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Windows操作系统下创建进程的过程

发表于:2013-11-22 10:00

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 作者:swanabin    来源:51Testing软件测试网采编

  进程(Process)是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。程序只是一组指令的有序集合,它本身没有任何运行的含义,只是一个静态实体。而进程则不同,它是程序在某个数据集上的执行,是一个动态实体。它因创建而产生,因调度而运行,因等待资源或事件而被处于等待状态,因完成任务而被撤消,反映了一个程序在一定的数据集上运行的全部动态过程。
  线程(Thread)是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位。线程不能够独立执行,必须依存在进程中,由进程提供多个线程执行控制。从内核角度讲线程是活动体对象,而进程只是一组静态的对象集,进程必须至少拥有一个活动线程才能维持运转。
  当某个应用程序调用一个创建进程的函数比如CreateProcess或者用户执行某一个程序(其实windows下用户执行一般普通程序是由explorer.exe调用CreateProcess来完成),操作系统把这个过程分成以下步骤来完成:
  1.打开将要在该进程中执行的映像文件。
  2.创建Windows执行体进程对象。
  3.创建初始线程(栈、堆执行环境初始化及执行线程体对象)。
  4.通知Windows子系统新进程创建了(子系统是操作系统的一部分它是一个协助操作系统内核管理用户态/客户方的一个子系统具体的进程为Csrss.exe)。
  5.开始执行初始线程(如果创建时候指定了线程的CREATE_SUSPENDED状态则线程暂时挂起不执行)。
  6.在新进程和线程环境中完成地址空间的初始化(比如加载必须的DLL和库),然后开始到进程入口执行。
  到这里操作系统完成一个新进程的创建过程。下面来看下具体每一步操作系统所做的工作
  1.打开将要在该进程中执行的映像文件。
  首先操作系统找到执行的Windows映像然后创建一个内存区对象,以便后面将它映射到新的进程地址空间中。
  2.创建Windows执行体进程对象。
  接下来操作系统调用内部的系统函数NtCreateProcess来创建一个Windwos执行体进程对象。具体步骤是:
  (1)建立EPROCESS
  *分配并初始化EPROCESS结构块
  *从父进程处继承得到进程的亲和性掩码
  *分配进程的最大最小工作集尺(由两个参数决定PsMinimumWorkingSet PsMaximumWorkingSet)
  *降新进程的配额块设置为父进程配额块地址,并递增父进程配额块的引用计数
  *继承Windows的设备名字空间
  *将父进程进程ID保存在新进程对象的InheritedFormUniqueProcessId中
  *创建该进程的主访问令牌
  *初始化进程句柄表
  *将新进程的退出状态设置为STATUS_PENDING
  (2)创建初始的进程地址空间
  *在适当的页表中创建页表项,以映射初始页面
  *从MmresidentAvailablePage算出进程工作集大小
  *系统空间的非换页部分和系统缓存的页表被映射到进程
  (3)初始化内核进程块KPROCESS
  (4)结束进程地址空间的创建过程
  (5)建立PEB
  (6)完成执行体进程对象的创建过程
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