Что такое дескрипторы windows
Общие сведения о дескрипторах
Дескрипторы создаются вызовами API и определяют ресурсы.
Данные дескриптора
Дескриптор — это относительно небольшой блок данных, который полностью описывает объект для GPU в непрозрачном формате, характерном для GPU. Существует несколько различных типов дескрипторов — отрисовки целевых представлений (RTVs), представлений трафаретов глубины (DSV), представлений ресурсов шейдера (СРВС), неупорядоченных представлений доступа (уавс), представлений постоянного буфера (КБВС) и проб.
Дескрипторы имеют разный размер в зависимости от оборудования GPU. Можно запросить размер SRV, UAV или CBV, вызвав ID3D12Device:: жетдескрипторхандлеинкрементсизе. Дескрипторы показаны в этой документации как неделимые единицы. Ниже приведен пример.
Дескрипторы создаются вызовами API и будут включать такие сведения, как ресурс и MIP-карты, которые должен содержать дескриптор.
Драйвер не следит за ссылками на дескрипторы и не хранит ссылки на них. это приложение позволяет убедиться в том, что используется правильный тип и что информация актуальна. Существует одно небольшое исключение для этого; драйвер проверяет привязки целевых объектов прорисовки, чтобы обеспечить правильную работу цепочек обмена.
Дескрипторы объектов не обязательно должны освобождаться или освобождаться. Драйверы не присоединяют выделения для создания дескриптора. Дескриптор, однако, может кодировать ссылки на другие выделения, для которых приложение владеет временем существования. Например, дескриптор для SRV должен содержать виртуальный адрес ресурса D3D (например, текстуру), на который ссылается SRV. Это обязанность приложения, чтобы убедиться, что он не использует дескриптор SRV, когда базовый ресурс D3D, от которого он зависит, был уничтожен или изменен (например, объявлен как нерезидентный).
Основной способ использования дескрипторов заключается в помещении их в кучу дескрипторов, которые являются резервными копиями памяти для дескрипторов.
Дескрипторы дескрипторов
Дескриптор дескриптора — это уникальный адрес дескриптора. Он похож на указатель, но является непрозрачным, так как его реализация зависит от оборудования. Дескриптор уникален для кучи дескрипторов, поэтому, например, массив дескрипторов может ссылаться на дескрипторы в нескольких кучах.
Дескрипторы ЦП предназначены для немедленного использования, например для копирования, где должны быть идентифицированы источник и назначение. Сразу после использования (например, вызов ID3D12GraphicsCommandList:: омсетрендертаржетс) они могут быть использованы повторно, или их базовая куча может быть удалена.
Чтобы создать дескриптор дескриптора для запуска кучи, после создания самой кучи дескрипторов вызовите один из следующих методов.
Эти методы возвращают следующие структуры:
Поскольку размер дескрипторов зависит от оборудования, для получения инкремента между каждым дескриптором в куче используется:
Для копирования дескрипторов и передачи дескрипторов в вызовы API можно легко смещать начальное расположение с числом инкрементов. Разыменование маркера необязательно, как если бы он был допустимым указателем ЦП, а также для анализа битов в пределах маркера.
Некоторые вспомогательные структуры были добавлены с элементами инициализации, чтобы упростить управление дескрипторами.
Дескрипторы null
При создании дескрипторов с помощью вызовов API приложения передают значение NULL для указателя ресурса в определении дескриптора, чтобы при доступе к нему не приходилось обращаться к результату, связанному с шейдером.
Оставшаяся часть дескриптора должна быть заполнена как можно больше. Например, в случае с представлениями ресурсов шейдера (СРВС) дескриптор можно использовать для различения типа представления (Texture1D, Texture2D и т. д.). Числовые параметры в дескрипторе представления, например число MIP-карты, должны быть заданы для значений, допустимых для ресурса.
Во многих случаях существует определенное поведение для доступа к несвязанному ресурсу, например СРВС, возвращающего значения по умолчанию. Они будут учитываться при доступе к дескриптору NULL, если тип доступа шейдера совместим с типом дескриптора. Например, если шейдер ожидает Texture2D SRV и обращается к NULL SRV, определенному как Texture1D, поведение не определено и может привести к сбросу устройства.
В сводке, чтобы создать дескриптор null, передайте null параметр предварительного источника при создании представления с такими методами, как креатешадерресаурцевиев. В параметре описания представления пдеск Задайте конфигурацию, которая будет работать, если ресурс не равен null (в противном случае может произойти сбой на определенном оборудовании).
Однако корневые дескрипторы не должны иметь значение null.
На 1 класса оборудовании (см. раздел уровни оборудования), все дескрипторы, которые привязаны (посредством таблиц дескрипторов), должны быть инициализированы либо как реальные дескрипторы, либо как дескрипторы null, даже если нет доступа к оборудованию, в противном случае поведение не определено.
На партнеров оборудовании это относится к привязанным дескрипторам CBV и UAV, но не к дескрипторам SRV.
На Tier3 оборудовании нет ограничений на это, при условии, что неинициализированные дескрипторы никогда не обращаются.
Дескрипторы по умолчанию
Дескрипторы по умолчанию нельзя использовать с представлением структуры ускорения райтраЦинг, так как предоставленный параметр предварительного источника должен иметь значение NULL, а расположение должно передаваться через [D3D12_RAYTRACING_ACCELERATION_STRUCTURE_SRV]/Windows/Win32/API/d3d12/NS-d3d12-d3d12_raytracing_acceleration_structure_srv).
Что такое дескриптор Windows?
Что такое «дескриптор» при обсуждении ресурсов в Windows? Как они работают?
Это абстрактное значение ссылки на ресурс, часто в память, открытый файл или канал.
Например, GetModuleHandle возвращает уникальный идентификатор для загруженного в данный момент модуля. Возвращенный дескриптор может использоваться в других функциях, которые принимают дескрипторы модуля. Это не может быть дано функциям, которые требуют других типов ручек. Например, вы не можете дать дескриптор, возвращенный из GetModuleHandle в, HeapDestroy и ожидать, что он сделает что-то разумное.
Сам по HANDLE себе просто интегральный тип. Обычно, но не обязательно, это указатель на некоторый базовый тип или область памяти. Например, HANDLE возвращаемое значение на GetModuleHandle самом деле является указателем на базовый адрес виртуальной памяти модуля. Но нет правила, утверждающего, что дескрипторы должны быть указателями. Дескриптор также может быть простым целым числом (которое может быть использовано некоторыми Win32 API в качестве индекса в массиве).
HANDLE Это намеренно непрозрачные представления, которые обеспечивают инкапсуляцию и абстрагирование от внутренних ресурсов Win32. Таким образом, Win32 API могли бы потенциально изменить базовый тип за HANDLE, без какого-либо влияния на пользовательский код (по крайней мере, в этом идея).
Оба эти последствия могут быть нежелательными.
Зачем переживать эту проблему? Рассмотрим этот четвертый пример более новой версии этого же API:
Обратите внимание, что интерфейс функции идентичен третьему примеру выше. Это означает, что пользовательский код может продолжать использовать эту новую версию API без каких-либо изменений, даже несмотря на то, что реализация «за кулисами» изменилась для использования NewImprovedWidget структуры вместо этого.
Что такое окно?
Что такое окно?
Очевидно, что Windows является центральной для Windows. Так важно, чтобы они называли операционную систему после них. Но что такое окно? Если вы считаете окно, вы, вероятно, думаете примерно так:
Вот еще один тип окна:
если вы не знакомы с Windows программированием, это может заудивлено тем, что элементы управления пользовательского интерфейса, такие как кнопки и поля редактирования, являются окнами. Основное различие между элементом управления пользовательского интерфейса и окном приложения заключается в том, что сам элемент управления не существует. Вместо этого элемент управления располагается относительно окна приложения. При перетаскивании окна приложения элемент управления перемещается вместе с ним, как и хотелось бы. Кроме того, элемент управления и окно приложения могут взаимодействовать друг с другом. (Например, окно приложения получает команду уведомления от кнопки.)
Таким образом, при обдумывании окна не следует просто думать окно приложения. Вместо этого представьте окно как конструкцию программирования, которая:
родительский Windows и владелец Windows
В случае элемента управления пользовательского интерфейса окно элемента управления называется дочерним элементом окна приложения. Окно приложения является родительским для окна управления. Родительское окно предоставляет систему координат, используемую для размещения дочернего окна. Наличие родительского окна влияет на аспекты внешнего вида окна; Например, дочернее окно обрезается таким образом, что никакая часть дочернего окна не может отображаться вне границ родительского окна.
На следующем рисунке показано приложение, которое отображает диалоговое окно с двумя кнопками:
Окно приложения владеет диалоговым окном, а диалоговое окно является родительским для обоих окон кнопок. Эти связи показаны на следующей схеме:
Дескрипторы окон
Windows являются объектами — они содержат как код, так и данные, но они не являются классами C++. Вместо этого программа ссылается на окно, используя значение, называемое маркером. Маркер является непрозрачным типом. По сути, это просто число, используемое операционной системой для обнаружения объекта. вы можете создать изображение Windows как наличие большой таблицы всех созданных окон. Она использует эту таблицу для поиска окон по их дескрипторам. (Будь это именно то, как он работает внутренне, не имеет значения.) Для дескрипторов окон используется тип данных HWND, который обычно произносится как «аитч-ветер». Дескрипторы окон возвращаются функциями, которые создают окна: CreateWindow и CreateWindowEx.
Первый параметр — это маркер окна, которое требуется переместить. Другие параметры указывают новое расположение окна и необходимость перерисовки окна.
Помните, что дескрипторы не являются указателями. Если HWND является переменной, содержащей дескриптор, попытка разыменования дескриптора с помощью записи *hwnd является ошибкой.
Координаты экрана и окна
В зависимости от задачи можно измерять координаты относительно экрана, относительно окна (включая рамку) или относительно клиентской области окна. Например, можно разместить окно на экране с помощью экранных координат, но нарисовать внутри окна с помощью клиентских координат. В каждом случае источник (0, 0) всегда находится в левом верхнем углу области.
Преодолевая границы Windows: дескрипторы
Это уже пятая статья из моей серии публикаций «Преодолевая границы Windows», в которых я рассказываю о максимальном значении и объеме ресурсов, которыми управляет Windows, таких как физическая память, виртуальная память, процессы и потоки:
В большинстве случаев эти ограничения для дескрипторов находятся далеко от тех значений, которые обычно используются приложениями или системой. Однако, приложения, при разработке которых не учитывались эти ограничения, могут достигнуть их неожиданными для разработчиков путями. Чаще всего подобные проблемы возникают из-за того, что срок жизни этого вида ресурсов должен управляться приложениями, и, как в случае с виртуальной памятью, задача управления сроком жизни ресурсов является своего рода вызовом даже для самых лучших разработчиков. Приложение, которое не в состоянии освобождать неиспользуемые ресурсы, вызывает их утечку, что, в конечном счете, может привести к тому, что предел использования ресурса будет достигнут, приводя к странному и трудно диагностируемому поведению как данного, так и других приложений, или же всей системы в целом.
Как обычно, я рекомендую вам прочитать мои предыдущие публикации, поскольку в них объясняются некоторые из понятий, используемых в данной статье (например, выгружаемый пул).
Дескрипторы и объекты
Ядро Windows, работающее в привилегированном режиме, реализованное в образе %SystemRoot%\System32\Ntoskrnl.exe, состоит из различных подсистем, таких как диспетчер памяти, диспетчер процессов, диспетчер ввода/вывода, диспетчер конфигураций (системный реестр), которые является частями исполнительной системы. Каждая из этих подсистем вместе с диспетчером объектов определяет один или более типов для представления ресурсов, которые они выделяют приложениям. Например, диспетчер конфигураций определяет объект «ключ» (Key) для представления открытого ключа системного реестра; диспетчер памяти объект «Секция» (Section) для общей памяти; исполнительная система определяет объекты «семафор» (Semaphore), «мутант» (Mutant, внутреннее название для мьютекса) и «синхронизация событий» (Event synchronization) (эти объекты представляют собой оболочку для структур данных, определенных подсистемой Ядро операционной системы); диспетчер ввода/вывода определяет объект «файл» (File) для представления открытых экземпляров ресурсов драйверов устройств, которые включают в себя файлы файловой системы; и, наконец, диспетчер процессов создает объекты «поток» (Thread) и «процесс» (Process), о которых я рассказывал в своей последней публикации из данной серии. Каждый релиз Windows вводит новые типы объектов, в том числе и Windows 7, которые принес с собой в общей сложности 42 новых типа. Определенный в вашей системы объекты вы можете увидеть при помощи утилиты Winobj от Sysinternals, запущенной с правами администратора, открыв директорию ObjectTypes пространства имен Object Manager:
Когда приложение желает получить управление над одним из этих ресурсов, оно сначала должно вызвать соответствующий API, чтобы создать или открыть ресурс. Например, функция CreateFile открывает или создает файл, функция RegOpenKeyEx открывает ключ реестра, а функция CreateSemaporeEx открывает или создает семафор. Если такая функция успешно выполняется, Windows размещает дескриптор в таблице дескрипторов процесса приложения и возвращает значение этого дескриптора, которое приложение обрабатывает неявно, однако фактически речь идет об индексе возвращенного дескриптора в таблице дескрипторов.
Если бы этот процесс попытался бы что-то записать в файл, то функция завершила выполнение с ошибкой, поскольку подобный вид доступа к файлу не был предоставлен, а факт кэширования доступа на чтение означает, что система не должна снова повторять более затратную в плане ресурсов проверку прав доступа.
Этот результат, однако, не отображает общее количество дескрипторов, которые может создать процесс, поскольку системные библиотеки DLL открывают различные объекты во время инициализации процесса. Общее число дескрипторов процесса вы можете увидеть, добавив соответствующую колонку в диспетчере задач или Process Explorer. Общее цифра для Testlimit в данном случае равна 16’771’680:
Когда вы запускаете Testlimit на 32-битной системе, число дескрипторов будет немного отличаться:
Общее число дескрипторов также другое, 16’744’448:
Чем обуславливаются эти различия? Ответ состоит в том, что исполнительная система, ответственная за управление таблицей дескрипторов, устанавливает ограничение на количество дескрипторов для каждого процесса, а также на размер записи в таблице дескрипторов. Здесь мы имеем дело с одним из тех редких случаев, когда Windows устанавливает жесткое ограничение на использование ресурса, так что в данном случае исполнительная система определяет число 16’777’216 (16*1024*1024) как максимальное количество дескрипторов, которое может быть выделено процессу. Любой процесс, которые имеет более десяти тысяч дескрипторов одновременно в какой-либо момент времени, весьма вероятно имеет либо серьезные недочеты, допущенные при его проектировании, или утечку дескрипторов. Так что предел в 16 миллионов дескрипторов практически недостижим и призван помочь предотвратить утечку памяти, вызванную вмешательством в работу процесса со стороны остальной системы. Чтобы понять причину того, почему число, отображаемое в диспетчере задач, отличается от жестко установленного максимума, требуется рассмотреть то, каким образом исполнительная система организовывает таблицу дескрипторов.
Запись таблицы дескрипторов должна иметь достаточный размер для того, чтобы хранить маску прав доступа и указатель на объект. Маска доступа является 32-битной, но размер указателя, очевидно, зависит от того, является система 32-битной или 64-битной. Следовательно, запись дескриптора занимает 8 байт на 32-битной Windows и 12-байт на 64-битной Windows. 64-битная Windows дополняет структуры данных записи дескриптора до 64-битных границ, так что 64-битная запись дескриптора фактически занимает 16 байт. Вот определение записи дескрипторов на 64-битной Windows, отображенное в отладчике ядра с помощью команды dt (dump type):
Здесь мы видим, что данная структура содержит в себе и другую информацию, помимо указателя на объект и маски доступа, выделенных на скриншоте.
Дескрипторы и выгружаемый пул
Вторым ограничением, касающимся дескрипторов, является объем памяти, требуемой для хранения таблицы дескрипторов, который исполнительная система выделяет из выгружаемого пула. Исполнительная система для отслеживания выделяемых ею под таблицы дескрипторов страниц использует трехуровневую схему, подобную той, которую используют модули управления памятью (MMU) процессора для руководства трансляциями виртуальных адресов в физические. Мы уже рассматривали с вами организацию нижнего и среднего уровней, которые фактически хранят в себе записи таблицы дескрипторов. Верхний уровень служит в качестве указателей на таблицы среднего уровня и включает в себя 1024 записи на страницу в 32-битной Windows. Отсюда следует, что общее количество страниц, требуемых для хранения максимального числа дескрипторов для 32-битной Windows можно вычислить как 16’777’216/512*4096, что равно 128 Мб. Это совпадает с показателями использования Testlimit выгружаемого пула, которые показывает диспетчер задач:
В 64-битной версии Windows на верхнем уровне содержится 256 указателей на страницу. Это означает в общем для размещения полной таблицы дескрипторов используется 256 Мб выгружаемого пула (16’777’216/256*4096). Правильность данных вычислений подтверждается показателями использования Testlimit выгружаемого пула на 64-битной Windows:
Объема выгружаемого пула более чем достаточно, чтобы сохранить эти структуры данных, однако, как я уже говорил ранее, процесс, который создает слишком много дескрипторов, почти наверняка исчерпает какой-то другой ресурс, и, если он достигнет ограничения на количество дескрипторов для одного процесса, то ему не удастся открыть никакие другие объекты.
По умолчанию Process Explorer показывает только дескрипторы, которые указывают на объекты, имеющие имена, что означает, что вы не увидите всех дескрипторов процесса, если не включите опцию «Show Unnamed Handles and Mappings» в меню View. Вот некоторые безымянные дескрипторы из таблицы дескрипторов командной строки:
Как и в случае с большинством других ошибок, только разработчик кода, из-за которого происходит утечка, может исправить это. Если вы обнаружили утечку у процесса, который состоит из нескольких компонентов или расширений, например, Explorer, Service Host или Internet Explorer, то главный вопрос состоит в том, какая из этих частей ответственна за утечку. Определение такого компонента позволило бы вам избежать появления проблемы, отключив или удалив проблемное расширение, проверить его на наличие обновлений, исправляющих эту ошибку или сообщить о ней разработчику.
Прекрасным источником советов о том, как можно устранить утечки дескрипторов является интервью инженера по технической поддержке Microsoft Джеффа Дэйли (Jeff Dailey) для Channel 9.
В следующий раз я рассмотрю ограничения, установленные для таких основанных на дескрипторах ресурсов, как объекты GDI и USER. Дескрипторы этих ресурсов управляются подсистемой Windows, отличной от исполнительной системы, а потому используют другие ресурсы и имеют другие ограничения.
Дескрипторы объекта и таблица дескрипторов процесса Windows
Когда процесс создает или открывает объект по его имени, он получает дескриптор, дающий ему доступ к объекту. Ссылаться на объект по его дескриптору быстрее, чем использовать его имя, поскольку диспетчер объектов может не заниматься поиском по имени и находить объект напрямую.
Процессы могут также получать дескрипторы объектов путем наследования дескрипторов во время создания процесса (когда создатель устанавливает флаг наследования дескрипторов при вызове функции CreateProcess, и дескриптор помечен как наследуемый либо в процессе своего создания, либо после создания путем использования Windows-функции SetHandleInformation) или путем получения продублированного дескриптора от другого процесса (см. Windows-функцию DuplicateHandle).
Все процессы пользовательского режима должны иметь дескриптор объекта, прежде чем их потоки смогут использовать объект. Использование дескрипторов для управления системными ресурсами — идея не новая.
Например, библиотеки времени выполнения C и Pascal (более старого языка программирования, аналогичного Delphi) возвращают дескрипторы открытых файлов. Дескрипторы служат в качестве косвенных указателей на ресурсы системы; эта косвенность не дает прикладным программам напрямую манипулировать структурами системных данных.
ПРИМЕЧАНИЕ. Компоненты исполняющей системы и драйверы устройств могут обращаться к объектам непосредственно, поскольку они запущены в режиме ядра и поэтому имеют доступ к структурам объекта в системной памяти. Но они должны объявить о своем использовании объекта, увеличив значение счетчика ссылок, чтобы объект не мог быть удален из памяти, пока он все еще используется.
Однако для успешного использования объекта драйверы устройств должны знать определение внутренней структуры объекта, а для многих объектов она не предоставляется. Взамен драйверам устройств рекомендуется использовать соответствующие API-функции ядра для изменения или чтения информации из объекта. Например, хотя драйверы устройств могут получить указатель на объект типа «процесс» (EPROCESS), его структура им не известна, и должны быть использованы API-функции вида Ps*.
Для других объектов непрозрачен сам тип (это касается большинства объектов исполняющей системы, в которые заключен диспетчер объектов, в качестве примеров можно привести события или мьютексы). Для таких объектов драйверы должны использовать такие же системные вызовы, которые в конечном итоге используются приложениями пользовательского режима (такие как ZwCreateEvent), и использовать дескрипторы, а не указатели на объекты.
Дескрипторы объектов дают дополнительные преимущества. Во-первых, за исключением того, к чему они относятся, нет никакой разницы между дескрипторами файла, события и процесса. Эта схожесть обеспечивает единый интерфейс для ссылки на объекты, независимо от их типа. Во-вторых, диспетчер объектов имеет исключительное право на создание дескрипторов и на определение местоположения объекта, который относится к дескриптору. Это означает, что диспетчер объектов может проверять каждое действие в пользовательском режиме, влияющее на объект, чтобы убедиться в том, что профиль безопасности вызывающей программы разрешает проводить запрашиваемую операцию над данным объектом.
Просмотр открытых дескрипторов.
Затем измените текущий каталог с помощью команды cd и нажмите клавишу F5, чтобы обновить отображаемую информацию. Вы увидите в Process Explorer, что дескриптор предыдущего текущего каталога закрыт и открыт новый дескриптор для нового текущего каталога. Предыдущий дескриптор выделен красным цветом, а новый дескриптор выделен зеленым цветом.
Свойство выделения разным цветом, имеющееся в Process Explorer, делает заметнее изменения в таблице дескрипторов. Например, если процесс допускает утечку дескрипторов, просмотр таблицы дескрипторов с помощью Process Explorer может быстро показать, какой дескриптор или какие дескрипторы были открыты, но не были закрыты. (Обычно виден длинный список дескрипторов для одного и того же объекта.) Эта информация поможет программисту обнаружить утечку дескрипторов.
Монитор ресурсов также показывает открытые (именованные) дескрипторы для процессов, выбранных путем установки флажков напротив их имен. Вот как выглядят дескрипторы открытого окна командной строки.
Таблицу открытых дескрипторов можно также вывести, используя средство командной строки Handle из серии программных продуктов Sysinternals.
Посмотрите, к примеру, на следующий, частично показанный вывод, полученный с помощью средства Handle при изучении дескрипторов файловых объектов, находящихся в таблице дескрипторов для процесса Cmd.exe до и после изменения каталога. По умолчанию Handle отфильтровывает нефайловые дескрипторы, пока не будет использован ключ –a, который приводит к выводу всех дескрипторов в процессе, аналогично Process Explorer.
Copyright (C) 1997-2011 Mark Russinovich
cmd.exe pid: 5124 Alex-Laptop\Alex Ionescu
3C: File (R-D) C:\Windows\System32\en-US\KernelBase.dll.mui
Copyright (C) 1997-2011 Mark Russinovich
cmd.exe pid: 5124 Alex-Laptop\Alex Ionescu
3C: File (R-D) C:\Windows\System32\en-US\KernelBase.dll.mui
40: File (RW-) C:\Windows
Дескриптор объекта является индексом в таблице дескрипторов, относящейся к конкретному процессу. Этот индекс указывается исполнительным блоком процесса (EPROCESS). Первый индекс дескриптора имеет значение 4, второй — 8 и т. д. Таблица дескрипторов процесса содержит указатели на все объекты, которые процесс открыл для своей работы.
Таблицы дескрипторов реализованы по древовидной схеме, подобной той, которую реализует блок управления памятью x86 для перевода виртуальных адресов в физические, которая дает максимальное значение, превышающее 16 000 000 дескрипторов на процесс.
ПРИМЕЧАНИЕ. В древовидной схеме таблиц таблица верхнего уровня может содержать страницу, заполненную указателями на таблицы среднего уровня, что позволяет иметь более половины миллиарда дескрипторов. Но чтобы поддержать совместимость со схемой дескрипторов, имевшейся в Windows 2000, и унаследовать ограничение в 16 777 216 дескрипторов, таблица верхнего уровня содержит не более 32 указателей на таблицы среднего уровня, устанавливая для более новых версий Windows тот же предел.
При создании процесса выделяется только таблица дескрипторов самого низкого уровня, другие уровни создаются по мере необходимости. Таблица дескрипторов нижнего уровня состоит из такого количества записей, которое может поместиться на странице минус одна запись, которая используется для контроля дескрипторов.
Например, для систем x86 страница составляет 4096 байт и поделена на записи таблицы дескрипторов размером 8 байт, которых получается 512 минус 1, то есть всего 511 записей в таблице дескрипторов самого низкого уровня. Таблица дескрипторов среднего уровня содержит полную страницу указателей на таблицы нижнего уровня, поэтому количество таблиц дескрипторов нижнего уровня зависит от размера страницы и размера указателя для платформы. Схема таблицы дескрипторов в системе Windows показана на следующем рисунке.
Создание максимального количества дескрипторов.
Тестовая программа Testlimit из коллекции Sysinternals предоставляет возможность открывать дескрипторы объекта до тех пор, пока она не сможет больше открыть ни одного дополнительного дескриптора. Этим можно воспользоваться, чтобы посмотреть, сколько дескрипторов может быть создано отдельно взятым процессом на вашей системе. Поскольку под таблицы дескрипторов выделяется место в выгружаемом пуле памяти, до достижения максимального количества дескрипторов, доступного для создания в рамках отдельно взятого процесса, вы можете выйти за рамки выгружаемого пула.
Чтобы увидеть, сколько дескрипторов можно создать на вашей системе, выполните следующие действия:
Чтобы показать максимальный размер пула, Process Explorer должен быть правильно настроен на доступ к символам образа ядра, Ntoskrnl.exe. Оставьте это отображение системной информации работающим, чтобы можно было следить за использованием пула при запуске программы Testlimit.
Как показано на следующем рисунке, на системах x86 каждая запись дескриптора состоит из структуры с двумя 32-разрядными элементами: указателем на объект (с флагами) и маской предоставленных прав доступа. На 64-разрядных системах запись таблицы дескрипторов имеет длину 12 байт: 64-разрядный указатель на заголовок объекта и 32-разрядная маска доступа.
Просмотр таблицы дескрипторов с помощью отладчика ядра.
Флаги можно указать в виде поразрядной маски, где разряд 0 означает «показать только информацию в записи дескриптора», разряд 1 означает «показать свободные (то есть неиспользуемые) дескрипторы, а разряд 2 означает «показать информацию об объекте, на который ссылается дескриптор». Следующая команда приводит к показу всех подробностей о таблице дескрипторов для процесса с идентификатором 0x62C:
processor number 0, process 000000000000062c
Searching for Process with Cid == 62c
SessionId: 1 Cid: 062c Peb: 7fffffdb000 ParentCid: 0558
DirBase: 7e401000 ObjectTable: fffff8a00381fc80 HandleCount: 111.
Handle table at fffff8a0038fa000 with 113 Entries in use
0000: free handle, Entry address fffff8a0038fa000, Next Entry 00000000fffffffe
0004: Object: fffff8a005022b70 GrantedAccess: 00000003 Entry: fffff8a0038fa010
Object: fffff8a005022b70 Type: (fffffa8002778f30) Directory
ObjectHeader: fffff8a005022b40fffff8a005022b40 (new version)
HandleCount: 25 PointerCount: 63
Directory Object: fffff8a000004980 Name: KnownDlls
0008: Object: fffffa8005226070 GrantedAccess: 00100020 Entry: fffff8a0038fa020
Object: fffffa8005226070 Type: (fffffa80027b3080) File
ObjectHeader: fffffa8005226040fffffa8005226040 (new version)
HandleCount: 1 PointerCount: 1
Directory Object: 00000000 Name: \Program Files\Debugging Tools for Windows (x64)
Первым флагом является бит блокировки, показывающий, что запись в настоящее время используется. Вторым флагом является указатель на возможность наследования, то есть он показывает, получат ли процессы, созданный данным процессом, копию этого дескриптора в свои таблицы дескрипторов. Как уже отмечалось, наследование дескрипторов может быть указано при создании дескриптора или после него с помощью функции SetHandleInformation.
Третий флаг показывает, должно ли закрытие объекта генерировать контрольное сообщение (флаг не показывается в Windows, диспетчер объектов использует его для внутренних нужд). Бит защиты от закрытия хранится в неиспользованной части маски доступа и показывает, разрешено ли вызывающей программе закрыть этот дескриптор (флаг может быть установлен с помощью системного вызова NtSetInformationObject).
Системным компонентам и драйверам устройств зачастую нужно открывать дескрипторы объектов, к которым не должны иметь доступ приложения пользовательского режима. Это делается путем создания дескрипторов в таблице дескрипторов ядра (внутренняя ссылка на которую осуществляется по имени ObpKernelHandleTable).
Дескрипторы в этой таблице доступны только из режима ядра и в контексте любого процесса. Это означает, что функция режима ядра может сослаться на дескриптор в контексте любого процесса, не оказывая отрицательного влияния на производительность системы. Диспетчер объектов распознает ссылки на дескрипторы из таблицы дескрипторов ядра, когда установлен старший бит дескриптора, то есть когда ссылки на дескрипторы из таблицы дескрипторов ядра имеют значение, больше чем 0x80000000.
Таблица дескрипторов ядра также служит в качестве таблицы дескрипторов для процесса System, и все дескрипторы, созданные процессом System (например, кодом, запущенным в системных потоках), автоматически помечаются как дескрипторы ядра, поскольку они размещаются в таблице дескрипторов ядра по определению.
Поиск открытых файлов с помощью отладчика ядра.
Хотя для поиска дескрипторов открытых файлов можно воспользоваться такими средствами, как Process Explorer, Handle и OpenFiles.exe, они недоступны при просмотре аварийного дампа или удаленном анализе системы.
Object: fffff8a00016ea40 Type: (fffffa8000c38bb0) SymbolicLink
ObjectHeader: fffff8a00016ea10 (new version)
HandleCount: 0 PointerCount: 1
Directory Object: fffff8a000008060 Name: C:
Target String is ‘\Device\HarddiskVolume1’
Drive Letter Index is 3 (C:)
Device для нужного имени тома:
Object: fffffa8001bd3cd0 Type: (fffffa8000ca0750) Device
Checking handle table for process 0xfffffa8000c819e0
Kernel handle table at fffff8a000001830 with 434 entries in use
SessionId: none Cid: 0004 Peb: 00000000 ParentCid: 0000
DirBase: 00187000 ObjectTable: fffff8a000001830 HandleCount: 434.
0048: Object: fffffa8001d4f2a0 GrantedAccess: 0013008b Entry: fffff8a000003120
Object: fffffa8001d4f2a0 Type: (fffffa8000ca0360) File
ObjectHeader: fffffa8001d4f270 (new version)
HandleCount: 1 PointerCount: 19
Directory Object: 00000000 Name: \Windows\System32\LogFiles\WMI\