虛擬8086模式的內(nèi)存管理

虛擬8086模式的內(nèi)存管理下邊我們用到的V86即指虛擬8086模式。在以前的教程中，你學(xué)習(xí)了怎樣模擬V86中斷，但還有一個(gè)問題沒有解決：在VxD和V86代碼之間交換數(shù)據(jù)。我們將在此學(xué)習(xí)如何使用V86內(nèi)存管理器來實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。在這里下載例子程序理論假如你的VxD和一些V86程序一起運(yùn)行，如何傳送大量數(shù)據(jù)到V86程序中或從V86程序中傳送大量數(shù)據(jù)遲早是一個(gè)大問題。通過寄存器傳送大量數(shù)據(jù)是不現(xiàn)實(shí)的。可能你的下一個(gè)想法是在ring0中分配一大塊內(nèi)存，并且通過一些寄存器傳送其指針到V86程序，使其能訪問這些數(shù)據(jù)。假如你這樣做，可能會(huì)破壞你的系統(tǒng)，因?yàn)閂86的地址定位方式需要segment:offset對，而不是線性定位方式。對這個(gè)問題，有很多解決的方法。然而，我選擇了一個(gè)由V86內(nèi)存管理器提供的一種簡便的方法。如你能在你可使用的V86內(nèi)存范圍內(nèi)找到一個(gè)空閑的內(nèi)存塊作為通訊緩沖區(qū)，這將解決其中的一個(gè)問題。然而，指針傳送的問題依然存在。你可以通過V86內(nèi)存管理器的服務(wù)來解決這兩個(gè)問題。V86內(nèi)存管理器是為V86應(yīng)用管理內(nèi)存的靜態(tài)VxD。它還為V86應(yīng)用提供EMS和XMS服務(wù)和為其他VxD提供API傳送服務(wù)。API傳送是一個(gè)從ring0拷貝數(shù)據(jù)到V86范圍內(nèi)的緩沖區(qū)并且傳送V86緩沖區(qū)地址到V86代碼的過程。V86內(nèi)存管理器有一個(gè)在V86內(nèi)存范圍內(nèi)的傳送緩沖區(qū)，其含有VxD拷貝到V86內(nèi)存范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，反之亦然。初始的緩沖區(qū)是4K。你以調(diào)用V86MMGR_Set_Mapping_Info來增加它的大小?，F(xiàn)在你知道了傳送緩沖區(qū)，我們?nèi)绾慰饺牖蚩匠鰯?shù)據(jù)呢？這個(gè)問題通過調(diào)用兩個(gè)服務(wù)來解決：V86MMGR_Allocate_Buffer和V86MMGR_Free_Buffer。V86MMGR_Allocate_Buffer從傳送緩沖區(qū)分配一塊內(nèi)存并且從ring0拷貝一些數(shù)據(jù)到分配的V86緩沖區(qū)。V86MMGR_Free_Buffer正好相反：它從分配的V86內(nèi)存塊拷貝一些數(shù)據(jù)到ring0緩沖區(qū)并且釋放由V86MMGR_Allocate_Buffer分配的內(nèi)存塊。記住，V86在內(nèi)存管理器象堆棧一樣管理被分配的緩沖區(qū)。這意味著分配/釋放必須按先進(jìn)后出的規(guī)則。所以如你調(diào)用了兩次V86MMGR_Allocate_Buffer，第一個(gè)V86MMGR_Free_Buffer將釋放由第二個(gè)V86MMGR_Allocate_Buffer調(diào)用而分配的緩沖區(qū)。我們來看一下V86MMGR_Allocate_Buffer的定義，它是一個(gè)基本寄存器傳送參數(shù)的服務(wù)。EBX當(dāng)前VM的句柄EBP指向當(dāng)前VM的客戶寄存器結(jié)構(gòu)的指針ECX從傳送緩沖區(qū)分配的字節(jié)數(shù)CARRYFLAG進(jìn)位標(biāo)志位，如你不想從ring0緩沖區(qū)拷貝數(shù)據(jù)到分配的內(nèi)存塊就清零，如你想從ring0緩沖區(qū)拷貝數(shù)據(jù)到分配的內(nèi)存塊就置1FS:ESI指向ring0緩沖區(qū)的selector:offset指針，緩沖區(qū)中有要被拷貝到被分配的緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)如果進(jìn)位標(biāo)志位被清零，則忽略它。假如調(diào)用成功，進(jìn)位標(biāo)志位被清零并且ECX包含在傳送緩沖區(qū)中的字節(jié)數(shù)。這個(gè)數(shù)值應(yīng)小于你要求的數(shù)值，所以你應(yīng)保持這個(gè)數(shù)值，V86MMGR_Free_Buffer待會(huì)要用到它。EDI的高字包含被分配的內(nèi)存塊的V86段地址，偏移地址在在低字中。進(jìn)位標(biāo)志位當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)被置位。V86MMGR_Free_Buffer和V86MMGR_Allocate_Buffer接受同樣的參數(shù)。當(dāng)你調(diào)用V86MMGR_Allocate_Buffer時(shí)，你在當(dāng)前VM的V86內(nèi)存范圍內(nèi)分配了一塊內(nèi)存，并且把其地址放到了EDI中。你可以使用這些服務(wù)傳送數(shù)據(jù)到V86中斷中或從V86中斷中取得數(shù)據(jù)。在附加的API傳送中，V86內(nèi)存管理器也給其他VxDs提供了API映射服務(wù)。API映射服務(wù)是映射一些在擴(kuò)展內(nèi)存中的頁到每個(gè)VM的V86內(nèi)存范圍。你可以使用V86MMGR_Map_Pages執(zhí)行API映射。使用這個(gè)服務(wù)，頁被映射到每個(gè)VM的同一線性地址空間上。如你僅僅工作在一個(gè)VM上，這將浪費(fèi)地址空間。因?yàn)锳PI映射比API傳送要慢，所以你盡可能使用API傳送方式。API映射僅僅使用在一些要訪問同一線性地址空間并作用到所有VM的V86操作上。例子：這個(gè)例子演示了API傳送方式，使用了int21h的440Dh功能（從代碼66h）。這個(gè)中斷調(diào)用得到媒體ID，你的第一個(gè)固定磁盤的卷標(biāo)號。;VxDLabel.asm,.386pinclude\masm\include\vmm.incinclude\masm\include\vwin32.incinclude\masm\include\v86mmgr.incVxDNameTEXTEQUControlNameTEXTEQUVxDMajorVersionTEXTEQU<1>VxDMinorVersionTEXTEQU<0>VxD_STATIC_DATA_SEGVxD_STATIC_DATA_ENDSVXD_LOCKED_CODE_SEG；,Remember:ThenameofthevxdMUSTbeuppercaseelseitwon'twork/unload；DECLARE_VIRTUAL_DEVICE%VxDName,%VxDMajorVersion,%VxDMinorVersion,%ControlName,UNDEFINED_DEVICE_ID,UNDEFINED_INIT_ORDERBegin_control_dispatch%VxDNameControl_DispatchW32_DEVICEIOCONTROL,OnDeviceloControlEnd_control_dispatch%VxDNameVXD_LOCKED_CODE_ENDSVXD_PAGEABLE_CODE_SEGBeginProcOnDeviceIoControlassumeesi:ptrDIOCParams.if[esi].dwIoControlCode==1VMMCallGet_Sys_VM_HandlemovHandle,ebxassumeebx:ptrcb_smovebp,[ebx+CB_Client_Pointer]movecx,sizeofMIDstcpushesimovesi,OFFSET32MediaIDpushdspopfsVxDCallV86MMGR_Allocate_BufferpopesijcEndImovAllocSize,ecxPush_Client_StateVMMCallBegin_Nest_V86_Execassumeebp:ptrClient_Byte_Reg_Strucmov[ebp].Client_ch,8mov[ebp].Client_cl,66hassumeebp:ptrClient_word_reg_strucmovedx,edimov[ebp].Client_bx,3;driveAmov[ebp].Client_ax,440dhmov[ebp].Client_dx,dxshredx,16mov[ebp].Client_ds,dxmoveax,21hVMMCallExec_IntVMMCallEnd_Nest_ExecPop_Client_State;;retrievethedata;movecx,AllocSizestcmovebx,Handlepushesimovesi,OFFSET32MedialDpushdspopfsVxDCallV86MMGR_Free_Bufferpopesimovedx,esiassumeedx:ptrDIOCParamsmovedi,[edx].lpvOutBuffermovesi,OFFSET32MediaID.midVolLabelmovecx,11repmovsbmovbyteptr[edi],0movecx,[edx].lpcbBytesReturnedmovdwordptr[edx],11EndI:.endifxoreax,eaxretEndProcOnDeviceIoControlVXD_PAGEABLE_CODE_ENDSVXD_PAGEABLE_DATA_SEGMIDstructmidInfoLeveldw0midSerialNumdd?midVolLabeldb11dup(?)midFileSysTypedb8dup(?)MIDendsMedialDMID<>Handledd?AllocSizedd?VXD_PAGEABLE_DATA_ENDSendJ;Label.asm;TheWin32VxDloader.；.386.modelflat,stdcalloptioncasemap:noneinclude\masm32\include\windows.incinclude\masm32\include\user32.incinclude\masm32\include\kernel32.incincludelib\masm32\lib\user32.libincludelib\masm32\lib\kernel32.libDlgProcPROTO:DWORD,:DWORD,:DWORD,:DWORD.dataFailuredb"CannotloadVxDLabel.VXD”,0AppNamedb"GetDiskLabel”,0VxDNamedb"\\.\vxdLabel.vxd”,0OutputTemplatedb"VolumeLabelofDriveC”,0.data?hInstanceHINSTANCE?hVxDdd?DiskLabeldb12dup(?)BytesReturneddd?.constIDD_VXDRUNequ101IDC_LOADequ1000.codestart:invokeGetModuleHandle,NULLmovhInstance,eaxinvokeDialogBoxParam,hInstance,IDD_VXDRUN,NULL,addrDlgProc,NULLinvokeExitProcess,eaxDlgProcprochDlg:HWND,uMsg:UINT,wParam:WPARAM,lParam:LPARAM.IFuMsg==WM_INITDIALOGinvokeCreateFile,addrVxDName,0,0,0,0,FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE,0.ifeax==INVALID_HANDLE_VALUEinvokeMessageBox,hDlg,addrFailure,addrAppName,MB_OK+MB_ICONERRORmovhVxD,0invokeEndDialog,hDlg,NULL.elsemovhVxD,eax.endif.elseifuMsg==WM_CLOSE.ifhVxD!=0invokeCloseHandle,hVxD.endifinvokeEndDialog,hDlg,0.ELSEIFuMsg==WM_COMMANDmoveax,wParammovedx,wParamshredx,16.ifdx==BN_CLICKED.IFax==IDC_LOADinvokeDeviceIoControl,hVxD,1,NULL,0,addrDiskLabel,12,addrBytesReturned,NULLinvokeMessageBox,hDlg,addrDiskLabel,addrOutputTemplate,MB_OK+MB_ICONINFORMATION.endif.endif.ELSEmoveax,FALSEret.ENDIFmoveax,TRUEretDlgProcendpendstart講解我們首先分析lable.asm,它是一個(gè)加載了VxD的WIN32應(yīng)用程序。invokeDeviceIoControl,hVxD,1,NULL,0,addrDiskLabel,12,addrBytesReturned,NULL它調(diào)用DeviceIoControl,設(shè)備代碼是1,沒有輸入緩沖區(qū)，一個(gè)指向輸出緩沖區(qū)的指針及其大小。DiskLable是一個(gè)接收由VxD返回的卷標(biāo)號的緩沖區(qū)。BytesReturned變量存有返回的字節(jié)數(shù)。這個(gè)例子說明了怎樣傳送數(shù)據(jù)和從VxD接收數(shù)據(jù)：你傳送輸入/輸出緩沖區(qū)給VxD并且VxD讀取/寫入數(shù)據(jù)到指定的緩沖區(qū)。我們下面看看VxD代碼。VMMCallGet_Sys_VM_HandlemovHandle,ebxassumeebx:ptrcb_smovebp,[ebx+CB_Client_Pointer]當(dāng)一個(gè)VxD接收W32_DeviceIoControl消息，它調(diào)用Get_Sys_VM_Handle得到系統(tǒng)VM的句柄并把它存在一個(gè)叫Handle的變量中。下面將從VM控制塊中提取指向客戶寄存器結(jié)構(gòu)的指針到EBP。movecx,sizeofMIDstcpushesimovesi,OFFSET32MediaIDpushdspopfsVxDCallV86MMGR_Allocate_BufferpopesijcEndImovAllocSize,ecx下面，準(zhǔn)備傳送到V86MMGR_Allocate_Buffer的參數(shù)。我們必須初始化被分配的緩沖區(qū)。我們把MediaID的偏移量送到ESI中，并且把選擇子放在FS中，然后調(diào)用V86MMGR_Allocate_Buffer。你等會(huì)要恢復(fù)指向DIOCParams的指針，所以我們必須通過pushesi和popesi來保護(hù)它。Push_Client_StateVMMCallBegin_Nest_V86_Execassumeebp:ptrClient_Byte_Reg_Strucmov[ebp].Client_ch,8mov[ebp].Client_cl,66hassumeebp:ptrClient_word_reg_strucmovedx,edimov[ebp].Client_bx,3;driveCmov[ebp].Client_ax,440dh我們在客戶寄存器結(jié)構(gòu)中準(zhǔn)備參數(shù)值來執(zhí)行int21h的440Dh功能（從代碼66h），得到盤C的媒體ID。我們拷貝edi的值到edx中（edi中有由V86MMGR_Allocate_Buffer分配的內(nèi)存塊的V86地址）。mov[ebp].Client_dx,dxshredx,16mov[ebp].Client_ds,dx調(diào)用了int21h的440Dh功能（從代碼66h）后，在ds:dx中得到一指向一個(gè)MID結(jié)構(gòu)的指針，我們必須把在edx中的