Windows核心编程&内核对象

1. 一个进程在初始化时，系统将会他分配一个空的句柄表，这个句柄表仅供内核对象使用，不供用户对象和GDI对象使用。进程在首次

初始化时，该句柄表为空。句柄表是一个由数据结构组成的数组，包含一个内核对象指针，一个访问掩码和一些标志。系统用索引来

标识内核对象的信息保存在进程句柄表中的具体位置，句柄值除以4即为索引值（针对不同版本的windows系统可能不同）。

2. 要注意内核对象返回值INVALID_HANDLE_VALUE(-1)和NULL(0)的区别，凡是用于创建内核对象的函数，在检查它们的返回值时

务必相当仔细。一般只有CreateFile才返回INVALID_HANDLE_VALUE。

3. 对于内核对象，操作系统执行操作过程为：进程终止时，系统会自动扫描进程句柄表。如果这个表中有任何有效的记录项（即进程进程终

止前未关闭的对象），操作系统会为我们关闭这些对象句柄（只要这些对象的使用计数为0）。

4. 进程共享内核对象机制

（1）. 对象句柄继承

a.创建内核对象时将SECURITY_ATTRIBUTES结构的bInheritHandle设为TRUE

b.将CreateProcess参数的bInheritHandle设为TRUE，注：对象句柄的继承只会在生成子进程的时候发生

c.子进程无法查看自己继承了任何的对象句柄，在开发阶段最好用文档表明

（2）. 改变句柄标志

SetHandleInformation(HANDLE hObject, DWORD dwMask, DWORD dwFlags)

两个关键标志HANDLE_FLAG_INHERIT和HANDLE_FLAG_PROTECT_FROM_CLOSE

(3). 为对象命名

许多（但不是全部）内核对象都可以进行命名

(4). 复制对象句柄

从一个进程的句柄表中获得一个记录项，然后在另一个进程的句柄表中创建这个记录项的副本（DuplicateHandle）

5. 实例

typedef HANDLE (_stdcall* BOUNDARYDESCRIPTOR)(LPTSTR, DWORD);
BOUNDARYDESCRIPTOR CreateBoundaryDescriptor;

typedef BOOL (_stdcall* ADDSIDTOBOUNDARYDESCRIPTOR)(HANDLE *, PSID);
ADDSIDTOBOUNDARYDESCRIPTOR AddSIDToBoundaryDescriptor;

typedef HANDLE (_stdcall *CREATEPRIVATENAMESPACE)(LPSECURITY_ATTRIBUTES, LPVOID, LPCSTR);
CREATEPRIVATENAMESPACE CreatePrivateNamespace;

typedef HANDLE (_stdcall* OPENPRIVATENAMESPACE)(PVOID, LPCSTR);
OPENPRIVATENAMESPACE OpenPrivateNamespace;

void CSingletonDlg::CheckInstances()
{
    HMODULE hKernel = LoadLibrary("Kernel32.dll");

    if (hKernel)
    {
        CreateBoundaryDescriptor = (BOUNDARYDESCRIPTOR)GetProcAddress(hKernel, "CreateBoundaryDescriptorA");
        // 注意函数名AddSIDToBoundaryDescriptor后面没带'A'
        AddSIDToBoundaryDescriptor = (ADDSIDTOBOUNDARYDESCRIPTOR)GetProcAddress(hKernel, "AddSIDToBoundaryDescriptor"); 

        CreatePrivateNamespace = (CREATEPRIVATENAMESPACE)GetProcAddress(hKernel, "CreatePrivateNamespaceA");
        OpenPrivateNamespace = (OPENPRIVATENAMESPACE)GetProcAddress(hKernel, "OpenPrivateNamespaceA");
    }

    );

    if (NULL == m_hBoundaryDescriptor)
    {
        // 创建边界描述符失败
        return;
    }

    // 为边界描述符关联一个SID
    BYTE localAdminSID[SECURITY_MAX_SID_SIZE];
    PSID pLocalAdminSID = &localAdminSID;
    DWORD cbSID = sizeof(localAdminSID);
    if (!CreateWellKnownSid(WinBuiltinAdministratorsSid, NULL, pLocalAdminSID, &cbSID))
    {
        // 创建SID失败
        return;
    }

    if (!AddSIDToBoundaryDescriptor(&m_hBoundaryDescriptor, pLocalAdminSID))
    {
        // 链接边界描述符失败
        return;
    }

    SECURITY_ATTRIBUTES sa;
    sa.nLength = sizeof(sa);
    sa.bInheritHandle = FALSE;
    if (!ConvertStringSecurityDescriptorToSecurityDescriptor(
        TEXT("D:(A;;GA;;;BA)"), SDDL_REVISION_1, &sa.lpSecurityDescriptor, NULL))
    {
            return;
    }

    // 创建命名空间
    /*HANDLE */m_hPrivateNameSpace = CreatePrivateNamespace(&sa, m_hBoundaryDescriptor, "3-Namespace");
    LocalFree(sa.lpSecurityDescriptor);

    // 检查已创建的命名空间：看是否有权限访问ERROR_ACCESS_DENIED和该命名空间是否存在ERROR_ALREADY_EXISTS
    DWORD dwLastErro = GetLastError();
    if (m_hPrivateNameSpace == NULL)
    {
        if (ERROR_ACCESS_DENIED == dwLastErro)
        {
            return;
        }
        else if (ERROR_ALREADY_EXISTS == dwLastErro)
        {
            m_hPrivateNameSpace = OpenPrivateNamespace(m_hBoundaryDescriptor, "3-Namespace");

            if (NULL == m_hPrivateNameSpace)
            {
                return;
            }
        }
    }

    // 创建互斥对象
    };
    StringCchPrintf(cMutexName, sizeof(MAX_PATH), "%s\\%s", "3-Namespace", "Single");
    g_hSingleton = CreateMutex(NULL, FALSE, cMutexName);

    if (GetLastError() == ERROR_ALREADY_EXISTS)
    {
        AddText(TEXT("Another instance of Singleton is running:\r\n"));
        AddText(TEXT("--> Impossible to access application features.\r\n"));
    } else
    {
        AddText(TEXT("First instance of Singleton:\r\n"));
        AddText(TEXT("--> Access application features now.\r\n"));
    }

    FreeLibrary(hKernel);
}

6. 附录

boundary 分界线；范围

descriptor 描述符

(1). HANDLE CreateBoundaryDescriptor(PCTSTR pszName, DWORD dwFlags)

创建边界描述符

第二个参数为以后保留，目前没什么用，为0

函数返回的并非是一个句柄，而是一个指向用户模式结构的指针，结构中包含了边界的定义，不要把返回的句柄值传给

CloseHandle,而要传给DeleteBoundaryDescriptor

(2). BOOL AddSIDToBoundaryDescriptor(HANDLE *phBoundaryDescriptor, PSID pRequireSid)

将一个特权用户组的SID与边界描述符关联起来

(3). HANDLE CreatePrivateNameSpace(PSECURITY_ATTRIBUTES, PVOID pvBoundaryDescriptor, pszAliasPrefix)

对创建好的命名空间进行检查GetLastError(),ERROR_ACCESS_DENIED、ERROR_ALREADY_EXISTS

(4). HANDLE OpenPrivateNameSpace( PVOID pvBoundaryDescriptor, pszAliasPrefix)

(5). ClosePrivateNameSpace(HANDLE hNamespace, DWORD dwFlags)

如果我们已经创建了命名空间，而且不希望它在关闭后仍然可见，可以用PRIVATE_NAMESPACE_FLAG_DESTRPY作为第二个参数，反之则为0

(6). BOOL WINAPI CreateWellKnowSid()

创建一个SID

参数1：WellKnowSidType SID类型，WELL_KNOW_SID_TYPE是枚举类型，它包含一系列的安全描述符类型

　       参数2： _in_opt PSID DomainSid    指向创建了SID的域的指针，为NULL时表示本地计算机

参数3：_out_opt PSID pSid          指向存储SID地址

参数4： _inout DWORD *cbSid      指向存储pSid的大小的地址