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《深入解析Windows操作系统（第6版）下册》是关于Windows 操作系统原理的最新著作，全面深入地阐述了Windows 操作系统的整体结构及内部工作细节。《深入解析Windows操作系统（第6版）下册》针对Windows 7、Windows Server 2008 R2 做了全面更新，通过许多练习实验让你直接感受到Windows 的内部行为。另外，《深入解析Windows操作系统（第6版）下册》还介绍了一些高级诊断技术，以便使系统运行得更加平稳和高效。无论你是开发人员还是系统管理员，都可以在本书中找到一些关键的、有关体系结构方面的知识，从而更好地做系统设计、调试和性能优化。

《深入解析Windows操作系统（第6版）下册》适合广大Windows 平台开发人员、IT 专业从业人员阅读。

第8章 I/O系统

1

8.1 I/O系统组件

1

I/O管理器

3

典型的I/O处理过程

4

8.2 设备驱动程序

5

设备驱动程序的类型

5

WDM驱动程序

6

分层的驱动程序

7

实验：查看已加载的驱动程序列表

9

驱动程序的结构

11

驱动程序对象和设备对象

13

实验：看一看设备对象

15

实验：显示驱动程序和设备对象

17

打开设备

18

实验：查看设备句柄

21

实验：查看Windows设备名称之间的映射

23

8.3 I/O处理

24

I/O类型

24

同步I/O和异步I/O

24

快速I/O

25

实验：查看一个驱动程序登记的快速I/O例程

25

映射文件I/O和文件缓存

26

分散/聚集I/O

27

I/O请求包

27

IRP栈单元

28

实验：查看驱动程序的分发例程

29

实验：查看一个线程的未完成IRP

29

IRP缓冲区管理

30

针对单层驱动程序的I/O请求

32

为一个中断提供服务

33

完成一个I/O请求

34

同步

36

针对分层的驱动程序的I/O请求

38

实验：查看一个设备栈

39

实验：查看IRP

40

线程无关I/O

45

I/O取消

45

用户发起的I/O取消

46

线程终止时的I/O取消

47

实验：调试一个无法被杀死的进程

48

I/O完成端口

49

IoCompletion对象

50

使用完成端口

50

I/O完成端口操作

52

I/O优先级支持

54

I/O优先级

54

优先化策略

55

I/O优先级反转的避免（I/O优先级继承）

57

I/O优先级提升和撞升

57

实验：“非常低”和“正常”I/O吞吐量的对比

58

实验：I/O优先级提升/撞升的性能分析

59

带宽预留（计划的文件I/O）

60

容器通知

60

驱动程序检验器（Driver Verifier）

61

8.4 内核模式驱动程序框架（KMDF）

63

KMDF驱动程序的结构和操作

64

实验：显示KMDF驱动程序

65

KMDF数据模型

66

KMDF的I/O模型

69

8.5 用户模式驱动程序框架（UMDF）

72

8.6 即插即用（PnP）管理器

76

即插即用支持的级别

77

驱动程序对于即插即用的支持

77

驱动程序加载、初始化和安装

79

Start值

80

设备列举

81

实验：将设备树转储出来

84

设备栈

85

设备栈的驱动程序加载

86

实验：在设备管理器中查看详细的devnode信息

88

驱动程序安装

90

实验：检查一个驱动程序的INF文件

92

实验：查看目录（catalog）文件

93

8.7 电源管理器

94

电源管理器的操作

96

驱动程序的电源操作

97

实验：查看一个驱动程序的电源映射关系

97

实验：查看系统的电源能力和策略

98

驱动程序和应用程序对于设备电源的控制

100

电源可用性请求

100

实验：在调试器中查看一个电源可用性请求

101

实验：利用Powercfg查看电源可用性请求

103

处理器电源管理（PPM）

103

核心停运的策略

104

利用率函数

105

实验：查看利用率和频率的信息

106

实验：查看利用率和频率的历史

107

算法覆盖

108

增加/减少动作

108

各种阈值和策略的设置

109

实验：查看当前的核心停运策略

111

“性能检查”算法

112

实验：查看当前的PPM检查信息

116

8.8 本章总结

118

第9章 存储管理

119

9.1 有关存储的术语

119

9.2 磁盘设备

120

旋转磁盘

120

磁盘的扇区格式

120

固态硬盘

122

NAND型闪存

122

文件的删除和irim命令

124

9.3 磁盘驱动程序

125

Winload

125

磁盘类、端口和小端口驱动程序

126

iSCSI驱动程序

127

多路径I/O（MPIO）驱动程序

128

实验：观察物理磁盘I/O

130

磁盘设备对象

130

分区管理器

131

9.4 卷的管理

132

基本磁盘

133

MBR风格的分区

133

GPT（GUID分区表）分区方案

133

基本磁盘卷管理器

134

动态磁盘

135

LDM数据库

135

实验：使用LDMDump来查看LDM数据库

137

LDM和GPT或MBR风格的分区方案

139

动态磁盘的卷管理器

140

多分区卷的管理

140

跨距卷

141

条带卷

142

实验：观察镜像卷的I/O操作

143

RAID-5卷

145

卷名字空间

145

挂载管理器

146

挂载点

147

卷的挂载

148

实验：查看VPB

149

卷的I/O操作

152

虚拟磁盘服务

153

9.5 虚拟硬盘（VHD文件）支持

155

附载VHD的操作

156

嵌套的文件系统

156

9.6 BitLocker驱动器加密

157

加密密钥

159

可信平台模块（TPM）

161

BitLocker引导过程

163

BitLocker密钥的恢复

165

全卷加密驱动程序

166

BitLocker的管理

167

BitLocker To Go

168

9.7 卷影像（shadow）拷贝服务

170

影像拷贝

170

“克隆”影像拷贝

170

“写时复制”影像拷贝

170

VSS的架构

170

VSS的操作

171

影像拷贝提供者

172

实验：查看Microsoft影像拷贝提供者的过滤型设备对象

173

Windows中的用途

174

备份

174

实验：查看影像卷的设备对象

174

“之前的版本”和系统还原

175

实验：导航到“之前的版本”

176

实验：映射卷影像设备对象

177

9.8 本章总结

178

第10章 内存管理

179

10.1 内存管理器简介

179

内存管理器组件

180

内部同步

181

检查内存的使用情况

182

实验：查看系统内存信息

182

10.2 内存管理器提供的服务

184

大页面和小页面

185

保留页面和提交页面

187

实验：保留的页面对比提交的页面

188

提交限额

190

锁住内存

190

分配粒度

191

共享内存和映射文件

192

实验：查看内存映射文件

193

保护内存

194

“不可执行”页面保护

196

实验：查看进程上的DEP保护

199

软件的数据执行保护

200

写时复制

201

地址窗口扩展

203

10.3 内核模式堆（系统内存池）

204

内存池的大小

205

实验：确定最大的池大小值

206

监视内存池的使用

208

实验：诊断内存池泄漏

210

快查表（Look-Aside List）

211

实验：查看系统的快查表

212

10.4 堆管理器

212

堆的类型

213

堆管理器结构

214

堆同步

215

低碎片堆

215

堆的安全特性

216

堆的调试特性

217

pageheap

218

容错堆

218

10.5 虚拟地址空间的布局结构

219

x86地址空间的布局结构

221

实验：检查一个应用程序能否感知大地址空间

222

x86系统地址空间的布局结构

223

x86会话空间

224

实验：查看会话

224

实验：查看会话空间的使用情况

225

系统页表项（PTE，Page Table Entry）

226

实验：查看会话空间的使用情况

226

64位地址空间布局结构

227

x64虚拟寻址的限制

230

Windows x64的16TB限制

231

动态的系统虚拟地址空间管理

233

实验：查询系统虚拟地址的用量

234

实验：设置系统虚拟地址的限制值

235

系统的虚拟地址空间配额

236

用户地址空间的布局结构

237

实验：对用户虚拟地址空间进行分析

238

映像随机化

239

栈的随机化

240

堆的随机化

240

内核地址空间中的ASLR

240

对安全性缓和措施的控制

240

实验：查看进程上的ASLR保护

241

10.6 地址转译

241

x86虚拟地址转译

242

页目录

245

实验：检查页目录和PDE

245

页表和页表项

246

页表项中硬件和软件的“写”位

247

页面内的字节

248

地址转译快查缓冲区

248

物理地址扩展（PAE）

249

实验：转译地址

251

x64虚拟地址转译

253

IA64虚拟地址转译

254

10.7 页面错误处理

255

无效PTE

256

原型PTE

258

页面换入I/O

259

冲突的页面错误

260

聚簇的页面错误

260

页面文件

261

实验：查看系统页面文件

262

提交用量和系统提交限额

263

提交用量和页面文件的大小

266

实验：利用任务管理器来查看页面文件使用量

266

10.8 栈

268

用户栈

268

实验：创建最大数量的线程

268

内核栈

269

实验：观察内核栈的使用量

269

DPC栈

270

10.9 虚拟地址描述符

270

进程的VAD

271

实验：查看虚拟地址描述符

272

旋转VAD

272

10.10 NUMA

273

10.11 内存区对象

274

实验：查看内存区对象

275

实验：查看控制区域

277

10.12 驱动程序检验器

280

10.13 页面帧编号数据库

284

实验：查看PFN数据库

287

页面列表的动态变化

288

实验：空闲列表和零页面列表

289

实验：已修改列表和备用列表

291

页面优先级

296

实验：观察区分优先级的备用列表

298

已修改页面写出器

299

PFN数据结构

301

实验：查看PFN项

304

10.14 物理内存的限制

305

Windows客户版本的限制

306

32位客户的有效内存限制

307

10.15 工作集

309

按需换页

309

逻辑预取器

310

实验：窥探预取文件内部

312

实验：观察预取文件的读和写

312

放置策略

313

工作集管理

314

实验：查看进程工作集大小

316

实验：工作集与虚拟大小

316

实验：在调试器中查看工作集列表

317

平衡集管理器和交换器

318

系统工作集

319

内存通知事件

320

实验：查看内存资源通知事件

321

10.16 主动式内存管理（Superfetch）

322

各个组件

322

跟踪过程和日志记录

324

场景

325

页面优先级和重平衡

326

鲁棒性能

328

RAM优化软件

329

ReadyBoost

330

ReadyDrive

331

统一缓存

332

进程反射

334

实验：利用Preflect来观察进程反射的行为

336

10.17 本章总结

337

第11章 缓存管理器

338

11.1 缓存管理器的关键特性

338

单个中心化的系统缓存

339

内存管理器

339

缓存一致性

339

虚拟块缓存

341

流式缓存机制

341

对可恢复文件系统的支持

341

11.2 缓存的虚拟内存管理

342

11.3 缓存的大小

344

缓存的虚拟大小

344

缓存的工作集大小

344

实验：查看系统缓存的工作集

345

缓存的物理大小

345

11.4 缓存的数据结构

347

系统范围的缓存数据结构

347

实验：查看系统缓存的工作集

349

针对每个文件的缓存数据结构

350

实验：查看共享的和私有的缓存表

353

11.5 文件系统接口

355

从缓存中来回拷贝数据

356

通过映射和锁定接口进行缓存

356

通过直接内存访问接口进行缓存

357

11.6 快速I/O

357

11.7 预读（Read Ahead）和滞后写（Write Behind）

359

智能预读

359

回写缓存（Write-Back Caching）和延迟写（Lazy Writing）

361

实验：观察缓存管理器的活动情况

362

禁止一个文件的延迟写出行为

367

强迫缓存被直写（write-through）到磁盘上

367

刷新映射文件

367

实验：观察缓存的刷新

368

写节流（Write Throttling）

369

实验：查看写节流参数

370

系统线程

370

11.8 本章总结

371

第12章 文件系统

372

12.1 Windows文件系统格式

373

CDFS

373

UDF

374

FAT12、FAT16和FAT32

374

exFAT

377

NTFS

377

12.2 文件系统驱动程序总体结构

378

本地FSD

379

远程FSD

380

锁定

381

实验：查看已注册文件系统的列表

383

文件系统操作

387

显式文件I/O

388

内存管理器的修改页面写出器和映射页面写出器

392

缓存管理器的延迟写出器（Lazy Writer）

392

缓存管理器的预读线程

392

内存管理器的页面错误处理器

393

文件系统过滤型驱动程序

393

进程监视器

393

实验：查看进程监视器的过滤型驱动程序

394

12.3 诊断文件系统的问题

395

进程监视器的基本和高级模式

395

实验：在一个空闲系统上查看文件系统的活动

395

进程监视器诊断技巧

396

12.4 公用日志文件系统

397

列集操作

397

日志的类型

398

日志的布局结构

400

日志序列号

401

日志块

401

所有者页面

402

虚拟LSN到物理LSN的转译

403

管理策略

404

12.5 NTFS设计目标和特性

404

高端（High-End）文件系统的需求

404

可恢复性

405

安全性

405

数据冗余和容错能力

405

NTFS的高级特性

406

多数据流

406

实验：查看数据流

408

基于Unicode的名称

408

通用的索引设施

409

动态的坏簇重新映射

409

硬链接（link）和交接（junction）

409

实验：创建一个硬链接

410

符号（软）链接和交接（junction）

410

实验：创建一个符号链接

412

压缩文件和稀疏文件

412

变化日志

413

针对每个用户的卷配额

413

链接跟踪

414

加密

415

POSIX支持

416

碎片整理

416

动态分区

417

12.6 NTFS文件系统驱动程序

419

12.7 NTFS在磁盘上的结构

421

卷（volume）

421

簇（cluster）

422

主文件表（MFT）

423

实验：查看NTFS信息

425

文件记录号

426

文件记录

426

文件名

429

隧道传输

431

驻留的和非驻留的属性

432

数据压缩和稀疏文件

435

压缩稀疏数据

435

压缩非稀疏数据

437

稀疏文件

439

变化日志文件

439

实验：读取变化日志

441

索引

442

对象ID

444

配额跟踪

444

统一的安全性

445

重解析点

447

事务支持

447

隔离性

448

实验：理解和管理事务

449

事务型API

450

资源管理器

451

实验：查询资源管理器的信息

452

磁盘上的实现

453

日志的实现

454

恢复的实现

455

12.8 NTFS的恢复支持

455

设计

456

元数据日志记录

457

日志文件服务（LFS）

457

日志记录类型

459

恢复

461

分析扫描（Analysis Pass）

462

重做扫描（Redo Pass）

463

撤销扫描（Undo Pass）

463

NTFS的坏簇恢复

465

自我修复

468

12.9 加密文件系统（EFS）安全性

469

第一次加密一个文件

472

加密文件数据

473

解密过程

474

加密文件的备份

474

实验：查看EFS信息

475

加密文件的复制

475

12.10 本章总结

476

第13章 启动和停机

477

13.1 引导过程

477

BIOS引导准备

477

BIOS引导扇区和Bootmgr

481

UEFI引导过程

495

从iSCSI引导

496

初始化内核和执行体子系统

497

实验：加载器参数块

497

Smss、Csrss和Wininit

504

未完成的文件重命名操作

507

ReadyBoot

509

自动启动的映像文件

510

实验：Autoruns

511

13.2 引导和启动问题的故障检查

511

最后已知的好配置

512

安全模式

512

安全模式下的驱动程序加载

513

能感知安全模式的用户程序

514

安全模式下的引导日志

515

Windows恢复环境（WinRE）

516

引导状态文件

519

解决常见的引导问题

520

MBR损坏

520

引导扇区损坏

520

BCD的错误配置

520

系统文件损坏

521

Windows资源保护

522

System储巢损坏

523

启动屏幕之后的崩溃或者挂起

523

13.3 停机

525

实验：验证HungAppTimeout值

526

13.4 本章总结

528

第14章 崩溃转储分析

529

14.1 Windows为什么会崩溃

529

14.2 蓝屏

530

Windows崩溃的原因

531

14.3 诊断崩溃问题

533

14.4 崩溃转储文件

535

实验：查看转储文件的信息

539

崩溃转储的生成

540

14.5 Windows错误报告

542

14.6 在线崩溃分析

543

14.7 基本的崩溃转储分析

545

Notmyfault

545

基本的崩溃转储分析

546

详细的分析

547

14.8 使用崩溃诊断工具

549

缓冲区溢出、内存破坏和特殊内存池

550

实验：通过驱动程序检验器启用特殊内存池

552

代码改写和系统代码写保护

553

14.9 高级的崩溃转储分析

554

栈破坏

555

挂起的或无响应的系统

557

实验：利用LiveKd来生成Hyper-V客户的转储

559

当没有崩溃转储时

561

实验：附载一个内核调试器

562

14.10 对常见停止代码的分析

564

0xD1 - DRIVER_IRQL_NOT_LESS_OR_EQUAL

564

0x8E - KERNEL_MODE_EXCEPTION_NOT_HANDLED

566

0x7F - UNEXPECTED_KERNEL_MODE_TRAP

567

0xC5 - DRIVER_CORRUPTED_EXPOOL

569

硬件故障

571

实验：蓝屏屏幕保护程序

572

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书籍介绍

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