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前言

在本章将介绍 windows 操作系统的概念和术语，例如 Windows API,进程，线程，虚拟内存，内核态和用户态，objects , handles(句柄），安全 和注册表。还会介绍可以研究Windows 内部的一些工具，例如：kernel debugger, performance monitor, 来自windows sysinternals的工具。还会介绍如何使用windows driver kit (WDK) , Windows Software Development Kit (SDK) 发现更多内部信息。

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一、Windows概念和术语

介绍大部分Windows基础的概念，是非常有必要的，可以帮助理解后续的讨论。

1.Windows API

Windows application programming interface(API) 是用户态的系统程序接口，其中32位Windows操作系统的编程接口称为 Win32 API，以便与以前16位版本Windows编程接口（16位Windows API）区别开来。 windows api 是有windows sdk 提供。 Windows API包括几千个可调用的函数，它们大致可以分为以下几个大类：

基本服务； 
组件服务；
用户界面服务； 
图形多媒体服务；
消息和协作；
网络；
Web服务。

1.基础服务（Base Services）

提供对Windows系统可用的基础资源的访问接口。比如象：文件系统（file system）、外部设备（device）、，进程（process）、线程（thread）以及访问注册表（Windows registry）和错误处理机制（error handling）。这些功能接口位于，16位Windows下的kernel.exe、krnl286.exe或krnl386.exe系统文档中；以及32位Windows下的 kernel32.dll和advapi32.dll中。

2.图形设备接口（GDI）

提供功能为：输出图形内容到显示器、打印机以及其他外部输出设备。它位于16位Windows下的gdi.exe；以及32位Windows下的gdi32.dll。

3.图形化用户界面（GUI）

提供的功能有创建和管理屏幕和大多数基本控件（control），比如按钮和滚动条。接收鼠标和键盘输入，以及其他与GUI有关的功能。这些调用接口位于：16位Windows下的user.exe，以及32位Windows下的user32.dll。从Windows XP版本之后，基本控件和通用对话框控件（Common Control Library）的调用接口放在comctl32.dll中。

4.通用对话框链接库（Common Dialog Box Library）

为应用程序提供标准对话框，比如打开/保存文档对话框、颜色对话框和字体对话框等等。这个链接库位于：16位Windows下的commdlg.dll中，以及32位Windows下comdlg32.dll中。它被归类为User Interface API之下。

5.通用控件链接库（Common Control Library）

为应用程序提供接口来访问操作系统提供的一些高级控件。比如像：状态栏（status bar）、进度条（progress bars）、工具栏（toolbar）和标签（tab）。这个链接库位于：16位Windows下的commctrl.dll中，以及32位Windows下comctl32.dll中。。它被归类为User Interface API之下。

6.Windows外壳（Windows Shell）

作为Windows API的组成部分，不仅允许应用程序访问Windows外壳提供的功能，还对之有所改进和增强。它位于16位Windows下的shell.dll中，以及32位Windows下的shell32.dll中（Windows 95则在 shlwapi.dll中）。 它被归类为User Interface API之下。

7.网络服务（Network Services）

为访问操作系统提供的多种网络 功能提供接口。它包括NetBIOS、Winsock、NetDDE及RPC等。

当Windows操作系统开始占据主导地位的时候，开发Windows平台下的应用程序成为人们的需要。而在Windows程序设计领域处于发展的初期，Windows程序员所能使用的编程工具唯有API函数，这些函数是Windows提供给应用程序与操作系统的接口，他们犹如“积木块”一样，可以搭建出各种界面丰富，功能灵活的应用程序。所以可以认为API函数是构筑整个Windows框架的基石，在它的下面是Windows的操作系统核心，而它的上面则是所有的华丽的Windows应用程序。

这些优秀可视化编程环境操作简单、界面友好（诸如VB、VC++、DELPHI等），在这些工具中提供了大量的类库和各种控件，它们替代了API的神秘功能，事实上这些类库和控件都是构架在WIN32 API函数基础之上的，是封装了的API函数的集合。它们把常用的API函数的组合在一起成为一个控件或类库，并赋予其方便的使用方法，所以极大的加速了Windows应用程序开发的过程。有了这些控件和类库，程序员便可以把主要精力放在程序整体功能的设计上，而不必过于关注技术细节。

实际上如果我们要开发出更灵活、更实用、更具效率的应用程序，必然要涉及到直接使用API函数，虽然类库和控件使应用程序的开发简单的多，但它们只提供Windows的一般功能，对于比较复杂和特殊的功能来说，使用类库和控件是非常难以实现的，这时就需要采用API函数来实现。

这也是API函数使用的场合，所以我们对待API函数不必刻意去研究每一个函数的用法，那也是不现实的（能用得到的API函数有几千个呢）。正如某位大虾所说：API不要去学，在需要的时候去查API帮助就足够了。但是，许多API函数令人难以理解，易于误用，还会导致出错，这一切都阻碍了它的推广。

2.运行时库

C运行时库（CRT）是C ++标准库的一部分，该库包含ISO C99标准库。实现CRT的Visual C ++库支持本机代码开发以及混合的本机代码和托管代码。CRT的所有版本都支持多线程开发。大多数库都支持静态链接（将库直接链接到您的代码中）或动态链接以使您的代码使用常见的DLL文件。 

3. .NET框架

我们大家都知道，.NET框架是一个多语言组件开发和执行环境，它提供了一个跨语言的统一编程环境。.NET框架的目的是便于开发人员更容易地建立Web应用程序和Web服务，使得Internet上的各应用程序之间，可以使用Web服务进行沟通。从层次结构来看，.NET框架又包括三个主要组成部分：公共语言运行时（CLR：Common Language Runtime）、服务框架（Services Framework）和上层的两类应用模板——传统的Windows应用程序模板（Win Forms）和基于ASP NET的面向Web的网络应用程序模板（Web Forms和Web Services）。

上面提到了程序集（CIL）并不是CPU可以直接执行的本地机器语言。这种语言还需要.NET运行时（CLR）环境的支持，在执行之前，进行一个被称为即时编译的二次编译过程，才能转变成计算机可以识别的指令。

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