驱动程序与应用程序的通信离不开派遣函数,派遣函数是Windows驱动编程中的重要概念,一般情况下驱动程序负责处理I/O特权请求,而大部分IO的处理请求是在派遣函数中处理的,当用户请求数据时,操作系统会提前处理好请求,并将其派遣到指定的内核函数中执行,接下来将详细说明派遣函数的使用并通过派遣函数读取Shadow SSDT中的内容。
先来简单介绍一下 IRP(I/O Request Package)
输入输出请求包,该请求包在Windows内核中是一个非常重要的数据结构,当我们的上层应用与底层的驱动程序通信时,应用程序就会发出I/O请求,操作系统将该请求转化为相应的IRP数据,然后会根据不同的请求数据将请求派遣到相应的驱动函数中执行,这一点有点类似于Windows的消息机制。
简单的驱动通信: 注册两个派遣函数,当设备创建的时候触发,以及关闭时触发。
#include <ntddk.h>
VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT pDriver)
{
PDEVICE_OBJECT pDev; // 用来取得要删除设备对象
UNICODE_STRING SymLinkName; // 局部变量symLinkName
pDev = pDriver->DeviceObject;
IoDeleteDevice(pDev); // 调用IoDeleteDevice用于删除设备
RtlInitUnicodeString(&SymLinkName, L"\\??\\My_Driver"); // 初始化字符串将symLinkName定义成需要删除的符号链接名称
IoDeleteSymbolicLink(&SymLinkName); // 调用IoDeleteSymbolicLink删除符号链接
DbgPrint("删除设备与符号链接成功...");
}
NTSTATUS DispatchCreate(PDEVICE_OBJECT pDevObj, PIRP pIrp)
{
pIrp->IoStatus.Status = STATUS_SUCCESS; // 返回成功
DbgPrint("派遣函数 IRP_MJ_CREATE 成功执行 !\n");
IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT); // 指示完成此IRP
return STATUS_SUCCESS; // 返回成功
}
NTSTATUS DispatchClose(PDEVICE_OBJECT pDevObj, PIRP pIrp)
{
pIrp->IoStatus.Status = STATUS_SUCCESS; // 返回成功
DbgPrint("派遣函数 IRP_MJ_CLOSE 成功执行 !\n");
IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT); // 指示完成此IRP
return STATUS_SUCCESS; // 返回成功
}
NTSTATUS CreateDriverObject(IN PDRIVER_OBJECT pDriver)
{
NTSTATUS Status;
PDEVICE_OBJECT pDevObj;
UNICODE_STRING DriverName;
UNICODE_STRING SymLinkName;
RtlInitUnicodeString(&DriverName, L"\\Device\\My_Device");
Status = IoCreateDevice(pDriver, 0, &DriverName, FILE_DEVICE_UNKNOWN, 0, TRUE, &pDevObj);
DbgPrint("命令 IoCreateDevice 状态: %d", Status);
// DO_BUFFERED_IO 设置读写方式 Flags的三个不同的值分别为:DO_BUFFERED_IO、DO_DIRECT_IO和0
pDevObj->Flags |= DO_BUFFERED_IO;
RtlInitUnicodeString(&SymLinkName, L"\\??\\My_Device");
Status = IoCreateSymbolicLink(&SymLinkName, &DriverName);
DbgPrint("当前命令IoCreateSymbolicLink状态: %d", Status);
return STATUS_SUCCESS;
}
NTSTATUS DriverEntry(PDRIVER_OBJECT pDriver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
CreateDriverObject(pDriver); // 调用创建设备子过程
// 注册两个派遣函数,分别对应创建与关闭,派遣函数名可自定义
pDriver->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE] = DispatchCreate; // 创建成功派遣函数
pDriver->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE] = DispatchClose; // 关闭派遣函数
DbgPrint("驱动加载完成...");
pDriver->DriverUnload = UnDriver;
return STATUS_SUCCESS;
}
客户端代码
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <winioctl.h>
int main()
{
HANDLE hDevice = CreateFile(L"\\\\.\\My_Device", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
if (hDevice == INVALID_HANDLE_VALUE) //判断hDevice返回值是否为空
{
printf("获取驱动句柄失败!错误: %d\n", GetLastError());
getchar();
}
getchar();
CloseHandle(hDevice);
return 0;
}
读取驱动中的数据: 实现读取内核缓冲区中的数据,并打印出来。
#include <ntddk.h>
VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT pDriver)
{
PDEVICE_OBJECT pDev; // 用来取得要删除设备对象
UNICODE_STRING SymLinkName; // 局部变量symLinkName
pDev = pDriver->DeviceObject;
IoDeleteDevice(pDev); // 调用IoDeleteDevice用于删除设备
RtlInitUnicodeString(&SymLinkName, L"\\??\\My_Driver"); // 初始化字符串将symLinkName定义成需要删除的符号链接名称
IoDeleteSymbolicLink(&SymLinkName); // 调用IoDeleteSymbolicLink删除符号链接
DbgPrint("删除设备与符号链接成功...");
}
NTSTATUS DispatchCreate(PDEVICE_OBJECT pDevObj, PIRP pIrp)
{
pIrp->IoStatus.Status = STATUS_SUCCESS; // 返回成功
DbgPrint("派遣函数 IRP_MJ_CREATE 成功执行 !\n");
IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT); // 指示完成此IRP
return STATUS_SUCCESS; // 返回成功
}
NTSTATUS DispatchClose(PDEVICE_OBJECT pDevObj, PIRP pIrp)
{
pIrp->IoStatus.Status = STATUS_SUCCESS; // 返回成功
DbgPrint("派遣函数 IRP_MJ_CLOSE 成功执行 !\n");
IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT); // 指示完成此IRP
return STATUS_SUCCESS; // 返回成功
}
NTSTATUS DispatchRead(PDEVICE_OBJECT pDevObj, PIRP pIrp)
{
NTSTATUS Status = STATUS_SUCCESS;
PIO_STACK_LOCATION Stack = IoGetCurrentIrpStackLocation(pIrp);
ULONG ulReadLength = Stack->Parameters.Read.Length;
pIrp->IoStatus.Status = Status;
pIrp->IoStatus.Information = ulReadLength;
DbgPrint("应用要读取的长度:%d\n", ulReadLength);
// 将内核中的缓冲区全部填充为0x68 方便演示读取的效果
memset(pIrp->AssociatedIrp.SystemBuffer, 0x68, ulReadLength);
IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT);
return Status;
}
NTSTATUS CreateDriverObject(IN PDRIVER_OBJECT pDriver)
{
NTSTATUS Status;
PDEVICE_OBJECT pDevObj;
UNICODE_STRING DriverName;
UNICODE_STRING SymLinkName;
RtlInitUnicodeString(&DriverName, L"\\Device\\My_Device");
Status = IoCreateDevice(pDriver, 0, &DriverName, FILE_DEVICE_UNKNOWN, 0, TRUE, &pDevObj);
DbgPrint("命令 IoCreateDevice 状态: %d", Status);
pDevObj->Flags |= DO_BUFFERED_IO;
RtlInitUnicodeString(&SymLinkName, L"\\??\\My_Device");
Status = IoCreateSymbolicLink(&SymLinkName, &DriverName);
DbgPrint("当前命令IoCreateSymbolicLink状态: %d", Status);
return STATUS_SUCCESS;
}
NTSTATUS DriverEntry(PDRIVER_OBJECT pDriver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
{
CreateDriverObject(pDriver); // 调用创建设备
pDriver->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE] = DispatchCreate; // 创建成功派遣函数
pDriver->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE] = DispatchClose; // 关闭派遣函数
pDriver->MajorFunction[IRP_MJ_READ] = DispatchRead;
DbgPrint("驱动加载完成...");
pDriver->DriverUnload = UnDriver;
return STATUS_SUCCESS;
}
客户端代码
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <winioctl.h>
int main()
{
HANDLE hDevice = CreateFile(L"\\\\.\\My_Device", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
if (hDevice == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
printf("获取驱动句柄失败: %d\n", GetLastError());
getchar();
}
UCHAR buffer[10];
ULONG ulRead;
ReadFile(hDevice, buffer, 10, &ulRead, 0);
for (int i = 0; i < (int)ulRead; i++)
{
printf("%02X", buffer[i]);
}
getchar();
CloseHandle(hDevice);
return 0;
}