第一讲Windows程序内部运行原理
深入研究计算机操作系统内核Windows内核原理解析
深入研究计算机操作系统内核Windows内核原理解析计算机操作系统是指支持计算机软硬件运行的基本软件系统，其中内核是操作系统的核心部分。
作为广泛应用的操作系统之一，Windows 内核在计算机领域中具有重要地位。
本文将深入研究Windows内核的原理解析，以帮助读者更好地理解计算机操作系统内核的工作原理。
一、Windows操作系统的发展历程Windows操作系统的发展经历了多个版本和起伏。
自20世纪80年代中期开始推出的Windows 1.0版本以图形用户界面为特点，为个人计算机用户带来了更加友好的操作界面。
随着版本的不断升级，Windows 操作系统逐渐成熟，并在个人计算机市场上占据主导地位。
二、Windows内核的概述Windows内核是Windows操作系统的核心组成部分，负责管理计算机硬件资源和提供系统服务。
Windows内核采用了微内核的设计思想，将核心的功能模块化，以实现更高的灵活性和可扩展性。
Windows内核包括以下几个主要组件：1. 进程管理：负责管理计算机上的进程，调度和分配资源，实现进程的并发执行。
2. 内存管理：负责管理计算机内存的分配和回收，以及虚拟内存的管理，提供内存保护机制。
3. 文件系统：负责管理磁盘上的文件和目录，提供文件读写和文件共享的功能。
4. 设备驱动程序：提供与硬件设备的通信接口，实现对硬件设备的操作和控制。
5. 网络通信：提供网络通信功能，实现计算机之间的数据传输和通信。
三、Windows内核的工作原理分析1. 进程管理Windows内核通过进程管理来实现系统的多任务处理。
每个进程都有自己的地址空间和调度优先级。
内核根据调度算法来选择需要执行的进程，并为其分配CPU时间片。
当一个进程处于等待状态时，内核将其挂起，切换到其他可执行的进程，保证系统的整体性能。
2. 内存管理Windows内核通过内存管理来管理计算机的物理内存和虚拟内存。
物理内存管理负责将物理内存划分成多个页框，提供页面分配和回收的功能。
剖析Windows任务管理器开发原理与实现
剖析Windows任务管理器开发原理与实现剖析Windows任务管理器开发原理与实现Windows2000/XP内含的任务管理器(Taskmgr)相信大家都熟悉吧，相比之下XP里的要比2000功能更加强大，返回的信息也更加的详细，不过您是否觉得还有很多希望获得的消息没有包含在里面吗？您是否觉得Windows的系统管理工具箱里的东西太分散了吗？下面就让我们看看它们的开发原理，并动手实现一个真正的任务管理器。
现在我们是调用Win32API来实现这些功能的，但是大家都说MS隐藏了太多的细节，以后我们将讨论更多关于Windows内核的东东。
可能大家对任务管理器里最熟悉的功能要数进程管理了，常常我们在怀疑中了病毒/木马的时候都会看看任务管理器里有没有什么特别的进程在运行，所以进程查看器应该是一个非常重要的功能。
我们除了需要获得进程的名称外，还有什么呢？当然包括它的进程标识符(ProcessID)，用户信息(UserName)，CPU使用时间(CPUTime)和存储器的使用情况(MemoryUsage)，还有它的优先权(BasePriority)。
CPU和Memory信息可以帮助我们分析进程的运行情况，而优先权可以表示进程在CPU分配处理器使用时的优先情况。
这些都是通用的进程信息，让我们再看看其他的信息吧。
进程的父进程标识符(ParentProcess ID)，创建时间(CreateTime)，程序名称等在很多情况下也是我们关心的信息。
我们再看看进程相关的性能信息。
在Windows下通常有两种模式：内核模式(Kernel:Level 0)和用户模式(User: Level3)，进程往往在两种模式中来回切换，所以可以获得进程在内核模式和用户模式各自的使用时间。
同时还包括进程相关的工作集(WorkingSet)，分页池(PagedPool)，非分页池(NonePagedPool)和页面文件(PageFile）信息。
计算机程序运行原理
计算机程序运行原理
计算机程序运行原理指的是计算机程序在计算机中如何被执行
的过程和原理。
计算机程序是由一系列指令组成的，这些指令告诉计算机要执行什么操作。
计算机程序的运行是通过将指令从存储器中读取到中央处理器中，并按照指令的要求进行处理和执行。
计算机程序的运行过程可以分为四个步骤：取指、分析、执行和存储。
在取指阶段，计算机会从存储器中取出下一条指令，这些指令通常存储在主存储器中。
在分析阶段，计算机会对指令进行解码，并确定要执行的操作。
在执行阶段，计算机会执行指令，并将结果存储在寄存器或主存储器中。
最后，在存储阶段，计算机会将结果存储在主存储器中，以便后续指令的执行。
计算机程序的运行涉及到多个组件，包括中央处理器、寄存器、存储器和输入/输出设备。
中央处理器负责执行指令，寄存器用于存储数据和指令，并且存储器用于存储程序和数据。
输入/输出设备用于将数据输入到计算机中，或将计算机的结果输出到其他设备中。
在计算机程序的运行过程中，还涉及到一些重要的概念，例如指令集架构、指令流水线、中断和异常处理。
指令集架构是一种指令集的设计方式，它规定了计算机可以执行的操作。
指令流水线是一种优化技术，它可以将多条指令同时执行，以提高计算机的运行效率。
中断和异常处理是用于处理计算机程序运行过程中出现的错误和异常
情况的机制。
总之，计算机程序的运行是一个复杂而又精细的过程，它需要计
算机各个组件之间的协作和配合，才能保证程序正确地执行。
Windows逆向分析入门（二）——原理篇
Windows逆向分析⼊门（⼆）——原理篇前⾔ 正向开发，是先写代码，再编译成软件。
⽽逆向分析，到⼿的只有软件。
从软件⼊⼿，推测对应的代码，需要了解⼀下编译之后的软件是怎么跑起来的。
软件运⾏过程 1、软件加载到内存。
2、CPU读取内存的指令。
3、根据指令，再读取数据，进⾏运算。
4、运算的过程，数据是存在CPU⾥⾯的寄存器。
5、运算过程，⽤到另⼀个功能，需要保存当前环境，存到堆栈。
（这⾥涉及操作系统和计算组成原理，⼤概了解，⼼⾥有底就好）代码语⾔的变化 1、C/C++语⾔：⾼级语⾔，给⼈看的 2、汇编语⾔：低级语⾔，给机器⽤的 （逆向分析，接触多是汇编语⾔，需要⾃⾏学习下）软件加载过程 磁盘 >>内存>>寄存器 1、代码编译成软件，先放在磁盘（C盘，D盘这些） 2、开始运⾏的时候，就会加载进内存（平时说的内存条） 3、真正运⾏的是在CPU（也就是所谓的芯⽚），⾥⾯存数据的地⽅叫寄存器。
软件的构成 软件的外部 包含：⼀个主要程序（exe后缀），多个独⽴库（dll后缀）。
内存⼀开始加载exe，有必要的时候，exe再把dll加载进内存来。
exe或者dll在内存的开始位置，叫做基址。
（每次加载，随机放置，基址不固定） exe或者dll⾥⾯和基址的距离，叫做偏移。
（每次加载，内部不变，偏移固定） 打个⽐喻：exe和dll相当⼩尺⼦，要放在内存这个⼤尺⼦上。
⼤尺⼦上只要有空位，⼩尺⼦就可以随便放。
⼩尺⼦不管怎么放，⾥⾯的刻度固定的。
软件的内部 软件 = 代码 + 数据 数据 = 静态数据（数据不会变）+ 动态数据（数据会改变） 动态数据 = 全局数据（多个函数共⽤）+ 局部数据（单个函数私有） 代码和静态数据在软件运⾏过程不会改变，位置固定，可以⽅便使⽤。
全局数据，因为是共⽤的，位置固定，也可以⽅便使⽤。
所以这三种的偏移是不变的。
内存地址 = 基址 + 偏移。
操作系统的原理与功能解析
操作系统的原理与功能解析操作系统是计算机系统中非常重要的一个组成部分，它起着各种功能性的作用来管理计算机的硬件和软件资源，并提供给用户一个友好的界面来操作和控制计算机。
本文将对操作系统的原理与功能进行解析，希望能够帮助读者更好地理解操作系统的工作原理和各种功能。
一、操作系统的原理解析1.1 内核操作系统的核心部分被称为内核，它是操作系统的灵魂和核心，负责管理系统资源、调度任务和处理各种硬件设备。
内核是操作系统与硬件之间的接口，它通过与硬件设备的交互，实现了对计算机硬件的控制和管理。
1.2 进程管理操作系统通过进程管理来实现对计算机资源的合理分配和利用。
进程是指计算机中正在运行的程序的实例，它拥有自己的地址空间、寄存器状态和执行上下文。
操作系统通过调度算法，对进程进行管理，实现对资源的分配和进程间的切换。
1.3 内存管理计算机的内存是操作系统管理的一个重要资源，它用来存储程序和数据。
操作系统通过内存管理来管理内存的分配和回收，保证各个进程能够正常运行。
内存管理还包括虚拟内存的管理，通过将部分内容保存在硬盘上，从而扩展可用内存的大小。
1.4 文件系统操作系统通过文件系统来管理存储设备上的文件和数据。
文件系统提供了对文件的创建、读取、写入和删除等操作，用户可以通过文件系统来操作文件，并在文件系统中组织文件的存储和管理。
文件系统还提供了对文件权限和安全性的控制，保证文件的机密性和完整性。
二、操作系统的功能解析2.1 用户界面操作系统通过用户界面为用户提供了与计算机系统交互的方式。
用户界面可以分为命令行界面和图形用户界面两种形式。
命令行界面通常通过命令行输入和输出来实现用户与计算机的交互，而图形用户界面则提供了更加直观友好的操作方式，用户可以通过鼠标和图形界面进行各种操作。
2.2 设备驱动程序操作系统通过设备驱动程序来管理计算机的各种硬件设备。
设备驱动程序提供了对硬件设备的控制接口，操作系统可以通过调用相应的设备驱动程序来管理硬件的读写、中断处理和错误检测等功能。
操作系统的原理和功能解析
操作系统的原理和功能解析操作系统是计算机系统中非常重要的一部分，它负责管理和控制计算机硬件资源，并提供各种功能和服务，使得计算机能够高效地运行。
本文将对操作系统的原理和功能进行解析，帮助读者更好地理解和应用操作系统。
一、操作系统的原理1. 中断机制：操作系统通过中断机制来处理外部设备和应用程序的请求，例如键盘输入、鼠标点击等。
当发生中断事件时，操作系统会立即响应，并进行相应的处理和调度。
2. 进程管理：操作系统通过进程管理来实现程序的并发执行。
它将程序划分为多个进程，并分配CPU时间片给不同的进程，以实现多任务处理。
3. 内存管理：操作系统负责管理计算机的内存资源，包括内存分配、内存回收和内存保护等。
它通过虚拟内存机制来扩充实际物理内存的容量，提高内存利用率。
4. 文件系统：操作系统提供文件系统来管理计算机中的文件和文件夹。
它定义了文件的组织结构、访问权限以及文件的存储和检索等操作。
5. 设备管理：操作系统负责管理计算机的各种设备，如硬盘、打印机、网络接口等。
它通过设备驱动程序来控制设备的运行和数据传输。
二、操作系统的功能1. 用户接口：操作系统提供用户接口，方便用户与计算机进行交互。
常见的用户接口有命令行界面和图形界面，用户可以通过输入命令或者点击图标来操作计算机。
2. 进程调度：操作系统负责调度和管理计算机中的进程。
它根据进程的优先级、进程状态和CPU繁忙程度等因素，决定哪些进程能够获得CPU的执行时间。
3. 内存管理：操作系统管理计算机的内存资源，包括内存分配、内存回收和内存保护等。
它通过页面置换算法和内存分页机制来优化内存的使用效率。
4. 文件管理：操作系统提供文件管理功能，方便用户创建、编辑、复制和删除文件。
它通过目录结构来组织文件，并提供文件权限和文件访问控制等功能。
5. 设备管理：操作系统管理计算机的各种设备，包括硬盘、打印机、鼠标等。
它通过设备驱动程序来控制设备的运行和数据的传输，保证设备的正常工作。
windows编程原理
windows编程原理Windows编程是指在Windows操作系统上进行软件开发的过程。
Windows操作系统是面向图形用户界面的操作系统，因此Windows编程主要涉及图形用户界面的设计和交互逻辑的实现。
Windows编程的原理包括以下几个核心概念：1. 窗口：Windows编程的核心是窗口的管理。
窗口是用户界面的基本单元，可以包含控件和其他组件。
窗口有不同的类型，如主窗口、对话框、工具栏等，每个窗口都有唯一的标识符。
2. 消息：在Windows编程中，窗口之间通过消息进行通信。
消息是Windows系统传递给应用程序的事件，如键盘输入、鼠标点击等。
每个窗口都有一个消息处理函数，用于处理接收到的消息。
3. 控件：控件是窗口中的可视化元素，用于实现用户界面的各种功能。
常见的控件包括按钮、文本框、列表框等。
控件可以通过事件处理函数来响应用户操作。
4. 资源：Windows编程中使用资源文件来存储应用程序的资源，如图像、音频、字符串等。
资源文件可以在程序运行时被加载和使用。
5. API函数：Windows编程使用Windows API函数来实现与操作系统的交互。
API函数提供了大量的功能，如创建窗口、处理消息、绘制图形等。
可以使用编程语言（如C++、C#等）来调用这些API函数。
在Windows编程中，开发者可以选择使用不同的编程语言和框架来进行开发。
最常用的编程语言包括C++、C#、 等，常用的框架包括MFC、WinForms、WPF等。
开发者可以根据自己的需求和熟悉程度选择合适的编程语言和框架。
总之，Windows编程是一种基于Windows操作系统的软件开发过程，涉及窗口管理、消息传递、控件操作等核心概念。
开发者需要熟悉Windows API函数和相应的编程语言来进行开发工作。
程序运行原理
程序运行原理计算机程序是一系列指令的集合，它们按照特定的顺序执行以完成特定的任务。
程序的运行是计算机的核心功能之一，它涉及到多个层次的理解和处理，包括硬件、操作系统、编程语言和算法等方面。
本文将从程序运行的基本原理、程序执行的过程和程序优化的方法等方面进行阐述。
一、程序运行的基本原理程序运行的基本原理可以概括为输入、处理和输出三个步骤。
输入是指程序读取外部数据或用户输入的信息，如键盘输入、鼠标点击等。
处理是指计算机按照程序指令对输入数据进行处理，产生新的输出结果。
输出是指程序将处理结果输出到外部设备或显示器上，让用户观察和使用。
在程序运行的过程中，需要注意以下几个方面：1. 程序必须符合语法规则和逻辑规则，否则会产生错误或无法运行。
2. 程序需要占用计算机的资源，如内存、CPU等，因此需要考虑资源的分配和优化。
3. 程序需要与外部设备或其他程序进行交互，因此需要考虑通信和协作的方式和规则。
二、程序执行的过程程序执行的过程可以分为编译、链接、加载和执行四个阶段。
1. 编译：编译是将源代码转化为机器语言的过程。
源代码是程序员编写的高级语言代码，机器语言是计算机可以直接执行的二进制代码。
编译器是将源代码转化为机器语言的工具，它会检查语法和逻辑错误，并生成可执行文件。
2. 链接：链接是将多个目标文件合并为一个可执行文件的过程。
目标文件是编译器生成的中间文件，它包含了程序的代码和数据。
链接器会将多个目标文件合并为一个可执行文件，并解决目标文件之间的引用关系。
3. 加载：加载是将可执行文件从硬盘读入内存并准备执行的过程。
操作系统会将可执行文件加载到指定的内存地址，并为程序分配必要的资源。
4. 执行：执行是将可执行文件中的指令和数据在CPU上运行的过程。
CPU会按照指令的顺序执行程序，并将结果存储到内存或输出到外部设备上。
三、程序优化的方法程序优化是提高程序性能和效率的过程，它可以从多个方面进行优化，包括算法、代码、数据结构和硬件等方面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
前言
1. 什么是 Windows API？
从Windows应用程序，操作系统，计算机硬件之 间的相互关系开始说起…
应用程序的机能就是：通知操作系统控制计算机硬件， 执行某个具体的动作，完成特定的功能。
例如：操作系统能够控制声卡发出声音，但它并不知 道应该何时发出何种声音，需要应用程序告诉操作系统 该发出什么样的声音。
前言
3. 为什么要使用MFC？
可重用性 封装后使方法和属性更紧密的捆绑 常用的功能自动化，减少编写代码的数量 提供应用程序的框架结构
框架结构提供了抽象功能，它远远超出了Windows API的功能。例如：MFC的文档/视图体系结构在API上 建造了一个功能强大的基础结构，它把程序中数据的图 形表示（或称为视图）与数据本身分开。这种抽象对 API而言完全是陌生的，而且在MFC框架结构之外或类 似的类库中也不存在。
Windows 程序内部运行机制
Windows API 中消息的定义
操作系统是怎样将感知到的事件传递给应用程序 的呢？这是通过消息机制(Message)来实现的。操作系 统将每个事件都包装成一个称为消息的结构体MSG来 传递给应用程序，参看MSDN。
MSG结构定义如下： typedef struct tagMSG {
HWND hwnd; UINT message; WPARAM wParam; LPARAM lParam; DWORD time; POINT pt; } MSG;
Windows 程序内部运行机制
小小知识点——“句柄”
句柄（HANDLE），资源的标识。 操作系统要管理和操作各种各样的资源，都是通过
Windows 程序内部运行机制
消息响应与窗口过程
如用户在某个程序活动时按了一下键盘，操 作系统马上能够感知到这一事件，并且能够知 道用户按下的是哪一个键，操作系统并不决定 对这一事件如何作出反应，而是将这一事件转 交给应用程序，由应用程序决定如何对这一事 件作出反应。对事件作出反应的过程就是消息 响应，各种消息响应放在一起组成了窗口过程。
句柄来找到对应的资源。按资源的类型，又可将句柄细 分成图标句柄（HICON），光标句柄（HCURSOR）， 窗口句柄（HWND），应用程序实例句柄 （HINSTANCE）等等各种类型的句柄。
操作系统给每一个窗口指定的一个唯一的标识号即 窗口句柄。
那么，应用程序是如何通知操作系统执行某个功能的呢？
前言
1. 什么是 Windows API？（续）
有过编程经验的同学都应该知道，在传统应用程序中 要完成某个功能，都是以函数调用的形式实现的，同样， Windows应用程序也是以函数调用的方式来通知操作系统 执行相应的功能的。
操作系统所能够完成的每一个特殊功能通常都有一个 函数与其对应，也就是说，操作系统把它所能够完成的 功能以函数的形式提供给应用程序使用，应用程序对这 些函数的调用就叫做系统调用，这些函数的集合就是 Windows应用程序编程接口(Application Programming Interface)，简称Windows API。
关于教材
参考书籍（Windows 编程四大法宝）
《Windows程序设计》（第五版）Charles Petzold著 北京大学出版社（ Microsoft Press ）
《Visual C++技术内幕》（第四版）David J. Kruglinski著 清华大学出版社（ Microsoft Press ） 《深入浅出MFC》（第二版）侯俊杰著 华中科技大学出版社 《VC深入详解》孙鑫著 电子工业出版社
内容安排
Windows程序内部运行机制 （API） C++ 进阶 MFC框架程序 （“文档/视图”体系结构程序） 在窗口中绘图 在窗口中编辑文本 菜单编程 对话框 界面设计（外观、工具栏、状态栏） 动态链接库 多线程应用程序
第一讲 Windows程序内部运行原理
Windows 程序内部运行机制
如CreateWindow就是一个API函数，应用程序中调用这个函数，操 作系统就会按照该函数提供的参数信息产生一个相应的窗口。
前言
1. 什么是 Windows API？（续）
Windows编程的本质：
利用Windows API 函数编写应用程序，让操作系统完成某种特 定的功能 。
Windows API 函数在哪里？
Windows/System32/Kernel32.dll、 USER32.dll、GDI32.dll
怎样使用Windows API？
C和Windows SDK开发包（ API函数是用纯C写的，都在 windows.h中有声明）
然而如今，C++取代了C，成为专业Windows程序员首 选的语言，所以MFC横空出世了…
前言
2. 什么是 MFC？
MFC英文全称为Microsoft Foundation Classes （微 软基础类库），是把Windows API进行封装的类库，它是 一个类的集合，通过覆盖Windows API，为编程提供了一 个面向对象的界面。
MFC使Windows程序员能够利用C++面象对象的特 性进行编程。
Windows 程序内部运行机制
消息、消息队列、消息循环
应用程序开始执行后，系统都会为该程序创 建一个消息队列，这个消息队列用来存放该程 序创建的窗口的消息（消息通常与窗口相关）。
例如，当我们按下鼠标左键的时候，将会产 生消息，系统会将这个消息放到窗口所属的应 用程序的消息队列中，等待应用程序的处理。 产生的消息都会依次放到消息队列中，而应用 程序则通过一个消息循环不断地从消息队列中 取出消息，并进行响应。
Windows编程模型
事件驱动编程模型——以消息为基础，事件驱动之
来源于操作系统的消息
消息队列
应用程序
WM_PAINT WM_KEYDOWN
…
WM_LBUTTONDOWN
WinMain 窗口
窗口过程
消息响应
实
消息循环
发送消息
消息响应
…
现 特 定
消息响应
功 能
操作系统
未处理的消息
DefWindowProc 交还给操作系统