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内核对象&句柄

  项目工程代码中设计句柄的使用,一时不知句柄是何物,通过查阅自学之后,对句柄及其使用有一个初步的了解。分享出来,算是抛砖引玉吧。
  在阐述句柄之前,先说明一下内核对象。

1 内核对象的概念

  内核对象就是一个内存块,有内核分配,只能由内核访问。

  内存块是一种数据结构,其中的数据成员负责维护该对象的相应信息,这个数据结构以及其中的数据成员只能由内核访问,应用程序是无法访问到的,更别说修改其中的数据成员了。

  如何访问这些内核对象(内存块)呢?

  操作系统为使用者封装了一组API,使用者可以通过这些API访问内核对象(内存块)。比如,创建内核对象(内存块)时,使用者调用API中的创建内核对象函数,由内核创建一个内核对象(分配一块内存)。

  内核对象创建好之后,用一个句柄来标识该内核对象(内存块),这个句柄作为函数值返回。这个句柄就是个整数,32位机句柄就是32bit,64位机句柄就是64bit,同一进程中的任何线程都能使用这个句柄,当需要操作内核对象(内存块)时,通过API将这个句柄传给内核,内核就知道是对哪个内核对象(内存块)进行操作了。

创建内核对象,引出句柄。 

2 内核对象的使用计数

  在应用程序中,可能有多个进程,这些进程中的一个或多个可能会访问同一个内核对象。内核对象有使用就会有撤销,那么什么情况下内核会撤销某个内核对象呢。内核的使用计数就派上用场了。使用计数是内核对象这个数据结构的数据成员,通过使用计数就能知道该内核对象被多少个进程使用。开始创建内核对象时,使用计数置为1,之后每多一个不同的进程使用该内核对象,使用计数就自加1.

  无论什么方式创建内核对象,我们都需要调用 ClosseHandle 向系统表明我们已经结束使用对象.就在 CloseHandle 函数返回前,它会清除进程句柄表中对应的记录项 -- 这个句柄现在对我们的进程来说是无效的,不要在试图利用它.换句话说,一旦调用 CloseHandle, 我们的进程就不能访问那个内核对象.

  当进程关闭时,内核自动访问该进程仍然打开的内核对象的使用计数,该进程关联的每个内核对象的使用计数自减1,当使用计数减到0时,内核就会撤销该内核对象。

  内核对象的使用计数有些像智能指针。

3 句柄

  内核对象创建好之后,用一个句柄来标识该内核对象(内存块),这个句柄作为函数值返回。这个句柄就是个整数,32位机句柄就是32bit,64位机句柄就是64bit。

  在同一进程中,一个句柄对应一个内核对象,我们在访问内核对象(内存块)时,就是通过句柄告诉内核,我要访问哪个内核对象。

  通俗的说,句柄,就是个编号,操作系统对于我们来说就是个黑箱,我们通过句柄向操作系统要东西。

4 句柄表

  当一个进程被初始化时,系统要为它分配一个句柄表.该句柄表只用于内核对象,不用于用户对象或GDI对象.句柄表也是由内核操作。进程表包含的元素如下所示:

索引  内核对象  内存块的指针访问屏蔽(标志位的DWORD)  标志(标志位的DWORD)

  进程被初次初始化时,句柄表是空的。

  当进程中的线程创建内核对象时,内核给该对象分配一块内存,并对其初始化。内核遍历该进程的句柄表,找出一个空闲位置,设置内核对象,内存块指针,访问掩码,标识,并获取该位置的索引,作为函数值返回,这个索引就是我们所说的句柄。这个句柄只能有同一个进程的所有线程使用, 系统用索引来表示内核对象的信息保存在进程句柄表中的具体位置。其他进程不能使用该进程的索引,因为句柄表不同(每个进程有一个单独的句柄表)。

  所以,句柄实际上是句柄表的索引。可以这么理解,指针指向一块内存空间,那么句柄就是指向其对应的内核对象,通过操作系统提供的API吧句柄传给内核,内核就知道要操作那个内核对象。

posted on 2019-05-10 21:58 shell_nut 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏