Windows消息机制学习笔记（一）—— 消息队列
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- 基本概念
- 实验一：使用代码画出最简单窗口
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- 第一步：编译并运行以下代码
- 第二步：查看运行结果
- 第三步：使用其它窗口对其进行覆盖，观察效果
- 总结
- 消息队列
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- 消息队列在哪
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- Linux：专用进程
- Windows：GUI线程
- Win32Thread
- 总结
基本概念
接触过编程的人，或多或少用到过消息机制，但大多数人（包括我自己）只是知道相关API的基本用法，却不知道它是如何实现的
从本章起，我们将带着以下几个问题一起来学习消息机制：
- 什么是窗口句柄?在哪里?有什么用?
- 什么是消息?什么是消息队列?消息队列在哪?
- 什么是窗口过程?窗口过程是谁调用的?没有消息循环窗口过程会执行吗?
- 为什么要有w32k.sys这个模块?
- 为什么只有使用图形界面的程序才可以访问KeServiceDescriptorTableShadow?
- 界面"卡死"的时候为什么鼠标还可以动?
实验一：使用代码画出最简单窗口
第一步：编译并运行以下代码
#include <stdio.h>
#define _WIN32_WINNT 0x500
#include <windows.h>
typedef struct _Color
{
DWORD r;
DWORD g;
DWORD b;
}Color;
typedef struct _WindowClass
{
DWORD x;
DWORD y;
DWORD width;
DWORD height;
Color color;
}WindowClass;
//按照WindowClass的参数，将hdc中的数据打印到指定设备
void PaintWindows(HDC hdc, WindowClass *p)
{
HBRUSH hBrush;
hBrush = (HBRUSH)GetStockObject(DC_BRUSH);
SelectObject(hdc, hBrush); //画刷
SetDCBrushColor(hdc, RGB(p->color.r, p->color.g, p->color.b));
MoveToEx(hdc, p->x, p->y, NULL);
LineTo(hdc, p->x+p->width, p->y);
LineTo(hdc, p->x+p->width, p->y+p->height);
LineTo(hdc, p->x, p->y+p->height);
LineTo(hdc, p->x, p->y);
Rectangle(hdc, p->x, p->y, p->width, p->height+1);
DeleteObject(hBrush);
}
int main()
{
char cMessage; //消息
HWND hwnd; //画在哪
HDC hdc; //显卡缓存
//设置窗口参数，长宽高之类的
WindowClass wClass;
wClass.x = 0;
wClass.y = 0;
wClass.width = 800;
wClass.height = 400;
wClass.color.r = 0xEF;
wClass.color.g = 0xEB;
wClass.color.b = 0xDE;
//画在哪
hwnd = GetDesktopWindow();
//hwnd = FindWindow("dbgviewClass", NULL);
//获取DC设备句柄：可以把DC理解成显卡缓存
hdc = GetWindowDC(hwnd);
for(;;)
{
//画窗口
PaintWindows(hdc, &wClass);
cMessage = getchar();
switch(cMessage)
{
case 'a':
wClass.color.r += 0x10;
wClass.color.g += 0x10;
wClass.color.b += 0x10;
break;
case 'b':
wClass.color.r -= 0x10;
wClass.color.g -= 0x10;
wClass.color.b -= 0x10;
break;
}
}
return 0;
}
第二步：查看运行结果
第三步：使用其它窗口对其进行覆盖，观察效果
总结
- 画出的部分被其它窗口覆盖后就消失了
- 手动画出的窗口只能接收键盘发送的消息
思考：如何使窗口能够接收所有消息
答案：将所有消息放入一块内存中，这块内存被称之为“消息队列”
消息队列
描述：本质上是一种数据结构，当对象接收到消息时，将接收到的所有消息放入消息队列中，等待对象进行处理
规则：先进先出
消息队列在哪
Linux：专用进程
- 使用专用进程捕获所有消息
- 判断消息所属进程，进行分发，将消息分配到目标进程的消息队列中
Windows消息机制学习笔记（一）—— 消息队列
Windows：GUI线程
查看KTHREAD结构体
kd> dt _KTHREAD
ntdll!_KTHREAD
...
+0x130 Win32Thread //若当前程序为控制台程序且无使用任何图形界面相关API，该成员为空
//若当前程序使用了图形界面相关的API，该成员指向一个结构体，该结构体包含了消息队列
...
GUI：微软提供的与图形界面相关的API，称为GUI
GDI：自定义的用于图形界面相关的API，称为GDI
GUI线程：
- 当线程刚创建的时候，都是普通线程：
Thread.ServiceTable
KeServiceDescriptorTable
- 当线程第一次调用Win32k.sys（调用号大于0x100）时，会调用一个函数，将当前线程转换成GUI线程：
PsConvertToGuiThread
主要做几件事：
a. 扩充内核栈，必须换成64KB的大内核栈，因为普通内核栈只有12KB大小
b.创建一个包含消息队列的结构体，并挂到KTHREAD上
c.将
Thread.ServiceTable
KeServiceDescriptorTableShadow
（只有当调用GUI时，才会指向SSDTShadow）
d.把需要的内存数据映射到本进程空间
Win32Thread
描述：位于KTHREAD，若当前程序使用了图形界面相关的API，该成员指向一个结构体，其中包含了当前线程的消息队列：THREADINFO
//FROM ReactOS v0.4.13
typedef struct _THREADINFO{
...
struct _USER_MESSAGE_QUEUE* MessageQueue; //消息队列
...
} THREADINFO;
总结
- 消息队列存储在0环,通过KTHREAD.Win32Thread可以找到
- 并不是所有线程都要消息队列，只有GUI线程才有消息队列
- 一个GUI线程对应1个消息队列