모바일 플랫폼을 포괄하는 마이크로소프트 윈도우 10과 윈도우 서버 2016 운영체제를 완벽하게 반영한 필수 가이드다. 핵심 구성 요소인 프로세스와 스레드, 메모리 관리를 다룬다. 그리고 더욱 관심이 높아지고 있는 보안 분야를 다루는 시스템 아키텍처의 내부 동작 방법을 이해할 수 있다. 고급 컴퓨터 개발자와 보안 연구가, 시스템 관리자를 위한 윈도우 운영체제의 설계 철학을 엿볼 수 있는 바이블이다.

★ 이 책에서 다루는 내용 ★

■ 프로세스와 스레드 같이 가장 중요한 개체와 윈도우 아키텍처의 이해
■ 프로세스의 자원 관리 방법과 프로세스 내에서 스레드가 스케줄되는 방법
■ 윈도우가 가상 메모리와 물리 메모리를 관리하는 방법
■ 윈도우 I/O 시스템, 디바이스 드라이버가 동작하는 방식, 디바이스 드라이버가 시스템과 연동하는 방법
■ 윈도우 보안 모델의 접근과 감사, 권한 부여 등을 관리하는 방법
■ 윈도우 10과 윈도우 서버 2016에서의 새로운 메커니즘

★ 이 책의 대상 독자 ★

이 책은 독자가 파워유저 수준의 윈도우 작업에 익숙하며, CPU 레지스터와 메모리, 프로세스, 스레드와 같은 운영체제 및 하드웨어 개념을 기본적으로 이해하고 있다고 가정한다. 함수와 포인터, C 프로그래밍 언어 구문에 대한 이해는 일부 절에서 유용하다.

★ 이 책의 구성 ★

제6판과 동일하게 2권으로 나뉘어 있으며, 이 책이 첫 번째 권이다.
1장, '개념과 툴'에서는 윈도우 내부 개념에 대한 일반적인 소개를 하고, 책 전반에 걸쳐 사용되는 주요 툴을 소개한다. 책의 나머지 부분에 필요한 배경 지식을 제공하기 때문에 1장을 먼저 읽는 것이 중요하다.
2,장, '시스템 아키텍처'에서는 윈도우를 구성하는 아키텍처와 주요 구성 요소를 보여주고, 이들을 심도 있게 알아본다. 이들 개념 중 일부는 후속 장에서 좀 더 세부적으로 다룬다.
3장, '프로세스와 잡'에서는 윈도우에서 프로세스가 구현되는 방법과 이를 처리하는 다양한 방법을 자세히 설명한다. 또한 잡은 프로세스 집합을 제어하고 윈도우 컨테이너 지원을 활성화하는 수단임을 설명한다.
4장, '스레드'에서는 윈도우에서 스레드를 관리하고 스케줄하며 조작하는 방법을 세부적으로 설명한다.
5장, '메모리 관리'에서는 메모리 관리자가 물리적 메모리와 가상 메모리를 사용하는 방법과 프로세스와 드라이버가 비슷하게 메모리를 조작하고 사용할 수 있는 다양한 방법을 보여준다.
6장, 'I/O 시스템'에서는 윈도우의 I/O 시스템이 어떻게 작동하고 I/O 주변 장치와 작업하기 위한 메커니즘을 제공하는 디바이스 드라이버와 어떻게 통합되는지 살펴본다.
7장, '보안'에서는 익스플로잇에 대처하기 위해 시스템의 일부가 된 완화책을 비롯해 윈도우에 내장된 다양한 보안 메커니즘을 상세히 설명한다.

1장. 개념과 툴
__윈도우 운영체제 버전
____윈도우 10과 향후 윈도우 버전
____윈도우 10과 원코어
__기본 개념과 용어
____윈도우 API
____서비스와 함수, 루틴
____프로세스
____스레드
____잡
____가상 메모리
____커널 모드와 유저 모드
____하이퍼바이저
____펌웨어
____터미널 서비스와 다중 세션
____객체와 핸들
____보안
____레지스트리
____유니코드
__윈도우 내부 들여다보기
____성능 모니터와 자원 모니터
____커널 디버깅
____윈도우 소프트웨어 개발 킷
____윈도우 드라이버 킷
____Sysinternals 툴
__결론

2장. 시스템 아키텍처
__요구 사항과 설계 목표
__운영체제 모델
__아키텍처 개요
____이식성
____대칭형 멀티프로세싱
____확장성
____클라이언트와 서버 버전의 차이
____체크드 빌드
__가상화 기반의 보안 아키텍처 개요
__핵심 시스템 컴포넌트
____환경 서브시스템과 서브시스템 DLL
____기타 서브시스템
____익스큐티브
____커널
____하드웨어 추상화 계층
____디바이스 드라이버
____시스템 프로세스
__결론

3장. 프로세스와 잡
__프로세스 생성
____CreateProcess* 함수 인자
____윈도우 최신 프로세스 생성
____다른 종류의 프로세스 생성
__프로세스 내부 구조
__보호 프로세스
____보호 프로세스 라이트(PPL)
____서드파티 PPL 지원
__최소 프로세스와 피코 프로세스
____최소 프로세스
____피코 프로세스
__트러스트릿(안전한 프로세스)
____트러스트릿 구조체
____트러스트릿 정책 메타데이터
____트러스트릿 속성
____시스템 내장 트러스트릿
____트러스트릿 신분
____격리된 유저 모드 서비스
____트러스트릿 접근 가능 시스템 호출
__CreateProcess 흐름
____1단계: 매개변수와 플래그의 유효성 검사 및 변환
____2단계: 실행할 이미지 열기
____3단계: 윈도우 익스큐티브 프로세스 객체 생성
____4단계: 초기 스레드와 그 스택 및 컨텍스트 생성
____5단계: 윈도우 서브시스템 특정적인 초기화 수행
____6단계: 초기 스레드의 실행 시작
____7단계: 새 프로세스의 컨텍스트에서 프로세스 초기화 수행
__프로세스 종료
__이미지 로더
____이른 시점의 프로세스 초기화
____DLL 이름 결정과 리디렉션
____로드된 모듈의 데이터베이스
____임포트 파싱
____포스트 임포트 프로세스 초기화
____스위치백
____API 세트
__잡
____잡 제약
____잡과 작업
____중첩 잡
____윈도우 컨테이너(서버 실로)
__결론

4장. 스레드
__스레드 생성
__스레드 내부 구조
____데이터 구조체
____스레드의 탄생
__스레드 활동성 검사
____보호 프로세스 스레드의 제약
__스레드 스케줄링
____윈도우 스케줄링의 개요
____우선순위 수준
____스레드 상태
____디스패처 데이터베이스
____퀀텀
____우선순위 상승
____컨텍스트 전환
____스케줄링 시나리오
____유휴 스레드
____스레드 일시 중지
____(딥) 프리즈
____스레드 선정
____멀티프로세서 시스템
____멀티프로세서 시스템에서의 스레드 선정
____프로세서 선정
____이기종 스케줄링(big.LITTLE)
__그룹 기반의 스케줄링
____동적으로 공정한 공유 스케줄링
____CPU 비율 제한
____동적 프로세서 추가와 교체
__작업자 팩토리(스레드 풀)
____작업자 팩토리 생성
__결론

5장. 메모리 관리
__메모리 관리자 소개
____메모리 관리자 컴포넌트
____큰 페이지와 작은 페이지
____메모리 사용량 살펴보기
____내부 동기화
__메모리 관리자가 제공하는 서비스
____페이지 상태와 메모리 할당
____커밋양과 커밋 제한
____메모리 락킹
____할당 단위
____공유 메모리와 맵 파일
____메모리 보호
____데이터 실행 방지
____Copy-on-Write
____주소 윈도우 확장
__커널 모드 힙(시스템 메모리 풀)
____풀 크기
____풀 사용량 모니터링
____룩 어사이드 리스트
__힙 관리자
____프로세스 힙
____힙 유형
____NT 힙
____힙 동기화
____저단편화 힙
____세그먼트 힙
____힙 보안 특징
____힙 디버깅 특징
____페이지힙
____폴트 톨러런트 힙
__가상 주소 공간 배치
____x86 주소 공간 배치
____x86 시스템 주소 공간 배치
____x86 세션 공간
____시스템 페이지 테이블 엔트리
____ARM 주소 공간 배치
____64비트 주소 공간 배치
____x64 가상 주소 제약
____동적 시스템의 가상 주소 관리
____시스템 가상 주소 공간 할당량
____사용자 주소 공간 배치
__주소 변환
____x86 가상 주소 변환
____변환 룩 어사이드 버퍼(TLB)
____x64 가상 주소 변환
____ARM 가상 주소 변환
__페이지 폴트 핸들링
____유효하지 않은 PTE
____프로토타입 PTE
____인 페이징 I/O
____페이지 폴트 충돌
____클러스터 페이지 폴트
____페이지 파일
____커밋양과 시스템 커밋 제한
____커밋양과 페이지 파일 크기
__스택
____유저 스택
____커널 스택
____DPC 스택
__가상 주소 디스크립터(VAD)
____프로세스 VAD
____VAD 교체
__NUMA
__섹션 객체
__워킹셋
____요구 페이징
____논리적 프리패처와 레디부트
____배치 정책
____워킹셋 관리
____밸런스 셋 관리자와 스와퍼
____시스템 워킹셋
____메모리 통지 이벤트
__페이지 프레임 번호 데이터베이스
____페이지 리스트 다이내믹스
____페이지 우선순위
____변경 페이지 기록자와 맵 페이지 기록자
____PFN 데이터 구조
____페이지 파일 예약
__물리 메모리 제한
____윈도우 클라이언트 메모리 제한
__메모리 압축
____압축 예제
____압축 아키텍처
__메모리 파티션
__메모리 결합
____탐색 단계
____분류 단계
____페이지 결합 단계
____전용에서 공유 PTE로
____결합 페이지 해제
__메모리 엔클레이브
____프로그램 인터페이스
____메모리 엔클레이브 초기화
____엔클레이브 구축
____엔클레이브로 데이터 로드
____엔클레이브 초기화
__선행적 메모리 관리(슈퍼패치)
____컴포넌트
____트레이싱과 로깅
____시나리오
____페이지 우선순위와 균형 조절
____견고한 성능
____레디부스트
____레디드라이브
____프로세스 리플렉션
__결론

6장. I/O 시스템
__I/O 시스템 컴포넌트
____I/O 관리자
____전형적인 I/O 처리
__인터럽트 요청 레벨과 지연된 프로시저 호출
____인터럽트 요청 레벨
____지연된 프로시저 호출
__디바이스 드라이버
____디바이스 드라이버의 유형
____드라이버의 구조
____드라이버 객체와 디바이스 객체
____장치 열기
__I/O 처리
____I/O의 유형
____I/O 요청 패킷
____단일 계층 하드웨어 기반 드라이버로의 I/O 요청
____계층적 드라이버에 대한 I/O 요청
____스레드 비종속적 I/O
____I/O 취소
____I/O 완료 포트
____I/O 우선순위화
__컨테이너 통지
____드라이버 베리파이어
____I/O 관련 검증 옵션
__메모리 관련 검증 옵션
____플러그앤플레이 관리자
____플러그앤플레이 지원 수준
____장치 열거
____디바이스 스택
____플러그앤플레이를 위한 드라이버 지원
__플러그앤 플레이 드라이버 설치
____일반적인 드라이버 로드와 설치
____드라이버 로딩
__드라이버 설치
____윈도우 드라이버 파운데이션
____커널 모드 드라이버 프레임워크
__유저 모드 드라이버 프레임워크
____전원 관리자
____연결 스탠바이와 모던 스탠바이
____전원 관리자 동작
____드라이버의 전원 동작
____드라이버와 애플리케이션의 장치 전원 제어
____전원 관리 프레임워크
__전원 가용성 요청
결론

7장. 보안
__보안 등급
____신뢰성 있는 컴퓨터 시스템 평가 지침
____공통 평가 기준
__보안 시스템 구성 요소
__가상화 기반의 보안
____자격증명 가드
____장치 가드
__객체 보호
____접근 검사
____보안 식별자
____가상 서비스 계정
____보안 디스크립터와 접근 제어
____동적 접근 제어
__AuthZ API
____조건부 ACE
__계정 권한과 특권
____계정 권한
____특권
____슈퍼 특권
__프로세스와 스레드의 접근 토큰
__보안 감사
____객체 접근 감사
____전역 감사 정책
____고급 감사 정책 설정
__앱컨테이너
____UWP 앱의 개요
____앱컨테이너
__로그온
____Winlogon 초기화
____사용자 로그온 과정
____보장된 인증
____윈도우 생체 인식 프레임워크
____윈도우 헬로
__사용자 계정 제어와 가상화
____파일 시스템과 레지스트리 가상화
____상승
__취약점 완화
____프로세스 완화 정책
____제어 흐름 무결성
____보안 보장
__애플리케이션 식별
__앱락커
__소프트웨어 제한 정책
__커널 패치 보호
__패치가드
__하이퍼가드
__결론

★ 지은이의 말 ★

이 책은 마이크로소프트 윈도우 10과 윈도우 서버 2016 운영체제의 핵심 구성 요소가 내부적으로 동작하는 방법을 이해하고자 하는 고급 컴퓨터 전문가(개발자와 보안 연구가, 시스템 관리자)를 염두에 두고 썼다. 개발자는 윈도우 플랫폼 특정적인 애플리케이션을 작성할 때 여기서 제시하는 지식으로 설계 이면에 감춰진 철학을 좀 더 잘 이해할 수 있을 것이며, 난해한 문제를 디버깅하는 데 도움이 될 것이다.
운영체제가 이면에서 동작하는 방식을 이해하면 문제가 발생할 때 시스템의 성능 행위를 쉽게 이해할 수 있다. 시스템 문제를 좀 더 쉽게 해결할 수 있기 때문에 시스템 관리자도 여기서 제시하는 정보로 도움을 받을 수 있으며, 최신 윈도우가 제공하는 보안 기능과 완화책을 이해할 수 있다. 그리고 보안 연구가는 소프트웨어 애플리케이션과 운영체제가 어떻게 오작동하고 오용돼 바람직하지 않은 행위를 유발하는지를 이해할 수 있다. 이 책을 숙지한다면 윈도우의 동작 방식과 그렇게 동작하는 이유를 좀 더 잘 이해하게 될 것이다.

 

★ 옮긴이의 말 ★

모바일 디바이스로의 급속한 컴퓨팅 산업의 재편과 더불어 5G를 기반으로 한 빅데이터 시대가 도래하고, 우리 실생활과 더욱 밀접해진 AI 분야의 무궁무진한 응용과 발전 가능성을 보게 될 때면 앞으로의 펼쳐질 4차 산업 혁명의 시대가 과연 어떤 모습으로 다가올지 무척이나 기대된다. 그런 측면에서 이번 7판을 번역하면서 윈도우 운영체제도 이런 시대 상황을 반영해 통합과 효율성, 그리고 보안에 가장 많은 중점을 두고 개발이 진행됐음을 짐작할 수 있었다.
이 책은 1992년, 헬렌 큐스터가 최초 집필한 Inside Windows NT의 7판에 해당한다. 역자의 책장 한구석에 몇 페이지 되지 않는 1판이 아직도 먼지와 함께 고이 자리하고 있다. 윈도우 운영체제의 역사에서 한 획을 그은 거장들인 데이비드 솔로몬, 마크 러시 노비치, 알렉스 이오네스쿠, 파벨 요시포비치 등의 손을 거쳐 현재의 7판에 이르렀다.
윈도우 비스타와 윈도우 7, 윈도우 서버 2008 R2 운영체제의 핵심 내용을 다뤘던 5판이나 6판에 비해 7판은 모바일 플랫폼을 포괄하는 마이크로소프트 윈도우 10과 윈도우 서버 2016 운영체제의 핵심 구성 요소인 프로세스와 스레드, 메모리 관리, 그리고 더욱 관심이 높아지는 보안 분야를 다루는 시스템 아키텍처의 내부 동작 방법을 이해하고자 하는 고급 컴퓨터 개발자와 보안 연구가, 시스템 관리자를 위한 윈도우 운영체제의 설계 철학을 담았다.