一丶同步与互斥详解,以及实现一个进程监视软件.
1.用于线程同步的 KEVENT
事件很简单分别分为 事件状态. 以及事件类别.
事件状态:
有信号 Signaled
无信号 Non-signaled
事件类别
自动恢复 Synchronization 自动设置
不自动恢复. Notification 手动设置
事件的创建函数
** IoCreateNotificationEvent() **
** KeClearEvent() ** 设置为无信号状态
** KeResetEvent() ** 设置为无信号状态并返回之前的状态
** KeSetEvent()** 设置事件为有信号.
其实理解有信号跟无信号就可以了. 有信号了.我的等待函数才可以等待.
无信号就会阻塞在哪里.
事件的类别就是等待之后 根据你的设置.是自动设置为无信号. 还是不设置.
如果自动设置为无信号.那么下个线程来就会阻塞.直到我们设置为事件为有信号.才可以.
在内核中一般使用事件是使用匿名内核事件. 而不是使用IoCreateNotificationEvent
代码如下:
KEVENT myKevent;
KeInitializeEvent(&myKevent, NotificationEvent,FALSE);
//设置事件为有信号
KeSetEvent(&myKevent,IO_NO_INCREMENT,FALSE);
//等待事件
KeWaitForSingleObject(&myEvent,Executive,KernerMode,False,NULL);
//因为设置的类别是手动设置类别.所以我们自己要把事件信号设置为无信号
//调用两个都可以
KeResetEvent(&myEvent);
KeClearEvent(&myEvent);
2.进程监视 ring0 与 ring3同步使用Event
如果ring0跟ring3通讯.就要使用我们上面说的
ring0 -> ring3通讯的命名函数了.
IoCreateNotificationEvent
在使用Ring0 -> ring3通讯的时候.我们要了解下这个函数以及其它相关的知识
1.ring0 创建命名事件 - > ring3使用这个事件. 那么就需要建立一个名字了.名字如下;
** L"\BaseNamedObjects\你自定义的名字
2.再探 IoCreateDevice**函数的作用.
IoCreateDevice 函数.众所周知.是建立设备对象.
定义如下:
NTSTATUS IoCreateDevice(
PDRIVER_OBJECT DriverObject,
ULONG DeviceExtensionSize, //设备扩展大小
PUNICODE_STRING DeviceName,
DEVICE_TYPE DeviceType,
ULONG DeviceCharacteristics,
BOOLEAN Exclusive,
PDEVICE_OBJECT *DeviceObject
);
我们先前所说.创建设备对象的时候.第二个参数是设备扩展大小.
我们一直给0.但是现在因为 ring0 - ring3通信. 需要我们自定义数据结构.进行存储ring0的数据. 那么可以使用这个设备扩展了.
如:
我们创建一个结构体. 将这个结构体的大小传入到第二个参数中.
使用的时候在我们创建的设备对象中.有一个成员.是s DeviceExtension.这个就是我们设备扩展为我们申请的那块内存.
我们可以转化为我们自定义结构体大小.
代码很简单.如下:
typedef struct _MYDEVICE_EXTENSION
{
//自定义数据
}MYDEVICE_EXTENSION,*PMYDEVICE_EXTENSION;
IoCreateDevice(DriverObject,sizeof(MYDEVICE_EXTENSION),…);
主要就是第二个参数.
使用:
PMYDEVICE_EXTENSION pMyDevice = (PMYDEVICE_EXTENSION)Device->DeviceExtension; 这个成员就指向我们扩展的内存.
强转为我们的指针即可.
pMyDevice->xxx = xxx;
pMyDevice->xxx = xxx;
最后使用内核创建事件 进行创建即可. IoCreateNotificationEvent
ring3想使用ring0下定义的Event很简单.
如下:
#define EVENT_NAME L"\Global\xxx"
HANDLE hEvent = OpenEventW(SYNCHRONIZE,FASE,EVENT_NAME);
while(WaitForSingleObject(hEvent,INFINITE))
{
发送 DeviceIoControl读取内核层的数据即可.(上面说的设备扩展数据)
}
ring3等待ring0的事件就很简单了. 直接打开事件.等待即可.
3.进程监视代码.
进程监视.首先会用到上面所说内容.然后分为下面几个步骤
1.创建设备对象.设备对象中扩展属性我们自定义结构体.传入结构体大小即可.
2.创建全局设备对象变量指针.保存创建的设备对象
3.创建符号链接,ring3 跟 ring 0进行通讯
4.创建控制派遣函数.接受ring3下发的控制吗.
5.使用IoCreateNotificationEvent创建事件对象.用于Ring3跟Ring0的事件同步.
6.注册进程控制回调函数.当进程创建.或者销毁会调用回调
7.回调函数,全局设备对象指针的子成员.指向我们自定义结构体.
转换一下. 赋值参数.并且设置事件对象
8.ring3读取数据的时候.控制函数将回调函数中赋值出来的数据拷贝给
ring3即可.
9.ring3进行打开事件.等待事件.发送DeviceIoControl控制吗.读取数据.显示 数据.
代码如下:
ring0:
#include <ntddk.h>
#include <ntstrsafe.h>
/*
符号连接名
设备对象名
事件等待名
*/
#define IBINARY_LINKNAME L"\DosDevices\IBinarySymboliclnk"
#define IBINARY_DEVICENAME L"\Device\IBinaryProcLook"
#define IBINARY_EVENTNAME L"\BaseNamedObjects\ProcLook"
//定义 ring0 ring3控制码
#define CTRLCODE_BASE 0x8000
#define MYCTRL_CODE(i)
CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN,CTRLCODE_BASE +i,METHOD_BUFFERED,FILE_ANY_ACCESS)
#define IOCTL_PROCESS_LOCK_READ MYCTRL_CODE(1)
UNICODE_STRING g_uSymbolicLinkName = { 0 };
//控制派遣函数.以及卸载函数.
void DriverUnLoad(PDRIVER_OBJECT pDriverObject);
NTSTATUS InitDeviceAnSymbolicLink(
PDRIVER_OBJECT pDriverObj,
UNICODE_STRING uDeviceName,
UNICODE_STRING uSymbolicLinkName,
UNICODE_STRING uEventName);
NTSTATUS DisPatchComd(PDEVICE_OBJECT pDeviceObject, PIRP pIrp);
NTSTATUS DisPatchIoControl(PDEVICE_OBJECT pDeviceObject,PIRP pIrp);
VOID pMyCreateRoutine (IN HANDLE pParentId,HANDLE hProcessId,BOOLEAN bisCreate);
//自定义设备扩展.以及全局变量指针.进行保存的.
typedef struct _Device_Exten
{
/*
自定义数据.比如保存
进程PID 父PID
进程事件对象
全局事件对象
*/
HANDLE hProcess; //进程句柄
PKEVENT pkProcessEvent; //全局事件对象,ring3使用
HANDLE hProcessId; //进程的PID
HANDLE hpParProcessId; //父进程ID.当前你也可以有进程名字
BOOLEAN bIsCreateMark; //表示是创建进程还是销毁.创建进程回调可以看到
}DEVICE_EXTEN,* PDEVICE_EXTEN;
PDEVICE_OBJECT g_PDeviceObject;
//定义ring3->读取ring0的数据
typedef struct _PROCESS_LONNK_READDATA
{
HANDLE hProcessId;
HANDLE hpParProcessId;
BOOLEAN bIsCreateMark;
}PROCESS_LONNK_READDATA,*PPROCESS_LONNK_READDATA;
NTSTATUS
DriverEntry(
In PDRIVER_OBJECT pDriverObject,
In PUNICODE_STRING RegistryPath
)
{
NTSTATUS ntStatus;
UNICODE_STRING uDeviceName = { 0 };
UNICODE_STRING uEventName = { 0 }; //setp 1注册卸载函数,以及设置通讯方式 pDriverObject->DriverUnload = DriverUnLoad; //setp 2 初始化符号链接名.设备名. 以及事件对象名字,并且检验一下 ntStatus = RtlUnicodeStringInit(&uDeviceName, IBINARY_DEVICENAME); if (!NT_SUCCESS(ntStatus)) { KdPrint(("初始化设备名称失败")); return ntStatus; } KdPrint(("初始化设备名称成功")); ntStatus = RtlUnicodeStringInit(&g_uSymbolicLinkName, IBINARY_LINKNAME); if (!NT_SUCCESS(ntStatus)) { KdPrint(("初始化符号链接名字失败")); return ntStatus; } KdPrint(("初始化符号链接名字成功")); ntStatus = RtlUnicodeStringInit(&uEventName, IBINARY_EVENTNAME); if (!NT_SUCCESS(ntStatus)) { KdPrint(("初始化全局事件对象失败")); return ntStatus; } KdPrint(("初始化全局事件对象成功")); //setp 3建立一个函数.函数内部进行初始化设备对象.初始化符号链接.初始化全局事件对象. ntStatus = InitDeviceAnSymbolicLink( pDriverObject, uDeviceName, g_uSymbolicLinkName, uEventName); return ntStatus; }
//卸载驱动.关闭符号链接
void DriverUnLoad(PDRIVER_OBJECT pDriverObject)
{
NTSTATUS ntStatus;
UNICODE_STRING SymboLicLinkStr = { 0 };
ntStatus = RtlUnicodeStringInit(&SymboLicLinkStr, IBINARY_LINKNAME);
if (NT_SUCCESS(ntStatus))
{
ntStatus = IoDeleteSymbolicLink(&SymboLicLinkStr);
if (!NT_SUCCESS(ntStatus))
{
KdPrint((“删除符号链接失败”));
}
}
IoDeleteDevice(pDriverObject->DeviceObject); PsSetCreateProcessNotifyRoutine(pMyCreateRoutine, TRUE); KdPrint(("驱动已卸载")); }
NTSTATUS InitDeviceAnSymbolicLink(
PDRIVER_OBJECT pDriverObj,
UNICODE_STRING uDeviceName,
UNICODE_STRING uSymbolicLinkName,
UNICODE_STRING uEventName)
{
NTSTATUS ntStatus;
PDEVICE_OBJECT pDeviceObject = NULL;
//使用自定义结构
ULONG i = 0;
ntStatus = IoCreateDevice( pDriverObj, sizeof(DEVICE_EXTEN),//使用设备扩展.指定大小.那么设备对象中成员就会指向这块内存 &uDeviceName, FILE_DEVICE_UNKNOWN, FILE_DEVICE_SECURE_OPEN, FALSE, //独占设备 &pDeviceObject); if (!NT_SUCCESS(ntStatus)) { KdPrint(("创建设备对象失败")); IoDeleteDevice(pDeviceObject); return ntStatus; } pDriverObj->Flags |= DO_BUFFERED_IO; //成功之后保存到全局变量中 KdPrint(("创建设备对象成功")); g_PDeviceObject = pDeviceObject; //创建事件.ring3->ring0的事件 PDEVICE_EXTEN pDeviceExten = (PDEVICE_EXTEN)pDeviceObject->DeviceExtension; pDeviceExten->pkProcessEvent = IoCreateNotificationEvent(&uEventName, &pDeviceExten->hProcess); KeClearEvent(pDeviceExten->pkProcessEvent); //创建符号链接 ntStatus = IoCreateSymbolicLink(&g_uSymbolicLinkName, &uDeviceName); if (!NT_SUCCESS(ntStatus)) { KdPrint(("创建符号链接失败")); IoDeleteDevice(pDeviceObject); return ntStatus; } KdPrint(("创建符号链接成功")); /* 因为设备对象扩展我们传入了DEVICE_EXTEN大小.所以在调用IoCreateDevice的时候.返回的 设备对象中.设备对象会根据我们传入的大小创建一块内存.这块内存就保存在DeviceExtension 这个字段中. 下面调用IoCreateNotificationEvent是创建了一个命名事件.我们将事件放到我们结构体中. 这个函数创建的事件必须手工设置事件状态.所以我们首先初始化为无信号状态. 总的来说.IoCreateNotificationEvent创建的时候需要一个HANDLE以及一个PKEVENT. */ //注册回调控制函数.当进程来了会通知. // PsSetCreateProcessNotifyRoutine ntStatus = PsSetCreateProcessNotifyRoutine(pMyCreateRoutine,FALSE); //FASLE为注册 if (!NT_SUCCESS(ntStatus)) { KdPrint(("注册系统回调失败")); IoDeleteDevice(pDeviceObject); return ntStatus; } KdPrint(("注册系统回调成功")); //初始化派遣函数 for (i = 0; i < IRP_MJ_MAXIMUM_FUNCTION; i++) { pDriverObj->MajorFunction[i] = DisPatchComd; } pDriverObj->MajorFunction[IRP_MJ_DEVICE_CONTROL] = DisPatchIoControl; return STATUS_SUCCESS; }
//当进程来的时候.会通知你.
VOID pMyCreateRoutine(
IN HANDLE pParentId,
HANDLE hProcessId,
BOOLEAN bisCreate)
{
/*
进程来的时候会通知我们.所以我们给设备扩展进行赋值.赋值进程ID以及是否创建
*/
PDEVICE_EXTEN pDeviceExten =(PDEVICE_EXTEN)g_PDeviceObject->DeviceExtension;
pDeviceExten->hProcessId = hProcessId;
pDeviceExten->hpParProcessId = pParentId;
pDeviceExten->bIsCreateMark = bisCreate;
//赋值完毕之后.设置信号状态为有信号. 这样Ring3就会等待到事件了.
KeSetEvent(pDeviceExten->pkProcessEvent,0,FALSE);
//通知ring3可以读取了.那么还要设置为ring0的事件为无信号.用来保持同步
//KeClearEvent(pDeviceExten->pkProcessEvent);
KeResetEvent(pDeviceExten->pkProcessEvent); //跟ClearEvent一样.上面的快.这个会返回上一个设置的信号状态.都用一次
}
NTSTATUS DisPatchComd(PDEVICE_OBJECT pDeviceObject, PIRP pIrp)
{
pIrp->IoStatus.Information = 0;
pIrp->IoStatus.Status = STATUS_SUCCESS;
IoCompleteRequest(pIrp, IO_NO_INCREMENT);
return pIrp->IoStatus.Status; }
NTSTATUS DisPatchIoControl(PDEVICE_OBJECT pDeviceObject, PIRP pIrp)
{
/*
Ring3 -> ring0通讯的控制派遣函数.自定义控制码.获取Irp堆栈.获取缓冲区.
*/ NTSTATUS ntStatus; PIO_STACK_LOCATION pIrpStack; PVOID pUserOutPutBuffer; PPROCESS_LONNK_READDATA pReadData; ULONG uIoControl = 0; ULONG uReadLength; ULONG uWriteLeng; PDEVICE_EXTEN pDeviceExten; /* 开始解析用户操作 */ KdPrint(("解析用户控制码")); pIrpStack = IoGetCurrentIrpStackLocation(pIrp); //从堆栈中获取用户控制数据 pUserOutPutBuffer = pIrp->AssociatedIrp.SystemBuffer; //如果控制码是缓冲区方式.就使用这个. //定义读取的数据 pReadData = (PPROCESS_LONNK_READDATA)pUserOutPutBuffer; //获取控制码.长度.进行读取 uIoControl = pIrpStack->Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode; uReadLength = pIrpStack->Parameters.DeviceIoControl.InputBufferLength; uWriteLeng = pIrpStack->Parameters.DeviceIoControl.OutputBufferLength; switch (uIoControl) { case IOCTL_PROCESS_LOCK_READ: //拷贝数据即可. pDeviceExten = (PDEVICE_EXTEN)g_PDeviceObject->DeviceExtension; pReadData->hProcessId = pDeviceExten->hProcessId; pReadData->hpParProcessId = pDeviceExten->hpParProcessId; pReadData->bIsCreateMark = pDeviceExten->bIsCreateMark; KdPrint(("内核读取 父ID = %d,子Id = %d,是否创建 = %d", (ULONG)pDeviceExten->hpParProcessId, (ULONG)pDeviceExten->hProcessId, (ULONG)pDeviceExten->bIsCreateMark)); break; default: KdPrint(("其它控制码")); ntStatus = STATUS_INVALID_PARAMETER; uWriteLeng = 0; break; } pIrp->IoStatus.Information = uWriteLeng; //读取的字节数 pIrp->IoStatus.Status = ntStatus; IoCompleteRequest(pIrp,IO_NO_INCREMENT); return ntStatus; }
ring3下打开事件对象即可. 注意我自己写的是打开 全局事件对象\Global
然后发送控制码.ring0进行赋值即可.
ring3代码.
// ProcWatchClientConsole.cpp : Defines the entry point for the console application.
//
#include “windows.h”
#include “winioctl.h”
#include “stdio.h”
#define EVENT_NAME L"Global\ProcLook"
#define CTRLCODE_BASE 0x8000
#define MYCTRL_CODE(i)
CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN,CTRLCODE_BASE +i,METHOD_BUFFERED,FILE_ANY_ACCESS)
#define IOCTL_PROCESS_LOCK_READ MYCTRL_CODE(1)
#define IOCTL_PROCESS_LOCK_READ MYCTRL_CODE(1)
typedef struct _PROCESS_LONNK_READDATA
{
HANDLE hProcessId;
HANDLE hpParProcessId;
BOOLEAN bIsCreateMark;
}PROCESS_LONNK_READDATA, *PPROCESS_LONNK_READDATA;
int main(int argc, char* argv[])
{
PROCESS_LONNK_READDATA pmdInfoNow = { 0 }; PROCESS_LONNK_READDATA pmdInfoBefore = { 0 }; // 打开驱动设备对象 HANDLE hDriver = ::CreateFile( "\\\\.\\IBinarySymboliclnk", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL); if (hDriver == INVALID_HANDLE_VALUE) { printf("Open device failed:%x\n", GetLastError()); return -1; } // 打开内核事件对象 HANDLE hProcessEvent = ::OpenEventW(SYNCHRONIZE, FALSE, EVENT_NAME); if (NULL == hProcessEvent) { OutputDebugString("打开事件对象失败"); system("pause"); return 0; } OutputDebugString("打开事件对象成功"); while (TRUE) { ::WaitForSingleObject(hProcessEvent, INFINITE); //等待事件 DWORD dwRet = 0; BOOL bRet = FALSE; bRet = ::DeviceIoControl( hDriver, IOCTL_PROCESS_LOCK_READ, NULL, 0, &pmdInfoNow, sizeof(pmdInfoNow), &dwRet, NULL); if (!bRet) { OutputDebugString("发送控制码失败"); system("pause"); return 0; } OutputDebugString("Ring3发送控制码成功"); if (bRet) { if (pmdInfoNow.hpParProcessId != pmdInfoBefore.hpParProcessId || \ pmdInfoNow.hProcessId != pmdInfoBefore.hProcessId || \ pmdInfoNow.bIsCreateMark != pmdInfoBefore.bIsCreateMark) { if (pmdInfoNow.bIsCreateMark) { printf("进程创建 PID = %d\n", pmdInfoNow.hProcessId); } else { printf("进程退出，PID = %d\n", pmdInfoNow.hProcessId); } pmdInfoBefore = pmdInfoNow; } } else { printf("Get Proc Info Failed！\n"); break; } } ::CloseHandle(hDriver); system("pause"); return 0; }
注意,ring0下设置的进程系统回调是用的 PsSetCreateProcessNotifyRoutine 这个内核函数只能监视
进程ID 父进程ID以及一个创建或者结束标记. 我们可以使用Ex系列.这样的话可以监视到进程的名字.等等.
深圳网站建设https://www.sz886.com