No magic, just Basic----- 读《Windows核心编程》前言

 

今天闲来将手头上的《Windows核心编程》一书的前言认真读了一遍，有些话说得很有道理，值得回味。

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　　前 言 
　　 
　　Microsoft Windows是一个复杂的操作系统。它提供的特性非常丰富，对任何个人而言，要想完全透彻地理解整个系统几乎不可能。其复杂性也使我们很难确定应该把主要精力集中在哪些地方。万丈高楼平地起，就我个人而言，我始终倾向于从最底层开始，深刻理解系统的基本构件。一旦掌握了最基本的东西，就很容易向自己的知识库中逐步添加更多高层的东西。所以本书将集中介绍Windows的基本构件和基础概念，对于构架和实现Windows应用程序来说，这些都是必须掌握的。简而言之，本书是向读者介绍各个Windows特性，并介绍如何通过C和C++语言来了解并使用这些特性。 
　　虽然本书不会涵盖某些Windows概念，比如组件对象模型(Component Object Model ，后面简称为COM)，但COM是在进程、线程、内存管理、DLL、线程本地存储区以及Unicode等基本构件的基础上构建的。如果了解了这些基本构件，那么要理解COM就相当于理解如何使用这些基本构件。对于那些试图跳过这些基本构件，悉心钻研COM体系结构的朋友，我深表同情。要完善知识库，他们还有很长一段路要走，这必然会对他们的代码和软件开发进度产生很大的负面影响。(thinkhy: 09年我闷头学习COM，走了一段弯路。No magic, just Basic!) 
　　Microsoft .NET Framework的公共语言运行时(Common Language Runtime，CLR)是本书未涉及的另一种技术(感兴趣的朋友可以阅读我的另一本专著《框架设计：CLR via C#》)。不过，CLR是作为动态链接库(dynamic link library，DLL)中的一个COM对象来实现的，它需要被载入到进程中，它需要使用线程来执行代码，它需要处理Unicode字符串，它还需要在内存中对这些字符串进行管理。因此，本书所介绍的基本构件仍然有助于软件开发人员编写托管代码。此外，借助于CLR的平台调用(Platform Invocation，P/Invoke)技术，我们可以调用本书所介绍的各种Windows API。
　　如此一来，本书的宗旨是介绍每一个Windows开发人员都应该掌握的基本的Windows构件(至少在我看来如此)。(thinkhy:《windows  internal》的写作目的是：这是讲述内部机理的书籍，不是一本用户指南、程序设计或系统管理类型的书籍，所以，本书没有描述如何使用、编程或配置windows)。在介绍每一个构件的时候，我还会描述系统是如何使用这些构件的，我们自己的应用程序如何充分利用这些构件。在很多章中，我会介绍如何创建自己的构件。我们自己的构件一般都实现为普通函数或C++类，它们把一些Windows构件组合在一起，从而创造出一个整体，其结果远远大于各部分之和。 
　　64位Windows操作系统 
　　Microsoft发售支持x86 CPU体系结构的32位Windows操作系统已经有多年的历史。如今，Microsoft还提供支持x64和IA-64 CPU体系结构的64位Windows操作系统。基于这些64位CPU体系结构的计算机迅速为市场所接受。事实上，在不远的将来，所有台式机和服务器都将使用64位CPU。(thinkhy:实际上，目前客户的服务器大多为64位机器，64位编程不是未来，而是当下的需求！)为此，Microsoft已发表声明，Windows Server 2008将是最后一款32位版本的Windows操作系统！对于开发人员而言，现在是时候集中精力让自己的应用程序能在64位Windows操作系统上正常运行了。贯穿本书，将全面覆盖相关的知识，让开发人员的应用程序能够在64位Windows操作系统(同时也包括32位Windows)上正常运行。 
　　应用程序从64位地址空间所获得的最大的好处是，能够轻松处理大量数据，因为应用程序的进程不再受限于2GB可用地址空间。即使应用程序并不需要所有这些空间，Windows本身也可以利用这个显然大得多的地址空间(约8TB)来加快运行速度。 
　　对于64位Windows操作系统，我们需要了解哪些呢？下面简单看一看。 
　　 64位Windows内核是32位Windows内核的移植版本。这意味着以前所学的32位Windows所有细节和难点均适用于64位Windows。事实上，Microsoft已经修改了32位Windows的源代码，使其既可以编译生成32位系统，也可以编译生成64位系统。两个系统使用同一个源代码库，所以新的特性和缺陷的修复会同时应用于这两个系统。 
　　 因为内核使用相同的代码和基本概念，所以在两个平台上的Windows API是一样的。这意味着我们不必重新设计或实现应用程序，就能让它在64位Windows操作系统上运行。我们只需要对源代码做少许改动，然后重新构建应用程序即可。 
　　 为了保持向后兼容性，64位Windows操作系统是可以执行32位应用程序的。但是，如果应用程序是作为64位应用程序来生成的，那么它的性能会有显著的提高。 
　　 因为移植32位代码非常容易，所以64位Windows操作系统中已经有很多的设备驱动程序、工具和应用程序了。遗憾的是，Visual Studio是32位的，而且Microsoft似乎还并不急于将其移植为64位的。不过，好消息是32位的Visual Studio在64位Windows操作系统上的确运行得非常好，只不过其数据结构的地址空间有限。而且，我们还可以用Visual Studio来调试64位应用程序。 
　　 并不需要学习太多新知识。大多数数据类型仍然保持32位宽度，这是很多读者很高兴看到的。它们是INT，DWORD，LONG和BOOL等。事实上，大多数情况下我们只需要担心指针和句柄，因为它们现在变成64位了。 
　　对于如何将现有源代码修改为64位，Microsoft已经提供了相当丰富的信息，所以我们不打算在本书中深入这些细节。不过，在我写每一章的时候，我都会考虑到64位Windows操作系统。在适当的时候，我会加入64位Windows的特定信息。同时，我还在64位Windows中编译和测试了本书中的所有示例程序。所以，如果读者效仿书中的示例程序和我的做法，那么创建一个能够为32位或64位Windows编译的源代码库应该完全不成问题。 
　　《Windows核心编程(第5版)》中有哪些新内容 
　　在过去，本书曾经被冠以“Advanced NT”，“Advanced Windows”和“Programming Application for Microsoft Windows”等名字。为保持这个传统，本书的第5版也有一个新的书名，即Windows via C/C++。新的书名表示本书是为打算理解Windows的C和C++程序员设计的。第5版全面覆盖了Windows XP，Windows Vista和Windows Server 2008中的170个新增函数和Windows特性。 
　　有些章已经全部重写，比如第11章，这一章解释了如何使用新的线程池API。第4版原有的各章都已经大幅修订，以突出介绍新的特性。例如，在第4章，现在已经包含了用户账户控制(User Account Control)的介绍，第8章现在介绍了新的同步机制。 
　　同时，我还更全面地介绍了C/C++运行库如何与操作系统交互，特别强调安全性和异常处理。最后，第5版新增了两章内容，解释了I/O操作的工作原理以及如何深入理解新的Windows Error Reporting系统，此系统改变了我们必须考虑应用程序错误报告和应用程序恢复的方式。