思考一個(gè)最簡(jiǎn)單的程序行為：我們的Dialog上有一個(gè)Button， 當(dāng)用戶用鼠標(biāo)點(diǎn)擊這個(gè)Button時(shí)， 我們彈出一個(gè)MessageBox。
這個(gè)看似簡(jiǎn)單的行為， 誰(shuí)能說(shuō)清楚它是如何運(yùn)行起來(lái)的，背后究竟發(fā)生了什么？
下面是我個(gè)人嘗試的解答:
(1)我們的鼠標(biāo)點(diǎn)擊事件到達(dá)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序， 驅(qū)動(dòng)程序把消息放入系統(tǒng)硬件輸入隊(duì)列SHIQ(system hardware input queue)。
(2)通過(guò)系統(tǒng)的原始輸入線程 RIT (raw input thread)把鼠標(biāo)事件發(fā)送到對(duì)應(yīng)的窗口。這里我們要明白窗口都生存在線程里, 決定鼠標(biāo)消息發(fā)送給哪個(gè)線程是根據(jù)鼠標(biāo)位置所在的窗口， 決定鍵盤(pán)消息發(fā)送給哪個(gè)線程是根據(jù)哪個(gè)窗口獲得了焦點(diǎn)（即當(dāng)前哪個(gè)線程與RIT綁定）。
(3)鼠標(biāo)點(diǎn)擊消息被放入Button線程的虛擬輸入隊(duì)列。每個(gè)UI線程都有一個(gè)ThreadInfo結(jié)構(gòu)， 里面包含4個(gè)隊(duì)列和一些標(biāo)志位，包括登記消息隊(duì)列(post)，發(fā)送消息隊(duì)列（send）, 虛擬輸入隊(duì)列(input)和應(yīng)答消息隊(duì)列(reply)。當(dāng)鼠標(biāo)點(diǎn)擊消息被放入虛擬輸入隊(duì)列后， 系統(tǒng)設(shè)置該ThreadInfo里的QS_MOUSE標(biāo)志， 告訴線程有鼠標(biāo)消息到了。
(4)Button線程的消息循環(huán)調(diào)用GetMessage或是PeekMessage時(shí)， 函數(shù)內(nèi)部檢測(cè)QS_MOUSE標(biāo)志有沒(méi)有被設(shè)置， 嘗試從虛擬輸入隊(duì)列中取消息。
注意GetMessage或是PeekMessage提取消息有一定的算法：首先嘗試取send過(guò)來(lái)的消息; 如果沒(méi)有send消息，嘗試取Post消息；再?lài)L試檢測(cè)QS_QUIT標(biāo)志有沒(méi)有設(shè)置， 有設(shè)置則返回WM_QUIT消息；接下來(lái)依次是Input消息， WM_PAINT消息， 最后是WM_TIMER消息。
(5)從虛擬輸入隊(duì)列中取到鼠標(biāo)點(diǎn)擊消息后， 再通過(guò)DispatchMessage分發(fā)到Button的消息處理函數(shù)中(實(shí)際上就是根據(jù)窗口句柄找到它的消息處理函數(shù)，然后直接調(diào)用)， Button會(huì)依次收到WM_LBUTTONDOWN和WM_LBUTTONUP消息， 當(dāng)收到WM_LBUTTONUP時(shí)， 它會(huì)給Button的父窗口(對(duì)話框)發(fā)送WM_COMMAND (BN_CLICKED)消息。
(6)因?yàn)锽utton和我們Dialog是同一線程，所以Button發(fā)送的WM_COMMAND消息會(huì)導(dǎo)致對(duì)話框的消息處理函數(shù)被直接調(diào)用。
注意如果是不同線程，Send的消息會(huì)被放入接收線程的Send消息隊(duì)列， 然后設(shè)置QS_SENDMESSAGE標(biāo)志，發(fā)送線程一直等待直到消息被接收線程處理。
(7)對(duì)話框消息處理函數(shù)調(diào)用MessageBox, MessageBox函數(shù)里面會(huì)干什么？
大概過(guò)程是這樣： 首先它會(huì)把它的父窗口（我們的內(nèi)對(duì)話框） 給disable掉，讓它不能被點(diǎn)擊；然后它會(huì)把MessageBox窗口自己Show出來(lái)；接下來(lái)它會(huì)建立一個(gè)消息循環(huán)，讓調(diào)用棧一直不返回，直到MessageBox窗口被處理.
(8) 當(dāng)我們點(diǎn)擊MessageBox上Button時(shí)， 又開(kāi)始了我們最初的過(guò)程，不過(guò)這次的鼠標(biāo)消息是跑在MessageBox的消息循環(huán)里。
(9)MessageBox被關(guān)閉后，它內(nèi)部的消息循環(huán)退出，再Enable我們的Dialog, Dialog可以繼續(xù)響應(yīng)輸入消息了。
下面是一個(gè)從鼠標(biāo)點(diǎn)擊到彈出MessageBox的整個(gè)調(diào)用棧，我們可以從下到上看到整個(gè)調(diào)用過(guò)程：
0041f3e8 74d462fa 0001090e 00000046 00000000 DPItest!WndProc+0x28 (FPO: [Non-Fpo]) (CONV: stdcall) [f:\test\dpitest\dpitest\dpitest.cpp @ 243]
0041f414 74d47316 012911f4 0001090e 00000046 USER32!InternalCallWinProc+0x23
0041f48c 74d46de8 00000000 012911f4 0001090e USER32!UserCallWinProcCheckWow+0xd8 (FPO: [Non-Fpo])
0041f4e8 74d48f09 013a4b00 00000000 00000046 USER32!DispatchClientMessage+0xe0 (FPO: [Non-Fpo]) //分發(fā)消息到對(duì)應(yīng)的窗口
0041f520 773a010a 0041f538 00000000 0041fae0 USER32!__fnINOUTLPWINDOWPOS+0x2e (FPO: [Non-Fpo])
0041f534 013a4b00 00000000 00000046 00000000 ntdll!KiUserCallbackDispatcher+0x2e (FPO: [0,0,0])
WARNING: Frame IP not in any known module. Following frames may be wrong.
0041f598 74d50751 0041f5ec 00000000 00000000 0x13a4b00
0041f5c4 74d6ccee 0041f5ec 00000000 00000000 USER32!PeekMessageW+0x108 (FPO: [Non-Fpo]) //MessageBox里也有自己消息循環(huán)
0041f614 74d6cf5c 0008032c 0001090e 00000000 USER32!DialogBox2+0xfc (FPO: [Non-Fpo])
0041f640 74d9f73c 74d30000 0086f210 0001090e USER32!InternalDialogBox+0xe5 (FPO: [Non-Fpo])
0041f6f4 74d9fa18 00000000 0041fa4c 0041f90c USER32!SoftModalMessageBox+0x757 (FPO: [Non-Fpo])
0041f84c 74d9fb1f 0041f858 00000028 0001090e USER32!MessageBoxWorker+0x269 (FPO: [Non-Fpo])
0041f8b8 74d9fd15 0001090e 00000000 00000000 USER32!MessageBoxTimeoutW+0x52 (FPO: [Non-Fpo])
0041f8d8 74d9fd57 0001090e 00000000 00000000 USER32!MessageBoxExW+0x1b (FPO: [Non-Fpo])
0041f8f4 01294a0c 0001090e 00000000 00000000 USER32!MessageBoxW+0x18 (FPO: [Non-Fpo]) //收到WM_COMMAND消息后我們彈MessageBox
0041fa4c 74d462fa 0001090e 00000111 00000000 DPItest!WndProc+0xdc (FPO: [Non-Fpo]) (CONV: stdcall) [f:\test\dpitest\dpitest\dpitest.cpp @ 256]
0041fa78 74d46d3a 012911f4 0001090e 00000111 USER32!InternalCallWinProc+0x23
0041faf0 74d4965e 00000000 012911f4 0001090e USER32!UserCallWinProcCheckWow+0x109 (FPO: [Non-Fpo])
0041fb34 74d496c5 013a4b00 00000000 012911f4 USER32!SendMessageWorker+0x581 (FPO: [Non-Fpo])
0041fb58 74d85fbb 0001090e 00000111 00000000 USER32!SendMessageW+0x7f (FPO: [Non-Fpo]) //Button給父窗口發(fā)送WM_COMMAND(0x111)消息
0041fb70 74d860fc 013a6250 00000000 00000000 USER32!xxxButtonNotifyParent+0x66 (FPO: [Non-Fpo])
0041fb98 74d7312e 0085f750 00000000 00000001 USER32!xxxBNReleaseCapture+0x138 (FPO: [Non-Fpo])
0041fc34 74d870b2 013a6250 00000000 00000202 USER32!ButtonWndProcWorker+0xa07 (FPO: [Non-Fpo])
0041fc5c 74d462fa 00010912 00000202 00000000 USER32!ButtonWndProcW+0x54 (FPO: [Non-Fpo]) //Button收到WM_LBUTTONUP(0x202)消息
0041fc88 74d46d3a 74d8705e 00010912 00000202 USER32!InternalCallWinProc+0x23
0041fd00 74d477c4 00000000 7723716c 00010912 USER32!UserCallWinProcCheckWow+0x109 (FPO: [Non-Fpo])
0041fd60 74d4788a 7723716c 00000000 0041fe98 USER32!DispatchMessageWorker+0x3bc (FPO: [Non-Fpo])
0041fd70 012919cc 0041fe58 00000000 00000000 USER32!DispatchMessageW+0xf (FPO: [Non-Fpo]) //主消息循環(huán)
0041fe98 01292b8b 01280000 00000000 00822126 DPItest!wWinMain+0x10c (FPO: [Non-Fpo]) (CONV: stdcall) [f:\test\dpitest\dpitest\dpitest.cpp @ 154]
0041ff48 012928ef 0041ff5c 769c336a 7efde000 DPItest!__tmainCRTStartup+0x28b (CONV: cdecl) [f:\dd\vctools\crt_bld\self_x86\crt\src\crtexe.c @ 578]
0041ff50 769c336a 7efde000 0041ff9c 773c9f72 DPItest!wWinMainCRTStartup+0xf (CONV: cdecl) [f:\dd\vctools\crt_bld\self_x86\crt\src\crtexe.c @ 403]
0041ff5c 773c9f72 7efde000 771cde92 00000000 kernel32!BaseThreadInitThunk+0xe (FPO: [Non-Fpo])
0041ff9c 773c9f45 012912ad 7efde000 00000000 ntdll!__RtlUserThreadStart+0x70 (FPO: [Non-Fpo])
0041ffb4 00000000 012912ad 7efde000 00000000 ntdll!_RtlUserThreadStart+0x1b (FPO: [Non-Fpo])
我們可以看到即使是一個(gè)MesageBox函數(shù)， 內(nèi)部也有層層調(diào)用: MessageBoxW->MessageBoxExW->MessageBoxTimeoutW->MessageBoxWorker->SoftModalMessageBox->InternalDialogBox->DialogBox2.
簡(jiǎn)單總結(jié)下，操作系統(tǒng)通過(guò)一層層的封裝，隱藏了太多的東西， 很多看似簡(jiǎn)單的行為， 實(shí)際上背后都有很復(fù)雜層層調(diào)用。理解這些原理，可以讓你的知識(shí)達(dá)到一定的深度，幫助你更好的解決問(wèn)題。
注：上面只是個(gè)人理解，如有不正確的地方，歡迎指正。
posted on 2014-04-05 00:57
Richard Wei 閱讀(5314)
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