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Iczelion 的 Win32Asm VxD 汇编教程 （六）
DeviceIoControl接口
在这一节中我们将要关于学习动态VXD，特别是如何创建，加载和使用。
点击下载例子
VxD接口
VxD总共提供了4种接口。
l VxD services VxD服务
l V86 Interface V86接口
l Protected-mode (PM) Interface 保护模式接口
l Win32 DeviceIoControl Interface Win32设备输入输出控制接口
我们已经知道了VxD服务，V86和保护模式接口是由V86和保护模式程序调用的。因为V86和保护模式程序是16位的，我们不能在Win32应用程序中使用那两种接口。在Windows 95中，微软给Win32应用程序加了另外一个接口所以Win32应用程序可以调用VxD的服务：DeviceIoControl接口（设备输入输出控制接口）
DeviceIoControl接口
简单的说，DeviceIoControl接口是一种为Win32程序准备的调用VxD内部函数的方法。不要混淆DeviceIoControl接口调用函数和用VxD服务调用函数，这两种方法是不一样的。比如说，DeviceIoControl function1 也许和Vxd service1是不一样的。你应给把DeviceIoControl函数作为一种只为Win32应用程序提供的单独的函数。
在Win32程序方面：
首先用CreateFile来打开/加载一个VxD。如果调用成功的话，VxD将会创建/加再到内存中并且CreateFile把VxD的句柄返回到eax中。
接着你调用DeviceIoControlAPI函数来选择要运行的函数。DeviceIoControl函数遵循下面的语法：
DeviceIoControl PROTO hDevice:DWORD,\
dwIoControlCode:DWORD,\
lpInBuffer:DWORD,\
nInBufferSize:DWORD,\
lpOutBuffer:DWORD,\
nOutBufferSize:DWORD,\
lpBytesReturned:DWORD,\
lpOverlapped:DWORD
l hDevice 是从CreateFile返回的VxD句柄。
l dwIoControlCode是用来制定VxD将要进行的操作。你应该在你要选用那种操作之前得到可能的dwIoControlCode值得列表。
l lpInBuffer是包含了VxD完成dwIoControlCode所制定操作的数据的缓冲区地址。如果这个操作不需要数据，你可以传为NULL。
l nInBufferSize是由lpInBuffer所指向的缓冲区的地址的大小（byte）。
l lpOutBuffer是VxD程序在操作成功之后要将输出数据输出到的缓冲区。如果这个操作没有任何返回值，这个值可以为NULL。
l nOutBufferSize是lpOutBuffer所指向的缓冲区的大小（byte）。
l lpBytesReturned是一个dword型变量的地址。这个变量用来接收VxD在lpOutBuffer中写入数据的大小。
l 如果你想要把操作设成异步的，lpOverlapped是一个OVERLAPPED结构的指针。如果你要一直等直到操作完成，这个值为NULL。
在VxD方面：
VxD程序必须处理w32_deviceIoControl消息。当VxD收到w32_deviceIoControl消息，它的寄存器是如下值：
l ebx 是VM的句柄。
l esi 是指向DIOCParams结构的指针。DIOCParams包含了从win32程序传送的信息。
DIOCParams是按照如下定义的：
DIOCParams STRUC
Internal1 DD ?
VMHandle DD ?
Internal2 DD ?
dwIoControlCode DD ?
lpvInBuffer DD ?
cbInBuffer DD ?
lpvOutBuffer DD ?
cbOutBuffer DD ?
lpcbBytesReturned DD ?
lpoOverlapped DD ?
hDevice DD ?
tagProcess DD ?
DIOCParams ENDS
l Internal1 是指向Win32应用应用程序用户寄存器结构的指针。
l VMHandle 虚拟机句柄
l Internal2 是指向设备描述块(DDB)的句柄。
l dwIoControlCode, lpvInBuffer, cbInBuffer, lpvOutBuffer, cbOutBuffer, lpcbBytesReturned, lpOverlapped是传送到DeviceIoControl API的参数。
l hDevice是 ring-3级设备句柄。
l tagProces 是过程的标签。
在DIOCParams结构中有所有从Win32应用程序传送到你的VxD的信息。
你的VxD至少要处理DIOC_Open(传送到dwIoControlCode),那是当Win32程序调用CreateFile打开你的VxD时VWIN32发送给你的VxD的。如果你的VxD准备好了，它必须在eax中返回0而且CreateFile也会成功。如果你的VxD没有准备好，它必须在eas中返回一个非零值而且CreateFile也会失败。除了DIOC_Open,当Win32程序关闭这个设备句柄时，你的VxD将会从VWIN32收到DIOC_Closehandle。
能由CreateFile加载的最小的动态VxD框架：
.386p
include vmm.inc
include vwin32.inc
DECLARE_VIRTUAL_DEVICE DYNAVXD,1,0, DYNAVXD_Control,\
UNDEFINED_DEVICE_ID, UNDEFINED_INIT_ORDER
Begin_control_dispatch DYNAVXD
Control_Dispatch w32_DeviceIoControl, OnDeviceIoControl
End_control_dispatch DYNAVXD
VxD_PAGEABLE_CODE_SEG
BeginProc OnDeviceIoControl
assume esi:ptr DIOCParams
.if [esi].dwIoControlCode==DIOC_Open
xor eax,eax
.endif
ret
EndProc OnDeviceIoControl
VxD_PAGEABLE_CODE_ENDS
end
;--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
; Module Definition File
;---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
VXD DYNAVXD DYNAMIC
SEGMENTS
_LPTEXT CLASS ´LCODE´ PRELOAD NONDISCARDABLE
_LTEXT CLASS ´LCODE´ PRELOAD NONDISCARDABLE
_LDATA CLASS ´LCODE´ PRELOAD NONDISCARDABLE
_TEXT CLASS ´LCODE´ PRELOAD NONDISCARDABLE
_DATA CLASS ´LCODE´ PRELOAD NONDISCARDABLE
CONST CLASS ´LCODE´ PRELOAD NONDISCARDABLE
_TLS CLASS ´LCODE´ PRELOAD NONDISCARDABLE
_BSS CLASS ´LCODE´ PRELOAD NONDISCARDABLE
_LMGTABLE CLASS ´MCODE´ PRELOAD NONDISCARDABLE IOPL
_LMSGDATA CLASS ´MCODE´ PRELOAD NONDISCARDABLE IOPL
_IMSGTABLE CLASS ´MCODE´ PRELOAD DISCARDABLE IOPL
_IMSGDATA CLASS ´MCODE´ PRELOAD DISCARDABLE IOPL
_ITEXT CLASS ´ICODE´ DISCARDABLE
_IDATA CLASS ´ICODE´ DISCARDABLE
_PTEXT CLASS ´PCODE´ NONDISCARDABLE
_PMSGTABLE CLASS ´MCODE´ NONDISCARDABLE IOPL
_PMSGDATA CLASS ´MCODE´ NONDISCARDABLE IOPL
_PDATA CLASS ´PDATA´ NONDISCARDABLE SHARED
_STEXT CLASS ´SCODE´ RESIDENT
_SDATA CLASS ´SCODE´ RESIDENT
_DBOSTART CLASS ´DBOCODE´ PRELOAD NONDISCARDABLE CONFORMING
_DBOCODE CLASS ´DBOCODE´ PRELOAD NONDISCARDABLE CONFORMING
_DBODATA CLASS ´DBOCODE´ PRELOAD NONDISCARDABLE CONFORMING
_16ICODE CLASS ´16ICODE´ PRELOAD DISCARDABLE
_RCODE CLASS ´RCODE´
EXPORTS
DYNAVXD_DDB @1
完整例子：
下面是一段加载动态VxD并且通过DeviceIoControl API 来调用VxD内部函数的Win32应用程序的源代码。
; VxDLoader.asm
.386
.model flat,stdcall
include windows.inc
include kernel32.inc
includelib kernel32.lib
include user32.inc
includelib user32.lib
.data
AppName db "DeviceIoControl",0
VxDName db "\\.\shellmsg.vxd",0
Suclearcase/" target="_blank" >ccess db "The VxD is successfully loaded!",0
Failure db "The VxD is not loaded!",0
Unload db "The VxD is now unloaded!",0
MsgTitle db "DeviceIoControl Example",0
MsgText db "I´m called from a VxD!",0
InBuffer dd offset MsgTitle
dd offset MsgText
.data?
hVxD dd ?
.code
start:
invoke CreateFile,addr VxDName,0,0,0,0,FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE,0
.if eax!=INVALID_HANDLE_VALUE
mov hVxD,eax
invoke MessageBox,NULL,addr Success,addr AppName,MB_OK+MB_ICONINFORMATION
invoke DeviceIoControl,hVxD,1,addr InBuffer,8,NULL,NULL,NULL,NULL
invoke CloseHandle,hVxD
invoke MessageBox,NULL,addr Unload,addr AppName,MB_OK+MB_ICONINFORMATION
.else
invoke MessageBox,NULL,addr Failure,NULL,MB_OK+MB_ICONERROR
.endif
invoke ExitProcess,NULL
end start
下面这段源代码是由 vxdloader.asm 调用的动态VxD。
; ShellMsg.asm
.386p
include vmm.inc
include vwin32.inc
include shell.inc
DECLARE_VIRTUAL_DEVICE SHELLMSG,1,0, SHELLMSG_Control,\
UNDEFINED_DEVICE_ID, UNDEFINED_INIT_ORDER
Begin_control_dispatch SHELLMSG
Control_Dispatch w32_DeviceIoControl, OnDeviceIoControl
End_control_dispatch SHELLMSG
VxD_PAGEABLE_DATA_SEG
pTitle dd ?
pMessage dd ?
VxD_PAGEABLE_DATA_ENDS
VxD_PAGEABLE_CODE_SEG
BeginProc OnDeviceIoControl
assume esi:ptr DIOCParams
.if [esi].dwIoControlCode==DIOC_Open
xor eax,eax
.elseif [esi].dwIoControlCode==1
mov edi,[esi].lpvInBuffer
;-----------------------------------
; copy the message title to buffer
;-----------------------------------
VMMCall _lstrlen, <[edi]>
inc eax
push eax
VMMCall _HeapAllocate,<eax,HEAPZEROINIT>
mov pTitle,eax
pop eax
VMMCall _lstrcpyn,<pTitle,[edi],eax>
;-----------------------------------
; copy the message text to buffer
;-----------------------------------
VMMCall _lstrlen, <[edi+4]>
inc eax
push eax
VMMCall _HeapAllocate,<eax,HEAPZEROINIT>
mov pMessage,eax
pop eax
VMMCall _lstrcpyn,<pMessage,[edi+4],eax>
mov edi,pTitle
mov ecx,pMessage
mov eax,MB_OK
VMMCall Get_Sys_VM_Handle
VxDCall SHELL_sysmodal_Message
VMMCall _HeapFree,pTitle,0
VMMCall _HeapFree,pMessage,0
xor eax,eax
.endif
ret
EndProc OnDeviceIoControl
VxD_PAGEABLE_CODE_ENDS
end
分析：
我们从VxDLoader.asm开始。
Invoke CreateFile,addrVxDName,0,0,0,0,FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE,0
.if eax!=INVALID_HANDLE_VALUE
mov hVxD,eax
....
.else
invoke MessageBox,NULL,addr Failure,NULL,MB_OK+MB_ICONERROR
.endif
我们调用CreateFile来加载动态VxD。注意FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE标记。当从CreateFile返回的VxD句柄被关闭的时候，这个标志通知Windows卸载VxD。如果CreateFile成功，我们把VxD句柄保存起来。
invoke MessageBox,NULL,addr Success,addr AppName,MB_OK+MB_ICONINFORMATION
invoke DeviceIoControl,hVxD,1,addr InBuffer,8,NULL,NULL,NULL,NULL
invoke CloseHandle,hVxD
invoke MessageBox,NULL,addr Unload,addr AppName,MB_OK+MB_ICONINFORMATION
当VxD加载/卸载的时候，这个程序会显示一个消息框。它令dwIoControlCode=1然后调用DeviceIoControl。将InBuffer的地址传给lpInBuffer，将InBuffer的大小传给nInBufferSize。InBuffer是一个包括两个元素的数组：每个元素都是一个字符串的地址。
MsgTitle db "DeviceIoControl Example",0
MsgText db "I´m called from a VxD!",0
InBuffer dd offset MsgTitle
dd offset MsgText
现在我们看一下这段VxD。
它只处理w32_deviceIoControl消息。当w32_deviceIoControl消息发送的时候，调用OnDeviceIoControl函数。
BeginProc OnDeviceIoControl
assume esi:ptr DIOCParams
.if [esi].dwIoControlCode==DIOC_Open
xor eax,eax
OnDeviceIoControl 处理DIOC_Open，再eas中返回0。
.elseif [esi].dwIoControlCode==1
mov edi,[esi].lpvInBuffer
它也处理control code 等于1。它做的第一件事是取出在lpyInBuffer中的数据。这个数据是传送到DeviceIoControl API 的lpInBuffer中的两个dword值。它把指向dword数组的地址放到edi中。第一个dword是作为消息框标题的字符串地址。第二个dword是作为消息框文本的字符串地址。
;-----------------------------------
; copy the message title to buffer
;-----------------------------------
VMMCall _lstrlen, <[edi]>
inc eax
push eax
VMMCall _HeapAllocate,<eax,HEAPZEROINIT>
mov pTitle,eax
pop eax
VMMCall _lstrcpyn,<pTitle,[edi],eax>
它调用VMM服务lstrlen来计算消息框标题的长度。lstrlen在eax中返回字符串的长度。我们把这个长度加1来包括结束标记NULL。下一步我们通过调用HeapAllocate来分配一块足够大可以容纳字符串和它的结束标记NULL内存。加上HEAPZEROINIT标记使HeapAllocate将这块内存清零。HeapAllocate在eax中返回这块内存的地址。我们然后从win32 app的地址空间把字符串拷贝到我们申请的内存中。我们对要做消息框文本的字符串做同样的操作。
mov edi,pTitle
mov ecx,pMessage
mov eax,MB_OK
VMMCall Get_Sys_VM_Handle
VxDCall SHELL_sysmodal_Message
我们把标题和文本的地址分别存在edi和ecx中。把想要的标记放在eax中，通过调用Get_Sys_VM_handle得到系统VM的VM 句柄。然后调用SHELL_sysbodal_Message 。SHELL_sysModal_Message是系统SHELL_Message的模式版本。它冻结系统直到用户对消息框做出反应。
VMMCall _HeapFree,pTitle,0
VMMCall _HeapFree,pMessage,0
当SHELL_sysmodal_Message返回时，我们用_HeapFree释放内存。
总结：
DeviceIoControl接口使你的win32应用程序使用动态VxD作为一个ring-0 DLL扩展非常理想。
