简介
《WindoWsNT技术内幕(第二版)》是供高级计算机专业人员(包括开发者和系
统管理者)使用的参考书。这些专业人员希望了解MicrosoftWindoWsNT操作系统中
核心组件的内部工作方式。凭借对WindoWSNT内部的了解,在建立运行于WindoWsNT
平台的应用程序时,程序开发者可以更好地领会在设计选择背后的基本原理。类似这
样的知识可以帮助他们解决在调试当中的一些复杂问题。因为了解操作系统内部的工
作方式有助于理解系统的运作方式,而且在处理故障时也会使系统问题的故障诊断更
加容易,所以系统管理者也可以从这些信息得到帮助。在读过此书以后,您将会更好
地理解Wind0WsNT如何工作和为什么会这样工作。
本书是根据WindoWsNT4.0ServicePack3编写而成的。在正文中以说明的形式引
用了在WindoWsNT5.0中的变更,并在后面加上“(WindowsNT5.0)”以示标记,如
下所示:
第二版中的差异
《WindoWsNT技术内幕(第二版)》中包含了在第一版中的所有主题,并增添了
高速缓存管理程序、WindoWsNT文件系统(NTFS)和预览在WindoWsNT5.0即将出
现的更改。第二版与第一版相比,内容更加详尽。例如本书包含了关键系统功能的代
码流程,也更加详细地描述了关键的内部数据结构与系统全局变量。本书的这些信息
主要来源于对WindowsNT4.0源代码的阅读,也来源于同主要的WindoWsNT开发人
员及设计人员的切磋。(在此衷心感谢Micros0ft的大力支持!)
此修订版的另一个主要新特性是其中的实验。尽管我是根据源代码来汇集此版本
的信息的,但是通过使用一些标准工具(例如内核调试程序和性能监视器)以及在
WindoWsNT资源工具包、Win32软件开发工具包(sDK)和Wind0WsNT设备驱动程
序工具包(DDK)中的一些其他工具,您将可以学习或演绎许多有关WindowsNT内
部的情况。当您需要使用某些工具来揭示或显示WindoWsNT内部行为的某些方面时,
在“实验”框中还将列出使用工具时所要执行的必要步骤。我建议您在阅读本书的同
时,尝试着去使用这些工具,实际观察并体会Wind0WsNT的内部是怎样工作的,这
样会使您对所读内容有更深刻的印象。
本书没有包含的主题
WindowsNT是一个庞大而复杂的操作系统。本书并未包含所有与WindoWsNT内
部有关的内容,而是着重于基本的系统组件。唯一在第一版中出现而在这个版本中没
有涉及的主题是网络。Wind0WsNT网络已经发展成为系统的极其重要的组成部分,可
以单独编写成书。我希望有一天有人能写这样的一本书。
本书没有探讨的系统的另一个重要领域是COM(C0mponentObjectMode1)。COM
(和DCOM――分布式的COM)是WindoWs分布式面向对象程序设计的构造基础。
在微软出版社出版的其他几本书中,详细讲述了有关COM的内容,其中一本是由Dale
Rogerson写的《InsideCOM》。
最后,因为本书是介绍WindoWsNT内部情况的书,而不是有关用户、程序设计
和系统管理的书,因此本书并不介绍WindoWsNT的使用、程序设计以及配置的方法。
本书的结构
除了前面三章(分别是“概念和工具”、“系统体系结构”和“系统机制”)覆盖了
在整本书中要用到的基本术语和概念以外,您可以按任意顺序读其他章节,例如进程
和线程、内存管理、安全、I/O 系统、高速缓存管理程序、WindoWsNT文件系统(NTFs)、
Wind0WsNT5.0及以后版本。如果按顺序阅读本书,您将会获得更多的知识。
通知和警告
因为本书描述了Wind0WsNT的内部构造和操作,所以在不同版本间某些信息会
有所变化(尽管外部接口,例如Win32API,没有经过不兼容的修改)。例如,我参考
了内部WindoWsNT系统例程、数据结构和变量以及在内部使用的用来确定资源大小
和相关性能的算法和数值。这些细节根据定义在不同版本间会有所变化。
说“可能会有变动”,并不是说在本书中的详细描述在不同的版本间“一定会”改
变――但是您不要以为它们不会改变。任何使用了这些非文档化的接口的软件在将来
发行的WindoWsNT中可能不会工作。更糟糕的是,当升级新版本的WindoWsNT时,
运行在核心态的软件(例如设备驱动程序)如果使用了这些非文档化的接口,可能会
导致系统崩溃。
更新信息和勘误表
这本书并不完美。毫无疑问,它会存在一些不太准确的地方,或者可能遗漏了一
些应该涉及的内容。如果您发现了您认为不正确的内容或是应该涉及而没有涉及到的
内容,请把电子邮件发到daves@solsem.com。如果在这个修订版中存在任何重大错误,
我准备在微软出版社技术支持知识库(Kn0WledgeBase)中以知识库文章来发表它们。
您可以进入http://mspress.microsoft.com/support/support.htm中查询“Kn0wledgeBase”。
作者简介
DavidA.S0l0m0n是Davidsolom0neXpert
SeminarsInc.(WWW.solsem.com)的总裁,该公
司是培训WindowsNT开发人员的公司。David
以前曾经是DEC公司的VMS操作系统的主要开
发人员。他也是一个在业界的研讨会上――包
括Microsoft TechED、WinDev 和 Windows
Solutions――经常出现的演讲者。
2000 年重写,名为“Inside Windows 2000” 2005 年重写,名为“Microsoft Windows Internals”
评分2000 年重写,名为“Inside Windows 2000” 2005 年重写,名为“Microsoft Windows Internals”
评分2000 年重写,名为“Inside Windows 2000” 2005 年重写,名为“Microsoft Windows Internals”
评分2000 年重写,名为“Inside Windows 2000” 2005 年重写,名为“Microsoft Windows Internals”
评分2000 年重写,名为“Inside Windows 2000” 2005 年重写,名为“Microsoft Windows Internals”
《Windows NT 技术内幕》这本书,可以说是一次对操作系统世界里的“深海潜水”。当你翻开它,你会被淹没在各种复杂而精密的术语之中,但请不要因此却步。作者并非想让你感到挫败,而是希望你能够像一位真正的探险家,耐心探索这片未知的水域。我最先被吸引的是书中关于进程和线程管理的章节。我一直对计算机程序是如何在幕后运行感到好奇,而这本书则像一把钥匙,为我打开了那扇通往“幕后”的大门。作者详尽地解释了进程的创建、销毁、上下文切换等核心概念,并深入剖析了 NT 内核是如何管理这些资源的。我记得书中关于线程优先级的描述,让我第一次理解了为什么某些程序会比其他程序运行得更流畅,以及操作系统是如何通过精妙的算法来平衡不同进程的需求的。不仅仅是理论,书中还穿插了大量的系统调用示例和内核数据结构的解析,这让我能够更直观地理解这些抽象的概念。比如,在讲解虚拟内存时,作者通过一个生动的类比,解释了页表、页面文件等概念是如何协同工作的,从而实现了对物理内存的高效利用和对应用程序的保护。这种将抽象理论与具体实现相结合的方式,极大地提升了阅读体验。更重要的是,这本书帮助我建立了一种“系统思维”,让我不再仅仅将操作系统看作一个使用工具,而是能够理解其内部的逻辑和机制。这种视角上的转变,对我日后在软件开发和系统优化方面产生了深远的影响。
评分初次翻开《Windows NT 技术内幕》,一股技术洪流便扑面而来,那感觉就像站在一座宏伟的技术金字塔前,虽然外表庄严,但你知道,其内在蕴藏着无数精巧的结构和深邃的智慧。这本书不仅仅是堆砌冰冷的代码和晦涩的术语,它更像是一位经验丰富的向导,一步步引领我深入 Windows NT 内核的肌理。从早期版本的设计理念,到内存管理、进程调度、文件系统,乃至于安全模型,每一个章节都像是在为我解剖一台精密的机器,让我得以窥见其运行的奥秘。我特别喜欢作者在阐述复杂概念时所采用的类比和图示,它们极大地降低了理解门槛,将原本可能令人望而却步的技术细节变得生动形象。例如,在讲解内存分页机制时,作者并没有简单地罗列数据结构和算法,而是通过一个生动的比喻,让我理解了虚拟内存如何通过分页和页表来实现高效的内存访问和保护。这种教学方式,让我在学习过程中始终保持着好奇心和探索的欲望,而不是被动地接受信息。更令人赞叹的是,书中对一些历史遗留问题和设计权衡的深入剖析,让我理解了为什么 NT 会采取这样的设计,而非其他方式。这不仅仅是学习“是什么”,更是学习“为什么”,这对于建立系统性的技术认知至关重要。读完这本书,我对 Windows NT 的理解已经超越了单纯的用户层面,我开始能够从架构师的视角去审视操作系统的设计,去思考性能瓶颈、安全漏洞以及未来发展的可能性。这种能力上的飞跃,是任何 cursory的教程都无法比拟的。
评分《Windows NT 技术内幕》这本书,对我来说,是一次对操作系统“心脏”的精密探访。它不是一本轻松的读物,而是需要读者投入相当的时间和精力去细细品味。我最先被其在文件系统设计理念上的讲解所震撼。NTFS 作为 Windows NT 系列操作系统的核心文件系统,其强大的功能和高可用性一直是业界津津乐道的话题。《Windows NT 技术内幕》为我详细剖析了 NTFS 的底层结构,包括主文件表(MFT)、事务日志、硬链接、软链接等关键组件,并深入分析了它们是如何协同工作,以实现文件的高效存储、快速访问和数据恢复的。作者在解释这些概念时,会结合大量的磁盘结构图和 I/O 操作流程,让我能够直观地理解文件系统在磁盘上的运作方式。我也非常欣赏书中对网络协议栈的早期设计和实现原理的探讨。虽然这本书的重点在于 NT 内核,但其中对网络子系统的介绍,也为我提供了宝贵的洞察。我第一次了解到,NT 的网络协议栈是如何在内核层面实现的,以及它如何与各种网络设备进行交互。这种对系统整体架构的深入理解,让我能够更好地把握不同组件之间的联系。阅读这本书,我感觉自己像是在和一位经验丰富的系统架构师对话,他用深入浅出的语言,为我揭示了一个庞大而复杂的操作系统的内在奥秘。
评分《Windows NT 技术内幕》这本书,对我而言,是一次对技术深度探索的“一次远足”。当你决定翻开这本书,就意味着你已经准备好踏上一段充满挑战但也极其 rewarding 的旅程。我最先被其在多处理器调度方面的讲解所吸引。在多核处理器日益普及的今天,如何高效地利用多个 CPU 资源,是操作系统面临的一大挑战。《Windows NT 技术内幕》为我揭示了 NT 内核是如何在这种复杂环境下进行线程和进程调度的,包括如何处理 CPU 亲和性、如何实现负载均衡等。作者通过大量的图表和代码示例,清晰地展示了多处理器调度算法的逻辑,让我对如何提升系统并发性能有了更深的认识。我也特别欣赏书中对缓存一致性问题的探讨。在多处理器系统中,如何确保不同 CPU 上的缓存数据一致,是保证系统稳定运行的关键。《Windows NT 技术内幕》在这方面进行了深入的分析,并介绍了 NT 内核所采用的一些解决方案。这种对硬件层面的考量,让我认识到操作系统设计并非是孤立的软件问题,而是需要与硬件紧密结合。阅读过程中,我时常会感到一种“豁然开朗”的惊喜,仿佛那些曾经困扰我的技术难题,在作者的笔下都得到了完美的解答。这本书不仅仅是知识的传递,更是一种思维方式的启发,它鼓励我用更系统、更深入的视角去审视技术问题。
评分《Windows NT 技术内幕》这本书,给我最直接的感受是“深邃”和“扎实”。它不像某些技术书籍那样流于表面,而是将读者带入操作系统的腹地,让你亲身感受其脉搏的跳动。我尤其被书中关于进程间通信(IPC)机制的讲解所打动。在日常的软件开发中,我们经常会遇到需要不同进程协同工作的场景,而 IPC 就是实现这一目标的关键。这本书为我详细解读了 NT 中多种 IPC 机制,如命名管道、内存映射文件、RPC 等,并深入分析了它们的实现原理、性能特点以及适用场景。例如,在讲解命名管道时,作者不仅仅是说明了它的基本工作方式,还深入分析了缓冲区管理、同步机制等底层细节,让我能够理解其在实现高效进程间通信方面的作用。这种由浅入深、由表及里的讲解方式,让我对 IPC 有了系统而深刻的理解。此外,书中对安全模型和权限管理的详细阐述,也让我印象深刻。我第一次了解到,NT 的安全模型是如何通过访问控制列表(ACL)、安全标识符(SID)等机制来实现用户和资源的访问控制的。作者在解释这些概念时,会结合大量的安全策略和实际应用场景,让我能够更直观地理解安全机制在操作系统中的重要作用。阅读这本书,我感觉自己像是在学习一门全新的语言,而这本书就是一本精密的词典和语法书,它帮助我理解操作系统这门语言的每一个“词汇”和“语法”。
评分拿到《Windows NT 技术内幕》这本书,我首先被它厚重的体积和略显复古的封面所吸引。这显然不是一本面向初学者的入门指南,而是一部深入骨髓的技术解析。怀揣着对 Windows NT 操作系统核心运作机制的强烈好奇,我开始了我的探索之旅。这本书给我最深刻的印象,便是其严谨的逻辑性和详实的细节。作者并没有回避任何一个可能让读者感到困惑的技术点,而是选择用一种近乎执拗的细致,将每一个组件、每一个交互过程都剖析得淋漓尽致。例如,在描述线程调度时,作者详细阐述了多种调度算法的原理、优缺点以及在 NT 中的具体实现,并辅以大量的代码片段和流程图,让我能够清晰地理解 CPU 如何在不同的线程之间进行切换,如何保证系统的响应速度和吞吐量。这种深挖式的讲解,让我对操作系统的“心跳”有了切身体会。我尤其欣赏书中对不同模块之间相互依赖关系的梳理。在一个复杂的操作系统中,各个组件并非孤立存在,而是相互协作,共同完成任务。《Windows NT 技术内幕》在这方面做得尤为出色,它清晰地展示了驱动程序如何与内核交互,系统调用如何被处理,以及安全子系统如何在整个框架中发挥作用。这种宏观与微观相结合的叙述方式,让我能够从整体上把握 NT 的架构,并理解各个部分是如何协同工作的。阅读过程中,我时常会停下来,反复思考作者提出的观点,并尝试将书中的知识与我平时接触到的实际系统问题联系起来。这种主动的思考和联系,极大地加深了我对技术的理解和记忆。
评分《Windows NT 技术内幕》这本书,对我来说,是一次对操作系统“生命体征”的深度解读。它没有那些花哨的图表,也没有那些煽情的语言,只有最纯粹、最严谨的技术分析。我最先被其在内核模式与用户模式切换机制的讲解所震撼。这是一个操作系统的核心安全屏障,也是保证系统稳定运行的关键。《Windows NT 技术内幕》为我详细阐述了 NT 内核是如何管理用户模式和内核模式之间的切换的,包括系统调用、中断处理、特权指令等。作者通过大量的流程图和汇编代码片段,让我能够清晰地理解 CPU 在这两种模式之间的跳转过程,以及如何防止用户程序越权访问内核资源。我印象深刻的是书中关于“门”(Gate)和“陷阱”(Trap)的描述,它们是实现模式切换的重要机制。我也非常欣赏书中对“对象管理器”和“安全引用监视器”的讲解。它们是 NT 安全模型的核心组成部分。《Windows NT 技术内幕》为我详细阐述了对象管理器如何管理系统中各种对象(如进程、线程、文件等)的创建和销毁,以及安全引用监视器如何负责对象的安全访问控制。这种对安全机制的深入剖析,让我能够更全面地理解 Windows NT 的安全设计理念。阅读这本书,我感觉自己像是在学习一门“系统安全学”,它教会我如何从底层理解操作系统的安全防护机制,并为构建更安全的系统打下基础。
评分《Windows NT 技术内幕》这本书,是一次对操作系统“哲学”的深入探究。它不仅仅是罗列技术细节,更是在阐述一种设计思想和工程理念。我特别被书中关于可伸缩性和可移植性的设计原则所吸引。在 NT 的设计之初,微软就考虑到了未来的发展和不同硬件平台的需求。《Windows NT 技术内幕》为我详细阐述了 NT 内核是如何在设计上兼顾可伸缩性(即能够适应不同规模的硬件配置)和可移植性(即能够运行在不同的硬件架构上)。作者通过对 HAL(硬件抽象层)的讲解,让我明白了 NT 是如何通过抽象硬件细节,来实现跨平台兼容性的。我也非常欣赏书中对“微内核”与“宏内核”之争的探讨。NT 内核虽然在实现上更偏向于宏内核,但作者在书中也分析了微内核的优缺点,以及 NT 在某些方面借鉴了微内核的思想。这种对不同设计范式的比较分析,让我能够更全面地理解操作系统的设计权衡。阅读这本书,我感觉自己不仅仅是在学习技术,更是在学习如何进行系统设计,如何权衡各种需求,如何做出最优的技术决策。它提供了一种“系统性思考”的框架,让我能够更好地理解复杂系统的构建之道。
评分《Windows NT 技术内幕》这本书,绝对是一部“硬核”的技术巨著。它不是用来快速浏览的,而是需要你沉下心来,一步一个脚印地去啃。我印象最深刻的是书中关于错误处理和异常管理的章节。在复杂的操作系统环境中,各种不可预见的错误和异常是不可避免的。《Windows NT 技术内幕》为我详细阐述了 NT 内核是如何设计一套健壮的错误处理机制,以确保系统的稳定性和数据的完整性。作者深入分析了各种异常的类型,如硬件异常、软件异常,以及 NT 内核是如何通过异常分派、异常处理器链等机制来处理这些异常的。我记得书中关于“结构化异常处理”(SEH)的介绍,让我第一次理解了 Windows 应用程序是如何在发生异常时,能够优雅地退出或进行恢复的。我也非常欣赏书中对调试工具和诊断技术的介绍。在排查操作系统问题时,有效的调试和诊断工具至关重要。《Windows NT 技术内幕》为我介绍了 NT 内核的调试接口,以及一些常用的调试技术,这让我能够更好地理解如何定位和解决操作系统层面的问题。阅读这本书,我感觉自己像是在学习一门“调试的艺术”,它教会我如何像侦探一样,从蛛丝马迹中找到问题的根源。
评分初次接触《Windows NT 技术内幕》,我带着一种近乎朝圣的心态。我知道,这本书并非易读之物,它代表着一个时代的操作系统技术巅峰,是无数工程师智慧的结晶。读这本书的过程,与其说是阅读,不如说是一场艰苦卓绝的学习马拉松。我被书中对内存管理细节的深入挖掘所震撼。作者并没有止步于对虚拟内存、分页、段等基本概念的介绍,而是详细阐述了 NT 内核如何管理物理内存,如何实现内存的分配与回收,以及如何处理内存缺页异常。我记得书中关于内存分配算法的讨论,让我明白了为什么在某些情况下,内存的分配和释放效率会成为系统的瓶颈。这种对底层细节的极致追求,让我对操作系统的复杂性有了全新的认识。同时,书中对 I/O 系统和文件系统的讲解也让我受益匪浅。我第一次了解到,NT 的 I/O 管理是如何通过分层模型来实现的,以及不同的文件系统(如 NTFS)是如何在底层实现高效的数据读写和安全性保障的。作者在解释这些内容时,总是能够引经据典,结合大量的系统结构图和伪代码,使得原本晦涩的技术原理变得清晰易懂。我特别喜欢作者在分析某个特定功能时,会追溯到它的历史起源和设计初衷,这让我能够更好地理解该功能为何会以这样的方式实现,而不是其他方式。这本书的阅读体验,无疑是一次对技术严谨性和系统性思考的洗礼,它让我认识到,理解一个复杂系统,需要的是耐心、细致和不懈的探索精神。
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