【Windows核心原理與實現】讀書筆記（三）

Windows核心中對象管理

Windows對象管理器的基本設計意圖是：

• 為執行體的資料結構提供一種統一又可擴充的定義和控制機制。
• 提供統一的安全訪問機制。
• 在無需修改已有系統代碼的情況下，加入新的物件類型。
• 提供一組標準的API來對對象執行各種操作。
• 提供一種命名機制，與檔案系統的命名機制整合在一起。

每一個對象都由兩部分構成：對象頭和對象體，所有對象的對象頭都具有統一的格式，對象頭包含了對象管理所需要的基本資料，包括對象名稱、類型、引用計數以及安全性描述元等。在Windows中，每一種對象都需要一個對應類型的類型對象（即OBJECT_TYPE對象）。系統定義的對象種類是有限的，WRK支援31種對象（內建），各有一個全域的POBJECT。TYPE變數指向其類型對象。

WRK限定不超過48個類型對象，系統全域變數ObpObjectTypes數組記錄了所有已建立的類型對象。

對象的構造是由兩部分來完成的：（1）調用ObCreateObject，根據指定的類型對象來完成對象頭的初始化，並且按照指定的大小來指派至體的記憶體；（2）完成對象體的初始化。前者可以統一完成，而後者不可以，因為各種類型的對象有自己不同的初始化邏輯。

類型對象可以追蹤記錄當前所有此種類型的對象。因為所有的對象都是在ObpAllocateObject和ObpFreeobject中分配和釋放的。

對象管理器的兩個介面函數ObOpenObjectByName和ObReferenceObjectByName，正是通過ObpLookupObjectName來完成其開啟對象或引用對象的功能的，另一個介面函數ObInsertObject，它的作用是把一個對象插入到一個進程的控制代碼表中，它也通過ObpLookupObjectName來驗證待插入的對象是否在全域名字空間中並不存在。

ObpLookupObjectName的基本執行邏輯：

• 參數檢查
• 如果調用者指定了RootDirectoryHandle參數，則利用此RootDirectory的Parse方法來解析對象，直到解析成功或者不成功，或者指示從頭解析。
• 如果調用者沒有指定RootDirectoryHandle參數，則系統從全域的根目錄ObpRootDirectoryObject開始解析。這種情況下，傳遞進來的對象名稱必須以"\"開始。如果待尋找的名稱僅僅是"\"，則執行特殊處理。否則，執行下面的邏輯：（1）首先判斷名稱是否以"\??\"開頭，是的話，需要拿到當前進程的DeviceMap（裝置表），以進一步查詢。（2）如果名稱正好是"\??"，則直接返回當前進程的DeviceMap作為結果。（3）調用ObpLookupDirectoryEntry函數，層層遞進，或者碰到具有Parse方法的對象，由它來解析餘下的名稱字串，或者碰到子目錄對象，從而可以在子目錄對象中進一步查詢下一級名稱。

進程如果需要使用對象，必須通過控制代碼來完成。在核心中，將一個控制代碼轉換成對應的對象，可以通過ObReferenceObjectByHandle函數來完成。

對象的聲明周期由對象的引用計數來管理，一旦引用計數為零，則對象的聲明周期結束，它所佔用的記憶體也可以被回收。對象的引用計數來源於兩個方面：（1）核心中指標引用；（2）進程開啟一個對象並獲得一個控制代碼，它以後通過此控制代碼來引用此對象。