登錄檔
 | 此條目需要更新。 (2020年9月27日) |
 Windows Vista中的登錄檔編輯程式 | |
| 開發者 | Microsoft |
|---|---|
| 當前版本 |
|
| 操作系統 | Microsoft Windows |
| 網站 | learn |
| 「註冊表」的各地常用名稱 | |
|---|---|
| 中國大陸 | 註冊表 |
| 臺灣 | 登錄檔 |
| 港澳 | 登錄檔 |
註冊表（英語：Registry，中國大陸譯作註冊表，港澳台譯作登錄檔）是Microsoft Windows操作系統和其應用程序中的一個重要的層次型數據庫，用於存儲系統和應用程序的設置信息。
早在Windows 3.0推出OLE技術的時候，註冊表就已經出現。但是，從Windows 95開始，註冊表才真正成為Windows用戶經常接觸的內容，並在其後的操作系統中繼續沿用至今。隨後推出的Windows NT是第一個從系統級別廣泛使用註冊表的操作系統。
歷史
[編輯]前身
[編輯]最初，Windows系統及應用程序的信息被存儲在後綴名為ini的文本文件中，這就是註冊表的前身。但是這麼做有着致命弱點：因為每一個程序都會新安裝一個或多個ini文件，來存儲程序信息，導致信息的分布極為零亂；而且在16位系統下，ini文件的大小必須在64KB之內。所以ini文件被認為不便於使用和管理。
發布與發展
[編輯]在最早出現於Windows 3.0的OLE技術出現後，微軟為了存放系統中大量的軟件組件信息，組織了一個reg.dat的數據庫來存放這些信息。當時的註冊表編輯器為16位版本的regedit.exe，功能較弱。
後來開發的Windows NT則更進一步使用相同的文件格式來存放系統的配置信息，以取代原有的ini文件。該系統為每一個用戶在用戶目錄下創建了一個自身的註冊表空間，而系統的設置被存放在系統文件夾中。由於Windows NT是一個32位操作系統，regedit.exe被升級為regedt32.exe，並增加了對權限的設置功能。
在Windows 95中，註冊表首次得到廣泛應用，逐漸淘汰了原有的ini文件。程序在安裝時，不再將數據寫入ini文件，而直接寫入註冊表。為了最大限度兼容舊程序，部分原來用於讀寫ini文件的專門API函數仍然可用，但現在是訪問註冊表（寫入或讀取）。Windows 95為了保持和Windows 3.x系列的兼容性，註冊表的架構與Windows NT不同，為此專門開發了另一個32位版本的regedit.exe，它沒有設置權限的功能。
在Windows 2000中，由於Windows 95家族已經深入人心，regedit.exe也得到廣泛應用，相反regedt32.exe的界面相對比較醜陋，因此微軟將windows 95系列的regedit.exe拿過來用。但由於移植過來的regedit.exe仍沒有權限設置的功能，regedt32.exe仍然保留在系統中用作權限設置。
到Windows XP和Windows Server 2003中，regedit.exe已經增加了權限的功能，regedit32.exe由於失去作用而被剔除。同時，這個版本的註冊表是64位的，這導致了一些兼容性問題，少數可以運行在舊版本Windows的程序在Windows XP中無法運作。
64位Windows中的註冊表結構大致與32位版本相同，但32位程序的信息被放在HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Wow6432Node而不是HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE（64位程序的信息放於此處）。
數據結構
[編輯]註冊表由鍵（key，或稱「項」）、子鍵（subkey，子項）和值項（value）構成。一個鍵就是樹狀數據結構中的一個節點，而子鍵就是這個節點的子節點，子鍵也是鍵。一個值項則是一個鍵的一條屬性，由名稱（name）、數據類型（datatype）以及數據（data）組成。一個鍵可以有一個或多個值，每個值的名稱各不相同，如果一個值的名稱為空，則該值為該鍵的默認值。
在註冊表編輯器（Regedit.exe）中，數據結構顯示如下，其中，command鍵是open鍵的子鍵，(默認)表示該值是默認值，值名稱為空，其數據類型為REG_SZ，數據值為%systemroot%\system32\NOTEPAD.EXE "%1
以上信息的意義是：txt類型的文件在右鍵菜單裡的「開啟」一項使用的程序是「NOTEPAD.EXE」，即用記事本打開文件。
數據類型
[編輯]註冊表的數據類型主要有以下五種：
| 顯示類型（在編輯器中） | 數據類型 | 說明 |
|---|---|---|
| REG_SZ | 字符串 | 文本字串 |
| REG_BINARY | 二進制數 | 不定長度的二進制值，以十六進制顯示 |
| REG_DWORD | 雙字 | 一個 32 位的二進制值，顯示為 8 位的十六進制值 |
| REG_MULTI_SZ | 多字符串 | 含有多個文本值的字符串，此名來源於字符串間用 nul 分隔、結尾兩個 nul |
| REG_EXPAND_SZ | 可擴充字符串 | 含有環境變量的字符串 |
此外，註冊表還有其他的數據類型，但是均不常用：
- REG_DWORD_BIG_ENDIAN - DWORD 的大頭版本，下面同理
- REG_DWORD_LITTLE_ENDIAN
- REG_FULL_RESOURCE_DESCRIPTOR
- REG_QWORD - DWORD 的四字（64 位）版本
- REG_FILE_NAME
註冊表的分支結構
[編輯]註冊表有五個一級分支，下面是這五個分支的名稱及作用：
| 名稱 | 作用 |
|---|---|
| HKEY_CLASSES_ROOT | 存儲Windows可識別的文件類型的詳細列表，以及相關聯的程序。 |
| HKEY_CURRENT_USER | 存儲當前用戶設置的信息。 |
| HKEY_LOCAL_MACHINE | 包括安裝在計算機上的硬件和軟件的信息。 |
| HKEY_USERS | 包含使用計算機的用戶的信息。 |
| HKEY_CURRENT_CONFIG | 這個分支包含計算機當前的硬件配置信息。 |
註冊表的存儲方式
[編輯]Windows NT系列操作系統和Windows 9x系列的存儲方式有很大區別。註冊表被分成多個文件存儲，稱為Registry Hives，每一個文件被稱為一個配置單元。
在早期的Windows 3.x系列中，註冊表僅包含一個reg.dat文件，所存放的內容後來演變為HKEY_CLASSES_ROOT分支。
Windows NT家族的配置單元文件：
| 名稱 | 註冊表分支 | 作用 |
|---|---|---|
| SYSTEM | HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM | 存儲計算機硬件和系統的信息 |
| NTUSER.DAT | HKEY_CURRENT_USER | 存儲用戶參數選擇的信息（此文件放置於用戶個人目錄，和其他註冊表文件是分開的） |
| SAM | HKEY_LOCAL_MACHINE\SAM | 用戶及密碼的數據庫 |
| SECURITY | HKEY_LOCAL_MACHINE\SECURITY | 安全性設置信息 |
| SOFTWARE | HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE | 安裝的軟件信息 |
| DEFAULT | HKEY_USERS\.DEFAULT | 缺省啟動用戶的信息 |
| USERDIFF | HKEY_USERS | 管理員對用戶強行進行的設置 |
- 假設Windows安裝於C盤，則在Windows XP以前，文件存放於C:\WINNT\SYSTEM32\CONFIG，而XP及以後則存放於C:\WINDOWS\SYSTEM32\CONFIG
Windows 9x家族的配置文件
| 名稱 | 註冊表分支 | 作用 |
|---|---|---|
| CLASSES | HKEY_CLASSES_ROOT | 存儲軟件組件庫有關信息 |
| USER.DAT | HKEY_USERS | 存儲用戶參數選擇的信息 |
| SYSTEM.DAT | HKEY_LOCAL_MACHINE | 系統信息 |
編輯註冊表
[編輯]使用註冊表編輯器
[編輯]Microsoft公司不建議用戶自行更改註冊表，因為如果對註冊表進行了不當修改，就有可能造成Windows系統的某些功能失效，甚至導致系統崩潰。但是，Microsoft公司仍然在Windows中提供了註冊表編輯器，它位於%systemroot%\regedit.exe。在Windows NT中使用的則是界面有所不同的REGEDT32.exe。而在Windows 2000中，兩個程序同時存在於系統中。部分的原因是Windows 2000版本的regedit.exe尚不支持對註冊表數據設置安全性。但在Windows XP及以後的操作系統中，regedit.exe已經能夠支持註冊表安全設置了，因此REGEDT32.exe失去了存在的必要。不過它仍被保留，只是該程序執行時僅僅會自動調用regedit.exe[1]。
除了編輯本台計算機上註冊表數據之外，註冊表編輯器亦可以通過文件菜單下的「加載配置單元」菜單項編輯直接編輯文件系統上的註冊表數據文件。該功能可以允許用戶打開文件系統中的RegHive文件，並將其中的數據映射到HKEY_USERS或者HKEY_LOCAL_MACHINE項下的一個子項之中。[2]
Windows自帶了一個管理註冊表的命令行工具——reg。只需在命令提示符中運行並指定參數，即可以命令行的形式對註冊表進行各項管理操作。支持的操作有增刪改查、導入導出註冊表文件（reg文件）、導入導出或加載配置單元（RegHive）等。
使用腳本
[編輯]在Windows 98以後的操作系統中，增加了一個腳本語言解釋器，可以用來執行一些系統任務。它可以支持VBScript和JavaScript兩種腳本語言，都提供了訪問註冊表的功能。某些病毒就利用這一點通過修改註冊表進行傳播。
使用第三方或自行編寫的軟件
[編輯]訪問註冊表的系統功能對編程人員是開放的，因此有許多軟件都有讀寫註冊表的功能。事實上，Windows平台下開發的軟件幾乎都在不同程度上修改註冊表，以便保存一些在程序多次運行之間需要保留的信息，以及讓軟件可以通過某種特定方式（例如，右鍵菜單）啟動。也有一些軟件是專門開發出來對註冊表進行優化和設置的。
使用reg文件
[編輯]reg文件也是一種修改註冊表的方式。在註冊表編輯器中，用戶可以通過「文件」菜單中的「導出」菜單項來備份註冊表中的某些項目到一個reg文件之中；之後用戶可以再次通過「導入」菜單項將這些項目還原。reg文件本身也在系統中被關聯到regedit.exe，因此直接雙擊打開reg文件也會起到將其中的項目導入到註冊表中的效果。
而事實上，reg文件是根據一定格式編寫的純文本文件。因此，熟練的用戶可以直接使用文本編輯器（比如記事本）來創建自己的reg文件，這樣做無需在註冊表中根據路徑一級一級地訪問，而且可以直接對大量項目進行批量修改。這些文件還可以被分發給非專業的用戶，幫助他們快速地完成註冊表的編輯，以減少出錯的可能。
Registry APIs
[編輯]Windows SDK提供了訪問註冊表的接口。創建或打開的鍵，必須作為當前已經打開的鍵的子鍵。HKEY_LOCAL_MACHINE, HKEY_CLASSES_ROOT, HKEY_USERS, HKEY_CURRENT_USER等預定義的鍵總是已經打開。使用RegOpenKeyEx打開鍵；使用RegCreateKeyEx創建鍵。註冊表允許最大512層子鍵深度。通過一個註冊表API調用允許一次打開或創建32層深度的註冊表的子鍵。 RegCloseKey關閉已經打開的鍵，把數據寫回註冊表。RegFlushKey把內存中緩存的註冊表已修改數據寫回到硬盤上，因此代價高昂，要慎重調用。
RegSetValueEx把一個值項與其數據關聯到一個鍵上。RegDeleteVaule從鍵上刪除一個值項。RegDeleteKey刪除一個鍵，但直到關閉相應的註冊表句柄（handle）才真正完成刪除操作。
RegEnumKeyEx枚舉一個鍵下的所有子鍵。RegEnumValue枚舉一個鍵下的所有值項。RegQueryValueEx獲取一個值項的數據。
RegSaveKeyEx可以把一個鍵及所有子鍵保存到一個文件中。RegLoadKey把一個註冊表文件裝入到系統的註冊表，RegUnLoadKey把系統註冊表恢復到原狀態。
缺點
[編輯]評論家將Windows 95的註冊表視作「單點故障」，因為不當使用「登錄編輯程式」可能會造成嚴重的問題，甚至可能需要重新安裝作業系統。無法保證能夠順利解決因不當使用「登錄編輯程式」所造成的問題。用戶必須自行承擔使用「登錄編輯程式」的風險，因此一般建議在編輯登錄前先行備份。
分散與集中之爭
[編輯]關於分散的文本文件和集中的註冊表兩種軟件配置方式的優劣，目前仍有爭論。主流操作系統中，Linux操作系統一直使用單獨的文本文件來存放配置信息。而Windows平台下基於.NET框架的軟件對註冊表的依賴性也大大減弱。事實上，.NET軟件通常使用純文本的XML（稱為app.config）文件而不是註冊表進行配置，這在某種意義上是向當初的ini文本配置方式的一種回歸。部分綠色軟件支持者認為，集中式的註冊表要求軟件需要進行專門的安裝步驟才可以正常運行，而單獨的文本配置文件則可以不需要安裝，只要將軟件的文件目錄拷貝過來就可以使用；當不再需要軟件的時候，除刪除相關文件外對於註冊表也需要進行卸載步驟，才有可能不在系統中留下痕跡（很多軟件即使提供了卸載步驟，仍然會留下痕跡），如果使用文本配置文件，則能做得更乾淨。但是，文本配置方式導致某些系統軟件的配置較為困難且缺乏統一的界面（如Linux中的情況），也是不爭的事實，儘管現在已經有很多軟件可以方便進行系統配置，但仍存在標準不夠統一的問題。
著名開源軟件Fetchmail的作者Eric S. Raymond在《UNIX編程藝術》一書中有如下敘述[3]：
對比terminfo數據庫和Windows註冊表，我們發現註冊表出名地容易受到錯誤代碼的破壞。這可能會使整個系統都無法使用。即使系統沒有癱瘓，但如果破壞本身干擾了專用的註冊表編輯工具，恢復工作就會很困難。
從2000年以來部分惡性病毒如熊貓燒香等的破壞情形看，的確存在「破壞本身干擾註冊表編輯器」的問題。在某些情況下，病毒程序會監視系統進程列表，並強行關閉名為regedit的任何程序。這使得受損用戶難以直接通過編輯註冊表進行恢復。
註冊表是Windows操作系統的核心，越來越多的黑客程序將攻擊對象轉向了註冊表。一些程序（尤其是惡意程序），為了達到隨系統自動啟動的目的，會在註冊表創建啟動項，因此監控註冊表能夠有效地預防該類惡意程序的攻擊。[4]
注釋
[編輯]- ^ Regedit.exe 和 Regedt32.exe 的区别. Microsoft Knowledge Database. Microsoft Corporation. [2015-12-03]. （原始內容存檔於2016-12-07）.
- ^ 将配置单元加载到注册表. Microsoft TechNet庫. Microsoft Corporation. 2005-01 [2013-01-08]. （原始內容存檔於2014-10-03）.
- ^ 此段文字來自該書簡體中文版，繁體版的具體譯文可能不同於此。
- ^ 註冊表監控 網際網路檔案館的存檔，存檔日期2014-01-09.
參考資料
[編輯]- Windows XP專業版從入門到精通（中文版），Mark Minasi著，王珺、屈馬瓏等譯，ISBN 7-5053-7569-5
- Unix編程藝術（簡體中文版），Eric S. Raymond著，姜宏 何源 蔡曉俊 譯，電子工業出版社 ISBN 7-121-02116-1