谈谈Windows程序中的字符编码

文章作者 100test 发表时间 2007:05:15 11:40:12
来源 100Test.Com百考试题网


写这篇文章的起因是这么一个问题:我们在使用和安装Windows程序时,有时会看到以“2052”、“1033”这些数字为名的文件夹,这些数字似乎和字符集有关,但它们究竟是什么意思呢?

  研究这个问题的同时,又会遇到其它问题。我们会谈到Windows的内部架构、Win32 API的A/W函数、Locale、ANSI代码页、与字符编码有关的编译参数、MBCS和Unicode程序、资源和乱码等,一起经历这段琐碎细节为主,间或乐趣点缀的旅程。

  0 Where is Win32 API


   Windows程序有用户态和核心态的说法。在32位地址空间中,0x80000000以下属于用户态,0x80000000以上属于核心态。所有硬件管理都在核心态。用户态程序的不能直接使用核心态的任何代码。所谓核心态其实只是CPU的一种保护模式。在x86 CPU上,用户态处于ring 3,核心态处于ring 0。

  从用户态进入核心态的最常用的方法是在寄存器eax填一个功能码,然后执行int 2e。这有点像DOS时代的DOS和BIOS系统调用。在NT架构中这种机制被称作system service。

  在核心态提供system service的有两个家伙:ntoskrnl.exe和win32k.sys。ntoskrnl.exe是Windows的大脑,它的上层被称为Executive,下层被称作Kernel。Win32k.sys提供与显示有关的system service。

  在用户态一侧,有一个重要的角色叫作ntdll.dll,大多数system service都是它调用的。它封装这些system service,然后提供一个API接口。这个接口被称作native API。 native API的用户是各个子系统(subsystem),包括Win32子系统、OS/2子系统、POSIX子系统。各个子系统为Win32、OS2、POSIX程序提供了运行平台。

  ntdll.dll由于提供了平台无关的API接口,所以被看作是NT系统的原生接口,由之得到了“native API”的匪号。其实它的主要工作是将调用传递到核心态。

  Win32、OS/2、POSIX,听起来很庞大。其实真正做好的只有Win32子系统。OS2、POSIX都是Console UI,即只有字符界面。提供OS/2子系统,只因为在1988年,NT的主要设计目标就是与OS/2兼容,后来由于Windows 3.0卖得很好,所以设计目标被变更为与Windows兼容。提供POSIX子系统,是为了应付美国政府的一个编号为FIPS 151-2的标准。

   Win32子系统的管理员是一个叫作csrss.exe的弟兄,它的全名是:Client/Server Run-Time Subsystem。它刚上任时,本来要分管所有的子系统,但后来POSIX和OS/2都被分别处理了,所以只管了一个Win32。即使这样也很了不起,所有的Win32程序的进程、线程们都要向它登记。

  不过Win32程序用得最多的还是Win32子系统的DLL们,最核心的DLL包括:kernel32.dll、User32.dll、Gdi32.dll、Advapi32.dll。这些DLL包装了ntdll.dll的native API。其中Gdi32.dll比较特殊,它与核心态的win32k.sys直接保持联系,以提高NT系统的图形处理能力。Win32子系统的DLL们提供的接口函数在MSDN文档中被详细介绍,它们就是Win32 API。


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