可分為核心對象、用戶對象、GDI對象：

• 用戶對象（User interface object）：支持視窗管理。每個對象僅有一個句柄，句柄不能複製或繼承，不能引用其他用戶會話中的進程的用戶句柄。任何進程只要有對某個用戶句柄的安全訪問許可權，即可以訪問該用戶對象，即用戶對象在當前會話下是全局的。一個進程最多有 65536 個用戶對象句柄。用戶對象包括：快捷鍵表HACCEL、插入點HCaret、滑鼠指針HCURSOR、DDE 會話、視窗鉤子HOOK、圖示 HICON、選單 HMENU、視窗 HWND、視窗位置Window position。
  
• GDI 對象：支持圖形。每個對象僅有一個句柄，句柄為進程私有。一個進程最多有 65536 個 GDI 對象句柄。GDI 對象包括：點陣圖 HBITMAP、畫刷 HBRUSH、設備環境HDC、增強型圖元檔案（EMF）、EMF 設備環境、字型 HFONT、記憶體 DC、圖元檔案Metafile、圖元檔案 DC、調色板 HPALETTE、畫筆 HPEN、區域（Region）HRGN。
  
• 核心對象：支持記憶體管理、進程執行、進程間通信。核心對象句柄是進程私有的，必須創建或者打開核心對象以獲取其句柄。當進程創建或打開核心對象時，進程的句柄表中增加一個條目指向核心對象實例。進程的句柄表的索引稱為句柄（handle）。對象管理子系統使用句柄與命名兩種方式管理對象實例。句柄在一個進程內部是執行緒共享的，但在進程之間不是直接可復用，需要特別方式在進程間傳遞對象句柄。一個進程任何時刻最多擁有 2，即大約 16,000,000 個句柄。句柄按照對象的分類可分為檔案句柄、事件句柄、進程句柄等。一個進程對一個對象可以有多個句柄，以便按照不同許可權來訪問對象。
  

對象可分為核心對象（Kernel objects）與執行對象（Executive objects）。核心對象表示一些基本資源，如物理設備、同步服務等等。用戶態的程式不能訪問核心對象。用戶態的系統服務與應用程式使用執行對象，這是Windows Executive對外暴露的對象，用來封裝一個或多個核心對象。執行對象還用於實現 NT 子系統或 POSIX 子系統的一些功能。

對象結構

每個被對象管理子系統所管理的對象，包含頭部和體部。頭部是對象管理子系統使用的狀態信息。體部是對象相關的數據與暴露的服務。

對象頭部對外暴露的信息稱為Properties, 包括：

• Object Name，用來標識對象
  
• Object Directory，對象所屬類別
  
• Security Descriptors，對象的訪問許可權，一般在創建對象時傳入，大多數時候傳入值為NULL，表示採用默認安全屬性。
  
• Quota Charges，對象的資源使用信息
  
• Open handle count，打開的句柄計數
  
• Open handle list，活動引用的進程列表
  
• Reference count，活動引用進程的計數
  
• Type，用來標識對象體部結構
  

對象管理子系統所管理的對象必須提供下屬服務：

• Close，關閉對象的一個句柄
  
• Duplicate，創建對象的另一個句柄，用來給另一個進程共享訪問該對象
  
• Query object，獲得對象的屬性與性質等信息
  
• Query security，得到對象的安全描述信息
  
• Set security，改變對象的安全訪問信息
  
• Wait，同步一個或多個對象，通過特定事件。
  

同一類型的對象具有一些相同的屬性，如類型名、是否分配在非分頁記憶體、訪問許可權、同步信息等。這些由一個類型對象（type object）來表示。所有同一類型的對象實例共享這唯一的類型對象。 可以創建新的對象類型，這通過把一個對象的屬性作為對外暴露的狀態，把其方法作為對外暴露的服務來實現。

對象名（Object name）是一個對象的描述性標識。對象管理子系統保持一個已經用於表示對象的名字列表，映射每個名字到對象實例。實際上大多數訪問對象的行為是通過句柄；通過對象名來查找對象實例僅發生在創建對象時、跨進程共享一個對象時。

Object directories用於按照類型來分類對象。預定義的Object directories包括：

• \??（Win32 設備名，其中只有符號連結）
  
• \BaseNamedObjects（互斥、事件、信號量、可等待計時器和段對象）
  
• \Callback（回調函式）
  
• \Device（設備）
  
• \Drivers
  
• \FileSystem
  
• \KnownDlls
  
• \Nls(language tables)
  
• \ObjectTypes（對象類型對象）
  
• \RPC Controls（RPC連線埠）
  
• \Security（安全子系統對象）
  
• \Windows（視窗子系統對象）
  

對象屬於命名空間（Namespace）. 每個用戶會話（user session）是一個名字空間。這使得多個客戶同時運行一個應用程式而不會發生干擾。在所有名字空間共享的對象屬於GLOBAL命名空間。例如，在Global命名空間中創建一個事件，名字叫CSAPP：

CreateEvent( NULL, FALSE, FALSE, "Global\\CSAPP" );