Windows内核对象管理器详解

"Windows Kernel Internals - Object Manager" 在Windows操作系统中，内核对象管理器（Object Manager）是实现系统核心功能的关键组件之一。由David B. Probert博士阐述的"Windows Kernel Development"中详细讨论了这个主题。Object Manager的主要职责是提供NT命名空间、统一内核数据结构引用、统一用户模式引用、简化资源计费以及实施安全性保护。 1. **NT命名空间**： NT命名空间是一个层次结构，用于组织和管理系统中的各种对象。它包括如文件系统、驱动程序、设备、回调函数等不同类型的对象。例如，`BaseNamedObjects`是命名空间的一个子树，通常用于存放全局命名对象。`HardDisk0`表示硬盘设备，而`winsta0`代表Windows站（Windows Station）。 2. **内核对象类型**： Object Manager支持多种类型的内核对象，这些对象代表了操作系统中不同的实体或资源。例如： - **Adapter**: 用于设备驱动程序管理硬件适配器。 - **Callback**: 提供用户模式代码对内核模式操作的回调接口。 - **Desktop**: 表示用户的交互环境，包含窗口和输入设备。 - **Device**: 代表硬件设备或软件模拟的设备。 - **Directory**: 对象目录，用于存储和查找对象。 - **Event**: 同步原语，用于等待特定事件的发生。 - **File**: 文件对象，用于读写磁盘上的文件。 - **Semaphore**: 控制并发访问的计数信号量。 - **Thread**: 表示执行的线程。 - **Token**: 用户或进程的安全上下文，包含权限和访问控制信息。 - **WaitablePort**: 允许不同进程之间进行通信和同步的端口。 3. **统一引用机制**： Object Manager通过句柄（Handle）机制，统一了用户模式和内核模式下对对象的引用。句柄是对内核对象的抽象表示，允许用户模式进程安全地访问和操作内核对象，同时避免了直接暴露内核对象的地址，提高了系统的安全性。 4. **资源计费**： Object Manager负责跟踪和管理对象使用的系统资源，如内存、I/O带宽等。这有助于优化资源分配，确保系统的稳定运行。 5. **安全性保护**： 作为中央安全设施，Object Manager实施了基于访问令牌的安全策略，对对象访问进行权限检查，防止未经授权的访问和操作。 Windows内核对象管理器是操作系统核心的基石，它使得内核能够有效地管理和控制各种资源，保证了系统的稳定性和安全性。通过对命名空间、对象类型、引用机制和安全性的统一管理，Object Manager极大地简化了系统设计和维护的复杂性。