Process Monitor - мониторинг активности процессов

По программе Process Monitor дано уже довольно-таки много материала, да и изучение основ функционирования утилиты всегда было доступно даже для неподготовленного пользователя. Но все же, я лично не совсем понимал многие аспекты работы (а некоторые не понимаю до сих пор :), поэтому и решил набросать очередную заметку по поводу данной, весьма полезной утилиты, дабы впоследствии можно было использовать статью как своего рода подсказку. Если рассматривать любую операционную систему с точки зрения обобщения, то можно условно дифференцировать её на блоки кода/данных, которые взаимодействуют между собой на основе определенных закономерностей. Чтобы приблизиться к привычным нам терминам, будем считать упомянутый блок процессом, объединяющим в себе и код и данные, предназначающимся для решения определенной задачи. Таким образом, взаимодействие между подобными процессами и составляет (за некоторым исключением) понятие функционирования операционной системы. Во время работы операционной системы, в ней выполняется большое количество процессов и назначение любого из этих процессов может варьироваться в достаточно широком диапазоне.

Каждый процесс в операционной системе совокупностью собственных операций и результатов их выполнения, фактически определяет отпечаток активности системы в тот или иной момент времени. Но, как мы знаем из теории, сами процессы являются лишь контейнерами для потоков (нитей), которые непосредственно и делают всю вычислительную работу. Понятно, что потоки представляют собой код, набор машинных команд, исполняемых процессором, но это на достаточно низкоуровневом восприятии. Если же оперировать структурами Windows, то потоки все так же содержат машинный код, однако весь функционал операционной системы доступен через обращение к функциям различных системных библиотек и вызовы драйверов, поэтому потоки, помимо простых арифметико-логических операций, взаимодействуют с различными подсистемами Windows: виртуальной памятью, файловой системой, реестром, аппаратными компонентами и многими другими. Межпроцессное взаимодействие настолько интенсивно, что в каждый момент времени в системе выполняются тысячи подобных операций. Соответственно, в реалиях Windows нам было бы интересно наблюдать взаимодействие процессов именно с определенными компонентами операционной системы на уровне функций и результатов их исполнения, поскольку именно такой уровень активности вполне достаточен для решения большинства задач. Подобная информация была бы нам крайне полезна и с точки зрения чисто исследовательского интереса к изучению алгоритмов, и с точки зрения поиска решения тех или иных проблем, возникающих в процессе работы. Но нам потребуется инструмент, который в состоянии предоставить столь подробную информацию, ведь нам необходимо погрузиться в межпроцессное взаимодействие значительно глубже уровня встроенного инструментария, понять, что конкретно делают процессы. Что-то подобное нам предоставляет средство под называнием Process Monitor, принадлежащее к классу инструментов с расширенной функциональностью, и будет темой нашей сегодняшней статьи.
Process Monitor - программа мониторинга активности процессов в операционной системе, которая в режиме протоколирования операций позволяет отслеживать активность процессов по отношению к таким подсистемам ОС как файловая система, реестр, сеть. Позволяет оценивать количество процессорного времени, расходуемого для выполнения потоков в рамках процессов.
Process Monitor выполняется наблюдение в реальном времени для следующих классов событий:

• Файловая система: создание(открытие)/закрытие/чтение/запись/удаление элементов файловой системы: файлов, каталогов, атрибутов, содержимого.
• Реестр: создание/чтение/запись/перечисление/удаление элементов реестра: ветвей, ключей, значений.
• Сеть: установка соединения, передача данных, закрытие соединения. Информация об источнике/приемнике TCP/UDP трафика. Общая информация о протоколах, пакетах. Сами передаваемые данные не записываются.
• Процесс/поток: Создание процесса, создание потока внутри процесса, завершение потока/процесса. детальная информация о процессе (путь, командная строка, ID пользователя/сессии), запуск/завершение, загрузка образов (библиотеки/драйвера), стек выполнения.
• Профилирование: Специальный класс событий, записываемых с целью отслеживания количества процессорного времени, затрачиваемого каждым процессом. Использование памяти процесса.

На ум сразу приходят основные, наиболее вероятные сценарии применения Process Monitor:

• В каких именно ключах реестра та или иная программа хранит свои установки?
• Какие операции совершает процесс при старте, в процессе функционирования и на этапе закрытия?
• Кому принадлежат те или иные файлы? Как часто владелец к ним обращается?
• Какой процесс обращается к внешним узлам сети?
• Какой процесс тормозит загрузку операционной системы?

Но, в отличии от таких инструментов, как Process Exploer, это не утилита реального времени, позволяющая на ходу взаимодействовать с процессами, закрывать хендлы, убивать процессы и производить другие подобные действия, это скорее глобальный журнал, состоящий из событий, происходящих в операционной системе. Ключевым словом в предыдущем предложении было "подробный", потому как имеются в виду не те события, которые мы привыкли видеть, к примеру, в Журнале событий, а более низкоуровневые, происходящие на заданного набора функций API некоторых компонентов ОС. Эти, как и некоторые другие, уникальные особенности функционала делают программу Process Monitor практически незаменимым инструментом для устранения неполадок и выяснения причин подозрительной активности в системе.
Но не спешите очаровываться, ибо на каждую бочку меда всегда припасена своя ложка дегтя. Так и в случае с Process Monitor имеются некоторые "нюансы". Не стоит рассматривать Process Monitor в качестве эдакой волшебной палочки-выручалочки на все случаи жизни, поскольку "видит" он далеко не все. К примеру, он не отследит перемещение указателя мыши, перетаскивание окон, не покажет содержимое пакетов сетевого трафика, не покажет все многообразие вызываемых программой функций, и это далеко не полный перечень тех вещей, которых Process Monitor делать не умеет. Как и в любом деле диагностирования проблем операционной системы, подобный инструментарий предоставляет, грубо говоря, ограниченный набор функций и операций потока, оставляя поле для деятельности и требуя от специалиста самостоятельных выводов и порой достаточно глубоких знаний, которые и составляют основу любого анализа. Я не берусь утверждать, что абсолютно все диагностируемые с помощью Process Monitor проблемы требуют высокого уровня знания архитектуры ОС, но это не такое уж и редкое явление. Пример из дикой природы: как-то раз попался баг с Outlook 2010, когда в свойствах программы outlook.exe были выставлены опции совместимости, которые препятствовали запуску программы со стартовой ошибкой "Невозможно открыть почтовые папки, используемые по умолчанию. Не удается открыть банк сообщений". Отследить данную проблему при помощи утилиты Process Monitor можно, но надо знать, что именно искать в огромном стоге сообщений от процесса Outlook. Для того случая надо было искать флаги WINSRV08SP1 и RUNASADMIN при считывании ключа AppCompatFlags, что уже само по себе говорит о том, что порой надо представлять что мы хотим найти. В идеале (а идеал недостижим), неплохо бы представлять себе, как именно меняется профиль загружаемой в режиме совместимости программы на уровне генерируемых событий по отношению к типовой загрузке приложения. В конечном итоге надо было понять, почему именно почтовому клиенту не удалось загрузить конфигурацию пользователя. Конечно, возможно именно этот пример не такой уж и показательный, потому как достаточно сложен, и было бы разумнее использовать другие средства, просто я хочу обратить внимание на то, что Process Monitor это не отладчик, и он не может отловить место вызова функции отображения окна с ошибкой, не сможет проникнуть в логику работы той или иной внутренней функции, не покажет состояние регистров, областей памяти и прочих важных для процесса структур. Иногда нет видимого результата об отсутствии доступа, поэтому иногда собираемая информация неявно содержит описание проблемы и над полученными результатами, выдаваемыми Process Monitor, надо еще поразмышлять. Изредка и вовсе наблюдаются случаи, когда функциональных возможностей Process Monitor'а просто не хватает чтобы докопаться до сущности проблемы, но это никак не умоляет достоинств данного инструмента, поскольку в большинстве случаев он довольно быстро позволяет добраться до причины бага. Ну не будете же Вы по каждой ошибке сразу браться за отладчик и тратить часы на пролет в попытке изучить алгоритм работы сбойного модуля? .. хотя :)
Утилита Process Monitor включает в себя возможности более ранних программ Sysinternals: программы отслеживания обращений к реестру Regmon и программы отслеживания обращений к файловой системе Filemon, давно уже сошедших со сцены. В дополнение ко всему Process Monitor может сохранять весь журнал событий в файл весом до 1 гигабайта.

Как это работает

В процессе наблюдения за активностью Process Monitor была выявлена интересная особенность, оказывается программа использует собственный драйвер режима ядра (а как же подпись? а подпись от Symantec). В 32-разрядной системе Process Monitor использует 32-битный драйвер-фильтр под названием procmon23.sys как в процессе работы непосредственно исполняемого образа, так и на этапе загрузки операционной системы (при включении опции Enable Boot Logging). Но ведь кроме самого исполняемого образа procmon.exe в рабочей директории приложения нет никаких других бинарных файлов? Дело в том, что драйвер упакован в тело главного исполняемого модуля procmon.exe. При помощи любого средства работы с ресурсами PE-файлов можно удостовериться в том, что драйвер procmon23.sys содержится внутри исполняемого файла в ресурсе RCDRIVERNT директории BINRES секции ресурсов, то есть является частью основного файла:

В 64-разрядной системе Process Monitor при запуске распаковывает во временную директорию %TEMP% скрытый файл с именем Procmon64.exe. Образ procmon64.exe содержится в ресурсе 1308 директории BINRES внутри ресурсной секции основного файла procmon.exe. А вот уже в самом Procmon64.exe, в секции BINRES ресурсной секции содержится 64-битный драйвер, который используется в процессе работы.

Похоже, через этот драйвер-фильтр проходят все события, отслеживаемые Process Monitor. В дополнение к этому, Process Monitor использует технологию Трассировки событий (ETW, Event Tracing for Windows), как минимум для наблюдения за событиями сетевой активности. Не совсем пока ясно, тот же драйвер используется в качестве контроллера и получателя для ETW или же сам исполняемый модуль? Напомню, что ETW это своеобразная расширяемая система журналирования, встроенная в систему Windows, реализованная на уровне ядра и позволяющая (по запросу) собирать события от приложений пользовательского режима и модулей режима ядра. А как мы знаем, практически во все компоненты операционной системы включена возможность отслеживания выполняемых операций. Понятное дело, что функционал ETW значительно шире, он предоставляет обширнейшую информацию по функционированию: переключение контекста, статистика по прерываниям, отложенные вызовы процедур (DPC), процедуры обработки прерываний (ISR), создание и уничтожение процессов и потоков, дисковый ввод-вывод, ошибки страниц, переходы процессора между режимами в рабочем состоянии (p-state), операции с реестром, и многое другое.

Интерфейс

Перед запуском неплохо было бы получить исполняемый модуль утилиты. Скачать Process Monitor можно отсюда. Утилита распространяется в виде портабельного приложения и не требует инсталляции, а просто может быть извлечена из архивного файла в произвольную директорию, что крайне полезно при диагностировании с переносных носителей и при интегрировании в среду предустановки (WinPE).

В случае запуска Process Monitor с установленными в предыдущих сеансах работы фильтрами, программа открывает окно настройки фильтров (Filter). Делается это для того, чтобы пользователь смог, при желании, модифицировать фильтры перед началом процедуры сбора данных.
Интерфейс программы Process Monitor чрезвычайно прост и по умолчанию выглядит следующим образом:

Согласитесь, всё гениальное действительно просто. Простота интерфейса обуславливает интуитивность восприятия происходящего в системе. Непосредственно после запуска Process Monitor сразу же начинает захватывать события, происходящие в операционной системе, производится мониторинг основных компонентов, таких как: файловая система, реестр, сеть, активность процессов/потоков. После захвата события, не попавшие под фильтр, выводятся в хронологическом порядке в главное окно приложения. Причем пользователь наблюдает такое огромное количество данных, которое просто по первости может запросто обескуражить, вся эта тонна данных мгновенно переполняет основное окно программы и устремляется за её пределы, о чем красноречиво говорит стремительно уменьшающийся боковой ползунок прокрутки. Каждая выводимая таким образом строка представляет собой событие, произошедшее в системе, видимое и захваченное драйвером Process Monitor и не попавшее под правила фильтрации. Основной массив информации отформатирован в виде таблицы, соответственно каждая строка поделена на некоторое количество столбцов, состав и расположение которых может быть изменен через настройки программы. В конфигурации по-умолчанию используются следующие столбцы:

Поле результата операции (Result) является одним из ключевых и требует дополнительного пояснения:

* - цветом я попытался отметить те результаты, которые могут являться значимыми для поиска проблем, но всё достаточно условно и присутствие некоторых результатов может не указывать на ошибку, все требуется рассматривать в контексте происходящего и окружающих событий.
Вновь фиксируемые события добавляются в конец списка событий в хронологическом порядке, и, соответственно, если событий много, то они мгновенно выходят за границы активного окна. Таким образом, при базовых настройках интерфейса информация в окне остается статической и отражает только события, захваченные первыми, последние события пишутся в конец списка и об изменении общей его длины говорит лишь изменяющийся размер бокового курсора прокрутки. Однако подобное поведение программы можно изменить, включив автопрокрутку (Autoscroll) списка событий через включение соответствующей опции, либо посредством нажатия сочетания клавиш Ctrl+A. В этом случае список событий будет непрерывно скроллироваться вверх, показывая поступающие последними системные события в реальном режиме времени.

Панель инструментов

Поясним назначение кнопок, размещенных на панели инструментов интерфейса утилиты Process Monitor:

Слева направо:

• Open - Загрузка сохраненных ранее событий (трассировок);
• Save - Сохранение всех захваченных событий (трассировок);
• Capture - Включение/Отключение захвата событий;
• Autoscroll - Автопрокрутка событий в главном экране;
• Clear - Очистка главного окна и всех захваченных событий;
• Filter - Настройка фильтрации и подсветки событий;
• Highlight - Настройка подсветки событий;
• Include Process From Window - Настройка фильтрации событий по определенному окну на рабочем столе. Позволяет навести мишень на выбранное окно, Process Monitor сам определит принадлежность окна процессу и включить фильтрацию по данному процессу;
• Show Process Tree - Дерево процессов;
• Find - Поиск событий по заданным критериям;
• Jump To Object - Переход к разделу реестра или файлу. Process Monitor анализирует содержимое столбца Path выделенной строки, запускает проводник/редактор реестра и открывает соответствующий элемент дерева;
• Show Registry Activity - Переключатель состояния отображения событий активности реестра среди всех событий системы;
• Show File System Activity - Переключатель состояния отображения событий активности файловой системы среди всех событий системы;
• Show Network Activity - Переключатель состояния отображения событий активности сети среди всех событий системы;
• Show Process and Thread Activity - Переключатель состояния отображения событий активности процессов/потоков среди всех событий системы;
• Show Profiling Events - Переключатель состояния отображения событий профилирования среди всех событий системы. Профайлинг – события, записываемые утилитой Process Monitor для вычисления количества процессорного времени и объема памяти, используемого каждым процессом.

Горячие клавиши

Фильтрация событий

Как уже отмечалось, количество событий, происходящих (генерируемых различными компонентами) в системе, довольно велико. Число событий, которые "видит" Process Monitor меньше, но не намного. Возникает резонный вопрос, а все ли события нам необходимы? Ответ очевиден. Большинство событий, которые отображаются в главном окне программы совершенно излишни в контексте тех или иных узкоспециализированных пользовательских задач. Ну не нужно пользователю видеть события загрузки образа внезапно стартовавшей программы обновления, в то время как он занят изучением ключей реестра, хранящих конфигурацию интересующей его программы. Именно с целью скрыть ненужные события, у Process Monitor имеются гибкие и мощные средства фильтрации. Фильтр позволяет скрывать лишние события, тем самым ограничивая количество отображаемых элементов и сужая область поиска проблемы.

Поскольку фильтрация является одним из ключевых элементов Procmon, возможности её в данной программе очень хорошо проработаны. Фильтровать события можно используя любые доступные программе атрибуты событий. Отфильтровывать события в Process Monitor можно несколькими способами:

Фильтрация по классу

Это самая общая, можно сказать грубая фильтрация событий, позволяющая исключить из вывода сразу целый класс событий: реестр, файловая система, сеть, активность процессов/потоков, события профилирования. Настройка фильтрации по классу событий представлена пятью кнопками в правой части панели инструментов:

Соответственно, в тот момент, когда какая-либо из перечисленных кнопок класса деактивируется (отжимается) пользователем на панели команд, в общий набор фильтров добавляется соответствующий фильтр с предписанием Exclude (Исключить), скрывающий из вывода все события данного класса.

Меню Filter

Какие бы из типов фильтров не применялись в Process Monitor, все они доступны через меню Filter и подпункт Filter. Это полный (общий) набор параметров фильтрации и представлен он в следующем виде:

Это же окно настроек фильтров может быть быстро вызвано и другими способами: нажатием комбинации клавиш Ctrl+L либо кликом по кнопке Filter на панели инструментов. Окно настроек фильтра предоставляет пользователю достаточно богатые возможности по маскированию событий системы. Окно Process Monitor Filter разделено условно на две части: в верхней представлены элементы интерфейса для добавления фильтра, в нижней присутствует список уже примененных к стандартному выводу фильтров. Фильтр добавляется методом прохода слева направо по всем атрибутам, которые, в свою очередь, представлены ниспадающими списками. Некоторые атрибуты между собой связаны, то есть выбор атрибута из одного списка может повлечь за собой автоматическое выставление значения в других списках. В некоторых полях можно производить редактирование значения. После завершения формирования, для добавления фильтра необходимо нажать кнопку Add, она производит добавление новых параметров фильтрации к фильтрам, представленным в нижней области окна.
Для редактирования правил выбранного фильтра, просто щелкните дважды по соответствующей строке, описывающей фильтр, в нижней части окна. Тем самым Вы переместите параметры в верхнюю часть (заполнятся соответствующие условия), где сможете их отредактировать и повторным нажатием кнопки Add завершить редактирование фильтра, вновь переместив его в нижнюю часть окна, к списку активных фильтров. Удалить фильтр можно кнопкой Remove. После окончания редактирования фильтров их можно ввести в действие (активировать) нажатием кнопки OK или Apply. Для восстановления настроек фильтров по умолчанию, в начальное состояние, которое присутствовало при первом запуске программы, нажмите кнопку Reset.
Как Вы могли заметить, по умолчанию в списке предопределенных фильтров имеется набор правил типа Exclude (Исключить). Эти правила служат для маскирования событий, которые, по мнению авторов, являются событиями активности тех компонентов операционной системы, которые, в большинстве сценариев, не несут полезной информации для устранения неполадок приложений. Здесь можно встретить исключения для: процессов утилит Procmon (Process Monitor), Procexp (Process Explorer), Autoruns, системных процессов, низкоуровневых запросов ввода-вывода драйверов Windows IRP_MJ, низкоуровневых операций FAST_IO, событий трассировки, событий файла подкачки pagefile.sys, событий работы диспетчера NTFS с метаданными.

Быстрый фильтр

Можно применить так называемый "быстрый фильтр" для некоторых параметров событий, отображаемых в главном окне. Активируется он нажатием правой кнопки мыши на событии в главном окне программы:

В открывшемся контекстном меню Вы можете видеть сразу несколько различных способов фильтрации. В зависимости от того, на значение какого столбца в строке была нажата правая клавиша мыши, мы можем исключать или включать из всего массива вывода события, у которых имеется совпадение по значению столбца. Выполняется это выбором соответствующего пункта, начинающегося с Include ... (Включить) и Exclude ... (Исключить). В контекстном меню присутствуют так же пункты Edit Filter ..., Exclude Events Before, Exclude Events After.

Фильтрация по владельцу окна

В дополнение к основным вариантам фильтрации, в утилите Procmon имеется возможность отфильтровать события по описателю (идентификатору) окна приложения. Это достаточно удобная функциональная особенность, поскольку она предоставляет пользователю возможность посмотреть события процесса, окно которого появляется на рабочем столе. Для задействования данного функционала на панели инструментов найдите значок прицела:

Перетащите его на интересующее Вас окно и Procmon создаст соответствующий фильтр на процесс, являющееся владельцем выбранного окна, соответственно изменив вывод в главном окне.

Подсветка событий

В дополнение к фильтрам, в Procmon присутствует возможность маркировать события, выделяя их цветом. Тогда как фильтрация скрывает лишние события из вывода, то подсветка просто-напросто выделяет необходимые события в списке. Напрямую, вроде как, не относится к фильтрам, поскольку не скрывает события, а всего-лишь маркирует их другим цветом в списке. Вызвать окно настройки подсветки Process Monitor можно либо нажатием комбинации клавиш Ctrl+H или щелчком по соответствующему значку на панели задач. Выглядит оно следующим образом:

Как Вы видите, оно идентично окну настройки фильтров, за исключением того, что по умолчанию не имеет никаких установок, то есть подсветка полностью отключена. Алгоритм настройки параметров подсветки и выборки результатов окна Highlighting во многом схожи с аналогичными в окне Filter.

Поиск по событиям

Фильтрация результатов это превосходно! Фильтр позволяет нам гибко манипулировать выборкой из общего потока событий, однако, в большинстве случаев достаточно сложно сформировать условия, при которых диапазон отфильтровываемых событий сужался бы до какого-то приемлемого минимума. Результатов все-равно бывает много, да и в области отфильтрованных строк иногда требуется найти внезапно обнаруженную константу. Иногда бывает полезным найти какое-либо ключевое слово во всем объеме захваченной информации без понимания, в каком именно столбце оно может располагаться, поэтому создание фильтра оказывается проблематичным. Эти и многие другие рабочие моменты говорят в пользу использования традиционного, хорошо знакомого всем с детства поиска. Вызывается окно поиска комбинацией клавиш Ctrl+F или проходом по меню Edit - Find:

Будет отображено уже знакомое по другим продуктам Microsoft окно поиска. Поиск осуществляется по значениям всех без исключения полей вывода главного окна Process Monitor и при обнаружении первого попавшегося совпадения, утилита пролистывает экран до найденного значения и маркирует целиком всю строку с обнаруженным ключевым фрагментом синим цветом.

Детали событий

Process Monitor получает от различных компонентов операционной системы достаточно большое количество дополнительной информации. Все они отображаются в столбце Detail. Большинство из них чисто информативные, поэтому обычно пропускаются при анализе. Тут можно встретить запрашиваемый уровень доступа для операции, подробности запросов функций, дополнительные параметры некоторых функций, имена пакетов драйверов и прочее

Изучение события

Вся информация, коллекционируемая утилитой Process Monitor в процессе записи событий, представляется в виде огромной таблицы, каждая строка которой отражает лишь обобщенное описание определенного произошедшего события. Ну и что, как Вы думаете, достаточно ли этой информации, представленной в главном экране утилиты в виде ограниченных сведений, разнесенных на несколько колонок? Иногда да, но зачастую и нет! Надо отдать должное авторам Process Monitor'a за то, что они предусмотрели логику более детального исследования записываемых событий. Давайте выполним двойной щелчок на строке события, и посмотрим что же произойдет? После выполнения двойного щелчка открывается отдельное окно, имеющее следующий вид:

Во вкладке Event (Событие), мы видим общую информацию об интересующем нас событии. В общем то, именно эта вкладка не представляет для исследователя большой ценности, поскольку содержит информацию, которую можно получить в интерфейсе утилиты другими способами. Но вот две оставшиеся вкладки окна определенно могут нас заинтересовать. Средняя вкладка называется Process (Процесс) и выглядит следующим образом:

Тут мы видим путь к модулю (Path), командную строку, с использованием которой был запущен модуль (Command Line), пользователя, с привилегиями которого процесс был запущен (User), идентификатор сессии входа в систему (Auth ID), в которой процесс, хозяин операции, выполняется, и уровень целостности (Integrity), присвоенный процессу, хозяину операции, при запуске. Отдельного внимания удостаивается информационное окно со списком библиотек, загруженных в адресное пространство процесса (Modules), которое сильно способствует выявлять непрошенных гостей в виде различного рода вредоносов. Но для продвинутых исследователей настоящей ценностью является последняя, самая правая вкладка Stack (Стек), которая позволяет увидеть стек вызовов основного потока процесса:

Как мы видим, в этой вкладке можно обнаружить хорошо знакомую нам по отладчику WinDbg, классическую цепочку вызовов функций, называемую стеком вызовов. Во-первых, она позволяет отследить последовательность вызовов функций с момента начала выполнения стартовой функции потока. Во-вторых, по последовательности вызовов функций можно определить к каким модулям (библиотекам) эти функции принадлежат, тем самым выявив и системные компоненты, которые либо требуют обновления, либо вообще не должны применяться в данном модуле (например: вирусы).

Сценарии использования

Некоторые замечания по статусам программы Process Monitor:

• Событие, в поле операции которого стоит Load Image (Загрузка образа) помогает при диагностике проблем запуска программы. Если программа по каким то причинам не запускается, то ищем в общем списке событие с операцией Load Image и смотрим списки DLL, которые загружаются (описаны своими событиями) непосредственно за событием загрузки образа. Если вспомнить алгоритм загрузки образа, то мы поймем, что обычно за операцией Load Image следуют события поиска необходимых DLL библиотек. Дело в том, что загрузчик Windows готовит адресное пространство процесса, проецируя в него все необходимые программе библиотеки и производя неявное связывание на начальном этапе. Если в какой то из необходимых основной программе библиотек DLL произошла ошибка загрузки её образа, то очевидно, что загрузчик Windows не сможет запустить и основную программу. Событие загрузки образа фиксируется со статусом "отказано в доступе" (ACCESS DENIED);
• Статусы, на которые стоит обращать внимание в первую очередь: ACCESS DENIED, SHARING VIOLATION, NAME NOT FOUND (с последним имеются исключения). Статус NAME NOT FOUND в большинстве случаев достаточно типовой статус завершения, не стоит так уж прям преувеличивать его значимость и считать виновником всех бед. Зачастую статус высвечивается в случае, когда приложение проверяет наличие файла или ключа реестра (содержащих конфигурацию программы), и по результатам этой проверки выполняет тот или иной код, то есть производит логическое ветвление в зависимости от результата запроса. Программа может и не найти ключ реестра, содержащий собственную конфигурации, и в таких случаях мы увидим все тот же статус NAME NOT FOUND. Одним словом, статус NAME NOT FOUND должен рассматриваться в контексте приведшего к нему события.
• Для определения виновника чрезмерной нагрузки на дисковую подсистему: запускаем Procmon, создаем фильтр с настройками Path - begin with - C:\ (хотя тут может быть указан любой интересующий логический диск) и нажимаем OK. Затем, после непродолжительного сбора данных (~одна минута) идем в меню Tools и выбираем пункт Process Activity Summary. В открывшемся окне сортируем по колонке File Events и получаем в вверху списка имена процессов, активно работающих с файловой системой. Затем, чтобы узнать какие именно файлы участвуют в интенсивном обмене данными, можно выбрать меню Tools и пункт File Summary, и в открывшемся окне наблюдать список файлов, задействованных в дисковых операциях. Вывод автоматически сортируется по колонке Total Events, поэтому в верхней части списка мы наблюдаем наиболее интенсивно используемые в операциях дискового ввода-вывода файлы.

Диагностика этапа загрузки

Довольно часто встречаются ситуации, когда проблемы у операционной системы начинаются задолго до прорисовки интерфейса пользователя, уже на этапах загрузки. Для диагностирования подобных сбоев в сети имеется некоторое количество специализированного инструментария, такого например, как xbootmgr/xperf. Удачно вписывается в этот ряд и утилита Process Monitor. Procmon записывает события всех исполняющихся на стадиях загрузки процессов, с помощью драйвера этапа загрузки под названием procmon23.sys (имя может меняться от версии к версии), который был описан в начале статьи. К сожалению, драйвер стартует на этапе работы модуля Winload.exe, что препятствует фиксированию более раннего этапа Bootmgr, однако, в большинстве случаев, на эту мелочь можно закрыть глаза. Включение логирования процесса загрузки активируется через опцию Enable Boot Logging меню Options.

В дополнение к активации механизма, Procmon предлагает включить профилирование потоков через равные промежутки времени. Это немаловажно, потому что в большинстве случаев проблемы загрузки связаны с медленной работой определенных процессов. Именно с целью отследить подобные "тормозящие" процессы включается профилирование, которое позволяет создавать эдакие снимки активности потоков внутри процесса (стек вызовов и прочие данные) через равные промежутки времени. В итоге, записываемая информация помогает понять на какие именно операции поток тратит процессорное время.
После включения опции Enable Boot Logging можно перезагружать операционную систему. После завершения загрузки запускаем утилиту Process Monitor для сохранения лог-файлов процесса загрузки и видим следующее диалоговое окно:

В котором нам предлагается сохранить события процесса загрузки в отдельный лог-файл с расширением .pml. В зависимости от объема информации, лог-файл может быть сохранен как в едином файле, так и разбит на серию файлов примерно равного размера.

После сохранения лог-файлов активности этапа загрузки, впоследствии можно будет проанализировать их, открыв в программе Process Monitor либо двойным щелчком по .pml-файлу, либо открыв его непосредственно через меню File - Open. Тем не менее тут есть один нюанс, если файл или набор файлов журнала процесса загрузки слишком большой, и утилита не может найти достаточного пространства в файле подкачки либо виртуальном пространстве процесса для создания буфера, то выдается ошибка "Unable to open Bootlog.pml for reading .. ". Я лично решил её временным включением файла подкачки, который у меня, традиционно, отключен вообще.