[笔记]深入解析Windows操作系统《二》系统架构(五)

简介: [笔记]深入解析Windows操作系统《二》系统架构(五)

服务控制管理器(SCM)

回顾本章前面提到过的,Windows中的“服务( service)”既可以指服务器进程,也可以指设备驱动程序。

这一节讲的服务是指用户模式的进程。服务就像UNIX中的“守护进程(daemon process)”或者VMS中的“分派进程(detached process)”,这些进程可以被配置成能在系统引导时自动启动起来,而不要求有交互式的登录过程,也可以被手工启动(比如,通过运行“服务(Services)”管理工具,或者调用Windows的StartService函数)。 在通常情况下,这些服务并不与登录用户进行交互,尽管在特殊条件下这也是有可能的(参见第4章)。

服务控制管理器是一个特殊的系统进程,它运行的映像文件是%SystemRoot%System32Services.exe,它负责启动、停止服务进程,也负责与这些服务进程进行交互。

**所谓服务程序,实际上只是调用了一些特殊Windows函数的Windows映像文件。它们通过这些特殊的Windows函数,与服务控制管理器进行交互,以便执行诸如此类的动作:注册一个服务的成功启动、响应状态请求,以及暂停或停止一个服务。**Windows服务定义在注册表的HKLM\SYSTEM\Current\Control\SetlServices\下。

记住,服务有三种名称:

  • 在系统中看到的正在运行的进程名称、
  • 注册表中的内部名称,
  • 以及在“服务”管理工具中给出的显示名称(并不是所有的服务都有显示名称—一如果一个服务没有显示名称,则显示内部名称)。

在Windows中,服务还可以有一个描述域( description field),以进一步详细说明该服务所做的事情。

要想从一个服务进程映射到该进程所包含的服务,可以使用tlist ls或tasklist /svc命令。

然而,请注意,服务进程和所运行的服务之间并不总是一一对应的,因为有的服务与其他的服务共享一个进程。在注册表中,一个服务的类型代码指明了该服务是运行它自己的进程,还是与同一映像中的其他服务共享一个进程。

有许多Windows组件是以服务的方式来实现的,比如Print Spooler(假脱机打印)、事件日志、任务计划,以及各种网络组件。有关服务的更多细节,参见第4章。

实验:列出当前安装的服务

为了列出当前系统中所安装的服务,请从控制面板中选择“管理工具(AdministrativeTools)”,然后选择“服务(Services)”。你应该会看到如下所示输出:

要想看到有关一个服务的详细属性,请在这个服务上右键单击,然后选择“属性(Properties)”。例如,下面是Print Spooler服务(在上图中被加亮显示)的属性:

注意,“可执行文件的路径(Path to executable)”域指明了包含这一服务的程序。记住,有的服务与其他的服务共享同一个进程一一从服务到进程的映射关系并不总是一一对应的。

实验:检查服务进程内部的有关服务的细节

Process Explorer可以加亮显示那些包含.一个或在一个包含有服务的进程上双击,你单中选择“Configure Colors”就可以配置成这样)。如架仕一个媒于展个昭务,显示了该服将会看到有一个Services选项卡,具中列出 孩进E以风术该服冬的文本信息(如果有的话),务的注册表键的名称、管理员可见的显示名称,以及描服务的个运行在Svstcm账号下的对于Svchost服务,还会列出实现该服务的DLL路径。例如,一个运行在System账号下的

Svchost.exe进程中所包含的服务如下图所示:

本地会话管理器(Lsm.exe)

本地会话管理器(Lsm.exe)管理本地机器上的终端服务器会话的状态。它通过ALPC端口SmSs WinStationApiPort向Smss发送请求启动新的会话(例如,创建Csrss和Winlogon进程),比如当用户在资源管理器(Explorer)中选择“切换用户(Switch User)”时。Lsm也跟Winlogon和Csrss。

进行通信(通过一个本地系统RPC)。

它通知Csrss诸如建立连接、断开连接、终止等事件,也广播系统消息。

对于以下的事件,它接收Winlogon的通知:

  • 登录(Logon)和注销(Logoff)。
  • Shell/启动和终止。
  • 连接到一个会话。
  • 与一个会话断开连接。
  • 锁住或解锁桌面。

WinLogon、LogonUl和UserInit

Windows登录进程(%SystemRoot%\System32\Winlogon.exe)处理交互式用户的登录和注销。当安全注意序列(SAS,Secure Attention Sequence)组合键被按下时,Winlogon就会接到一个用户登录请求。在Windows上默认的SAS是组合键Ctrl+Alt+Delete。使用SAS是为了保护用户免受那些模拟登录过程的口令窃听程序欺骗,因为用户模式应用程序不可能截取这一键盘序列。

登录过程的身份识别和认证是通过一种称为凭证提供者(credential provider)的DLL来实现的。

标准的Windows凭证提供者实现了默认的Windows认证接口:口令和智能卡。

不过,开发人员可以提供他们自己的凭证提供者来实现其他的身份识别和认证机制—一比如基于声波纹(voice print)的方法,或者像指纹阅读器这样的生物采集设备——以替换Windows标准的用户名/口令方法。因为Winlogon是系统依赖的一个关键系统进程,所以,凭证提供者和显示登录对话框的UI都运行在Winlogon的一个子进程中,称为LogonUI。当Winlogon检测到SAS时,它就启动这一进程,该进程会初始化凭证提供者。一旦用户输入了凭证,或者取消了登录界面,LogonUI进程就终止。

而且,Winlogon可以加载那些需要执行二级认证的附加网络提供者DLL。这种能力使得多个网络提供者可以在正常的登录过程中一次采集到所有的身份识别和认证信息。

一旦获取到用户名和口令,就可以将它们送到本地安全认证服务器进程(%SystemRoot%lSystem32\Lsass.exe,第6章中讲述)进行认证。LSASS调用适当的认证包(实现为DLL的形式)执行实际的验证工作,比如检查该口令是否与存储在活动目录或者SAM(属于注册表的一部分,其中包含了关于本地用户和组的定义)中的口令相符。

在成功地完成了认证以后,LSASS调用安全引用监视器中的一个函数(例如,NtCreateToken),以生成一个访问令牌对象,该访问令牌对象包含了当前用户的安全轮廓(security profile)。如果系统使用了UAC(用户账户控制),并且正在登录的用户是管理员组的成员或者具有管理员特权,那么,LSASS将创建该令牌的另一个受限版本。然后,Winlogon利用此访问令牌来创建该用户会话中的初始进程。这一(或这些)初始进程被存储在注册表键HKLMISOFTWAREMicrosoft\Windows NTICurrentVersion\Winlogon下的注册表值Userinit中(默认是Userinit.exe,不过,在该注册表值中可以列出多个映像名称。)

Userinit执行用户环境的一些初始化工作(比如运行登录脚本、应用组策略),然后在注册表中查找Shell值(在上一段提到的Winlogon键的下面),并且创建一个进程来运行系统定义的外壳(shell)程序(默认是Explorer.exe)。然后,Userinit退出。这正是Explorer.exe在进程树中没有父进程的原因—一它的父进程已经退出,而且如第1章中所解释的那样,tlist将所有父进程已不在运行的进程左对齐。(看待这一现象的另一种方法是: Explorer是Winlogon的孙子进程。)

Winlogon不仅在用户登录和注销的时候是活动的,无论何时,只要它截取到键盘的SAS就是活动的。例如,在你登录进来后,若按下了Ctrl+Alt+Delete组合键,则Windows安全屏幕会出现,提示注销、启动任务管理器、锁定工作站、关闭系统等选项。Winlogon和LogonUI是负责处理这一交互过程的进程。

关于登录过程中各个步骤的完整描述,参见本书下册第13章的“Smss、Csrss和Wininit"一节。有关安全认证的更多细节,参见第6章。关于在跟LSASS交互时可调用函数(以Lsa开头的函数)的详细信息,参见Windows SDK中的文档。

总结

在本章中,我们概括地看了看Windows的总体系统架构。我们检查了Windows的关键组件,看到了它们是如何相互关联起来的。

在下一章,我们将更加详细地看一看这些组件所赖以建立起来的核心系统机制,比如对象管理器(object manager)和同步(synchronization)。

相关文章
|
传感器 人工智能 物联网
HarmonyOS NEXT~鸿蒙操作系统功耗优化特性深度解析
本文深入解析了华为鸿蒙(HarmonyOS)操作系统的功耗优化特性,涵盖低功耗设计原理、核心技术及实际应用效果。通过与Android对比,展现其在待机功耗、CPU调度效率和内存占用上的优势。文章重点阐述分布式任务调度、微内核架构及智能感知技术,并针对智能穿戴、物联网和智能手机等场景优化进行分析,同时为开发者提供优化建议。未来,鸿蒙将探索AI预测性管理等新技术,进一步提升能效表现。
2987 30
|
机器学习/深度学习 文字识别 监控
安全监控系统:技术架构与应用解析
该系统采用模块化设计,集成了行为识别、视频监控、人脸识别、危险区域检测、异常事件检测、日志追溯及消息推送等功能,并可选配OCR识别模块。基于深度学习与开源技术栈(如TensorFlow、OpenCV),系统具备高精度、低延迟特点,支持实时分析儿童行为、监测危险区域、识别异常事件,并将结果推送给教师或家长。同时兼容主流硬件,支持本地化推理与分布式处理,确保可靠性与扩展性,为幼儿园安全管理提供全面解决方案。
904 3
|
弹性计算 运维 安全
优化管理与服务:操作系统控制平台的订阅功能解析
本文介绍了如何通过操作系统控制平台提升系统效率,优化资源利用。首先,通过阿里云官方平台开通服务并安装SysOM组件,体验操作系统控制平台的功能。接着,详细讲解了订阅管理功能,包括创建订阅、查看和管理ECS实例的私有YUM仓库权限。订阅私有YUM仓库能够集中管理软件包版本、提升安全性,并提供灵活的配置选项。最后总结指出,使用阿里云的订阅和私有YUM仓库功能,可以提高系统可靠性和运维效率,确保业务顺畅运行。
|
资源调度 前端开发 算法
鸿蒙OS架构设计探秘:从分层设计到多端部署
本文深入探讨了鸿蒙OS的架构设计,从独特的“1+8+N”分层架构到模块化设计,再到智慧分发和多端部署能力。分层架构让系统更灵活,模块化设计通过Ability机制实现跨设备一致性,智慧分发优化资源调度,多端部署提升开发效率。作者结合实际代码示例,分享了开发中的实践经验,并指出生态建设是未来的关键挑战。作为国产操作系统的代表,鸿蒙的发展值得每一位开发者关注与支持。
|
弹性计算 人工智能 自然语言处理
基于OS Copilot 的深度解析测评
OS Copilot是阿里云基于大模型构建的Linux系统智能助手,支持自然语言问答、辅助命令执行、系统运维调优等功能。它能理解多样化指令,简化复杂操作,提供流畅的多轮对话体验,响应迅速。通过自然语言描述需求,OS Copilot可转换并执行相应命令,帮助用户轻松管理阿里云资源,提升系统性能。首次使用体验表明,它对新手友好,安装简单,配置后通过“co”命令启动,为用户提供智能提示和优化建议,极大提高了Linux系统的使用效率。
|
运维 API 开发工具
【阿里云】操作系统控制台操作体验与性能评测全解析
操作系统控制台是现代云计算环境中进行系统管理和运维的重要工具,提供系统概览、诊断、观测、管理等功能,支持API、SDK、CLI等管理方式。通过创建角色、系统配置和组件安装等操作,用户可以高效管理云端资源,提升操作系统的使用效率和稳定性。尤其适合需要高效管理操作系统的用户及学习云计算、网络管理的学生。建议增强自定义功能、优化性能报告和完善文档支持,以进一步提升用户体验。
583 21
【阿里云】操作系统控制台操作体验与性能评测全解析
|
机器学习/深度学习 缓存 自然语言处理
深入解析Tiktokenizer:大语言模型中核心分词技术的原理与架构
Tiktokenizer 是一款现代分词工具,旨在高效、智能地将文本转换为机器可处理的离散单元(token)。它不仅超越了传统的空格分割和正则表达式匹配方法,还结合了上下文感知能力,适应复杂语言结构。Tiktokenizer 的核心特性包括自适应 token 分割、高效编码能力和出色的可扩展性,使其适用于从聊天机器人到大规模文本分析等多种应用场景。通过模块化设计,Tiktokenizer 确保了代码的可重用性和维护性,并在分词精度、处理效率和灵活性方面表现出色。此外,它支持多语言处理、表情符号识别和领域特定文本处理,能够应对各种复杂的文本输入需求。
1814 6
深入解析Tiktokenizer:大语言模型中核心分词技术的原理与架构
|
达摩院 安全 Anolis
Anolis OS 23 架构支持家族新成员:Anolis OS 23.3 版本及 RISC-V 预览版发布
Anolis OS 23.3在保障基础功能持续演进、完善安全漏洞的修复的同时,实现了对 RISC-V 的初步支持。
|
Web App开发 人工智能 JSON
Windows版来啦!Qwen3+MCPs,用AI自动发布小红书图文/视频笔记!
上一篇用 Qwen3+MCPs实现AI自动发小红书的最佳实践 有超多小伙伴关注,同时也排队在蹲Windows版本的教程。
2716 1
|
存储 机器学习/深度学习 应用服务中间件
阿里云服务器架构解析:从X86到高性能计算、异构计算等不同架构性能、适用场景及选择参考
当我们准备选购阿里云服务器时,阿里云提供了X86计算、ARM计算、GPU/FPGA/ASIC、弹性裸金属服务器以及高性能计算等多种架构,每种架构都有其独特的特点和适用场景。本文将详细解析这些架构的区别,探讨它们的主要特点和适用场景,并为用户提供选择云服务器架构的全面指南。
1521 18

推荐镜像

更多