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第一区间 Windows系统内核机制 2

第1章 CPU体系结构 2

1.1 相关技术和概念 2

1.2 微处理器指令集架构 6

1.3 UMA与NUMA架构 9

1.4 众核体系架构 10

1.5 CPU缓存机制 11

1.5.1 Cache机制 11

1.5.1.1 全关联型Cache 13

1.5.1.2 直接关联型Cache 15

1.5.1.3 组关联型Cache 15

1.5.1.4 存在的问题 17

1.5.2 TLB 19

1.6 国产X86架构CPU现状 20

本章小结 21

第2章 Windows整体框架 22

2.1 Windows操作系统的历史 22

2.2 Windows操作系统架构 24

2.3 WoW64 32

本章小结 34

第3章 Windows系统调用 35

3.1 预备知识 35

3.1.1 寄存器 36

3.1.2 堆栈 39

3.1.3 GDT和LDT 40

3.1.4 SSDT和IDT 42

3.1.5 KPCR和KPRCB 46

3.1.6 KTHREAD、ETHREAD、W32THREAD和TEB 47

3.1.7 TSS 48

3.1.8 调用约定 49

3.2 自陷型系统调用流程 51

3.2.1 切换流程 51

3.2.2 执行序言 54

3.2.3 执行跳板 55

3.2.4 执行尾声 56

3.3 快速型系统调用流程 57

3.3.1 切换流程 57

3.3.2 执行返回 59

本章小结 60

第4章 进程与线程的创建 61

4.1 数据结构 61

4.1.1 线程相关数据结构 62

4.1.2 进程相关数据结构 64

4.2 线程创建过程 66

本章小结 75

第5章 线程调度与切换 76

5.1 预备知识 76

5.1.1 线程调度 76

5.1.2 线程切换 78

5.2 线程切换过程 81

本章小结 84

第6章 异步过程调用机制 85

6.1 APC的数据结构 86

6.2 APC的运行机制 87

6.2.1 APC的执行流程 87

6.2.2 对堆栈框架的安排 89

6.2.3 用户APC的执行流程 91

6.2.4 APC的插入 92

6.3 进程挂靠机制 93

本章小结 94

第7章 系统中断机制 95

7.1 中断机制概述 95

7.1.1 中断的硬件处理机制 95

7.1.2 中断的软件处理机制 98

7.2 延迟过程调用机制 102

7.2.1 DPC的数据结构 103

7.2.2 DPC的入队流程 104

7.2.3 DPC的执行流程 105

本章小结 106

第8章 视窗型报文 107

8.1 视窗型报文的数据结构 108

8.2 视窗型报文的接收与发送 111

8.2.1 视窗型报文的接收 112

8.2.2 视窗型报文的发送 116

8.3 用户态空间回调机制 118

8.4 键盘与鼠标报文的响应机制 122

本章小结 125

第9章 结构化异常处理 126

9.1 结构化异常处理框架 127

9.2 内核态空间的结构化异常处理流程 132

9.3 用户态空间的结构化异常处理流程 139

本章小结 144

第10章 内存管理机制 145

10.1 内存管理综述 145

10.2 内存分配机制 150

10.2.1 虚拟地址空间 150

10.2.2 物理地址空间 151

10.2.3 页面映射机制 155

10.2.4 页面换出机制 159

10.3 内存页面异常处理 160

10.4 共享映射区机制 161

10.5 内存管理机制的改进 164

10.6 64位系统下的内存空间 164

本章小结 165

第11章 进程间通信机制 166

11.1 本地过程调用 167

11.1.1 本地过程调用通信过程 167

11.1.2 高级本地过程调用 168

11.2 命名管道 169

11.3 WMI 174

本章小结 177

第12章 Windows PE文件 178

12.1 COFF文件格式 178

12.2 PE文件格式 182

12.2.1 相关概念 182

12.2.2 PE文件结构 184

12.2.2.1 DOS头结构 185

12.2.2.2 NT头结构 186

12.2.2.3 数据目录表 190

12.2.2.4 区段表与区段 200

本章小结 203

第13章 Windows启动过程 204

13.1 系统启动的参与者 204

13.2 系统启动过程 206

13.2.1 BIOS＋MBR方式 206

13.2.2 EFI＋GPT方式 209

13.2.3 UEFI＋GPT方式 210

本章小结 213

第14章 Windows内存安全机制 214

14.1 软件漏洞与病毒 214

14.1.1 软件漏洞 214

14.1.2 病毒 217

14.2 DEP机制 219

14.3 ASLR机制 221

14.4 Security Cookie机制 223

14.5 SafeSEH机制 225

14.6 SEHOP机制 227

14.7 Patch Guard机制 227

14.8 Safe Unlinking机制 228

14.9 CFG机制 229

14.10 Secure Boot机制 230

本章小结 231

第15章 可信计算技术 232

15.1 加解密技术 233

15.2 可信计算 236

15.3 可信平台模块 240

15.4 可信软件栈 246

15.5 基于可信计算的安全启动技术 248

15.6 TrustZone技术 249

15.7 TXT与SGX 250

本章小结 253

第二区间 Windows驱动体系 256

第16章 Windows设备驱动框架 256

16.1 驱动框架的数据结构 257

16.1.1 驱动对象 257

16.1.2 设备对象 259

16.1.3 内存描述符表 261

16.1.4 I/O请求包 262

16.2 NT式驱动模型 268

16.3 WDM驱动模型 269

16.4 WDF驱动模型 271

16.4.1 KMDF 272

16.4.2 UMDF 275

16.5 PNP管理器 276

本章小结 279

第17章 Windows网络协议栈驱动 280

17.1 NDIS框架 283

17.2 NDIS小端口驱动 288

17.3 协议驱动 292

17.4 AFD 296

17.5 TDI/TDX框架 305

17.6 WSK框架 311

17.7 WFP框架 312

17.8 WinPcap框架 316

本章小结 318

第18章 Windows文件系统 320

18.1 Windows存储驱动栈 324

18.2 FAT32文件系统 330

18.3 NTFS文件系统 337

18.4 ReFS文件系统 345

18.5 文件系统识别器 346

18.6 文件系统过滤框架FltMgr 347

本章小结 350

第19章 WDDM框架 351

19.1 WDDM框架基础库 351

19.2 WDDM框架与显卡驱动的交互 356

19.3 虚拟化桌面的显示支持 358

本章小结 359

第20章 Rootkit技术 360

20.1 挂钩技术 360

20.1.1 Inline Hook 361

20.1.2 SSDT Hook 365

20.1.3 IDT Hook 367

20.1.4 GDT Hook 369

20.1.5 MSR Hook 370

20.1.6 IAT/EAT Hook 371

20.1.7 消息报文Hook 373

20.1.8 Object Hook 375

20.1.9 DKOM 377

20.1.10 IVT Hook 378

20.2 注入技术 379

20.2.1 APC注入方式 379

20.2.2 注册表注入方式 380

20.2.3 远程线程注入方式 381

20.2.4 浏览器辅助对象方式 382

20.2.5 DLL劫持 383

20.2.6 PE感染 384

20.3 过滤驱动技术 385

20.4 Bootkit技术 386

本章小结 390

第三区间 应用软件通信机制 392

第21章 通信框架 392

21.1 Windows系统通信模型 392

21.1.1 I/O完成端口模型 392

21.1.2 select模型 396

21.1.3 重叠I/O模型 398

21.2 通信框架 400

21.2.1 ACE框架 400

21.2.2 WebRTC框架 408

21.2.3 Netty框架 414

21.2.4 Service Mesh 416

21.2.5 其他通信框架 420

21.2.5.1 Boost.Asio框架 420

21.2.5.2 Libevent 422

21.2.5.3 Libev框架 422

21.2.5.4 Libuv框架 423

21.2.5.5 RPC框架 423

21.2.5.6 HP-Socket框架 425

21.3 消息队列 430

21.3.1 ZeroMQ 433

21.3.2 RocketMQ 437

本章小结 442

第22章 新一代通信技术 443

22.1 软件定义网络 444

22.1.1 SDN 445

22.1.1.1 SDN框架结构 445

22.1.1.2 OpenFlow协议与相关表结构 450

22.1.1.3 SDN链路发现机制 456

22.1.1.4 SDN控制器项目 457

22.1.1.5 SD-WAN 460

22.1.1.6 IBN 461

22.1.2 NFV 462

22.1.2.1 NFV参考架构 463

22.1.2.2 NFV接口体系 465

22.1.3 网络切片 466

22.1.3.1 网络切片的定义 466

22.1.3.2 网络切片的分类与部署 467

22.1.3.3 网络切片的生命周期 469

22.2 数据平面加速技术 470

22.2.1 DPDK框架 470

22.2.1.1 传统的网络传输处理框架 471

22.2.1.2 DPDK框架关键技术 472

22.2.1.3 DPDK框架的结构和工作流程 480

22.2.1.4 基于DPDK框架的报文传输 482

22.2.2 SPDK框架 483

22.2.2.1 预备知识 484

22.2.2.2 SPDK框架结构 496

本章小结 499

第23章 应用软件网络协议栈 500

23.1 网络层协议 503

23.1.1 IPSec 503

23.1.2 ICMP 511

23.1.3 IGMP 516

23.1.4 RSVP 519

23.2 传输层协议 522

23.2.1 SCTP 523

23.2.2 QUIC 528

23.2.3 UDT 535

23.2.4 SSL/TLS/DTLS 541

23.2.5 TCP的拥塞控制机制 548

23.2.6 TCP加速技术 558

23.3 应用层协议 560

23.3.1 视联网协议栈 560

23.3.1.1 SRT协议 562

23.3.1.2 SRTP/SRTCP 563

23.3.1.3 音视频封装容器 568

23.3.1.4 H.32 3协议簇 574

23.3.1.5 GB/T 28181和GB 35114 583

23.3.2 物联网协议栈 589

23.3.2.1 接入协议 590

23.3.2.2 应用协议 593

23.4 网络安全 594

23.4.1 狭义网络安全 595

23.4.2 视联网安全 598

23.4.3 自主可控 602

本章小结 604

参考文献 606

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