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本书是Windows技术权威参考书的*版本，本书主要介绍了基于Windows?7?and?Windows?Server?2008?R2的核心技术与底层技术，全面阐释Windows技术机理，是广大Windows开发人员的参考书。

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/O24

快速I/O25

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/O27

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IRP29

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IRP40

线程无关I/O45

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

Winload125

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/O130

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VPB149

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?Go168

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

pageheap218

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ASLR240

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PDE245

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PTE256

原型PTE258

页面换入I/O259

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VAD271

实验：查看虚拟地址描述符272

旋转VAD272

10.10??NUMA273

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

ReadyBoost330

ReadyDrive331

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

Mark?Russinovich（马克·拉希诺维奇）是微软windows?Azure组技术人员，是Sysinternals工具的作者之一，合著了《深入解析Windows操作系统》系列图书；David?A.Solomon（大卫·A.所罗门）是《深入解析Windows操作系统》系列图书的合著者，并为全球成千上万的开发人员和IT专业人士，包括微软员工，讲授Windows内幕课程。他时常在微软举办的会议中发言，包括TechNet和PDC

范德成，2004年毕业于上海交通大学，在微软和SAP公司有多年项目经验，构建了微型开源项目Robbie's?Shell.潘爱民，任职于，长期从事软件和系统技术的研究与开发工作，撰写了大量软件技术文章，著译了多部经典计机图书，在国内外学术刊物上发表了30多篇文章。曾经任教于北京大学和清华大学（兼职），后进入工业界，先后任职于微软亚洲研究院、盛大网络发展有限公司和阿里云计算有限公司，目前也是工信部移动操作系统专家组成员。潘爱民先生获得了数学学士学位和计算机科学博士学位，主要研究领域包括软件设计、信息安全、操作系统和互联网技术。

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书籍介绍

《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。