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文件讀寫(xiě)程序分為4個(gè)函數(shù)，分別是DriverUnload()、DriverEntry()、CreateFileTest()和OpenFileTest()。這4個(gè)函數(shù)的功能非常明確，DriverUnload()是一個(gè)卸載例程，DriverEntry()是驅(qū)動(dòng)程序的入口，CreateFileTest()是用來(lái)新建文件的，OpenFileTest()是用來(lái)打開(kāi)已建立文件并進(jìn)行讀寫(xiě)的函數(shù)。
創(chuàng)新互聯(lián)建站是由多位在大型網(wǎng)絡(luò)公司、廣告設(shè)計(jì)公司的優(yōu)秀設(shè)計(jì)人員和策劃人員組成的一個(gè)具有豐富經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)，其中包括網(wǎng)站策劃、網(wǎng)頁(yè)美工、網(wǎng)站程序員、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)師、平面廣告設(shè)計(jì)師、網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)人員及形象策劃。承接：成都網(wǎng)站建設(shè)、成都做網(wǎng)站、網(wǎng)站改版、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)制作、網(wǎng)站建設(shè)與維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)推廣、數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā),以高性價(jià)比制作企業(yè)網(wǎng)站、行業(yè)門(mén)戶平臺(tái)等全方位的服務(wù)。
1. 文件的創(chuàng)建、打開(kāi)與關(guān)閉
對(duì)于文件的創(chuàng)建或打開(kāi)，在內(nèi)核驅(qū)動(dòng)中都是通過(guò)內(nèi)核函數(shù)ZwCreateFile()進(jìn)行操作的。和Win32 API類(lèi)似，會(huì)通過(guò)參數(shù)接收返回的文件句柄。它的返回值是一個(gè)操作是否成功的狀態(tài)碼。ZwCreateFile()函數(shù)的定義如下：
- NTSTATUS ZwCreateFile(
- __out PHANDLE FileHandle,
- __in ACCESS_MASK DesiredAccess,
- __in POBJECT_ATTRIBUTES ObjectAttributes,
- __out PIO_STATUS_BLOCK IoStatusBlock,
- __in_opt PLARGE_INTEGER AllocationSize,
- __in ULONG FileAttributes,
- __in ULONG ShareAccess,
- __in ULONG CreateDisposition,
- __in ULONG CreateOptions,
- __in_opt PVOID EaBuffer,
- __in ULONG EaLength
- );
參數(shù)介紹如下。
FileHandle：用來(lái)接收創(chuàng)建文件后的文件句柄。
DesiredAccess：打開(kāi)文件操作的描述，讀或?qū)懀话阒付?GENERIC_READ 或 GENERIC_WRITE；該參數(shù)和 CreateFile()函數(shù)中的參數(shù)相同。
ObjectAttributes：指向 OBJECT_ATTRIBUTES 結(jié)構(gòu)體的指針，該結(jié)構(gòu)體包含要?jiǎng)?chuàng)建或打開(kāi)的文件名。
IoStatusBlock：指向 IO_STATUS_BLOCK 結(jié)構(gòu)體的指針，該結(jié)構(gòu)體用于接收操作結(jié)果的狀態(tài)。
AllocationSize：該參數(shù)指向一個(gè) 64 位的整數(shù)，用于文件初始化分配時(shí)的大小。
FileAttributes：通常為 FILE_ATTRIBUTE_NORMAL，該參數(shù)和 CreateFile()函數(shù)中的參數(shù)相同。
ShareAccess：指定文件的共享方式，可以指定為 FILE_SHARE_READ、FILE_SHARE_WRITE 或 FILE_SHARE_DELETE，該參數(shù)和 CreateFile()函數(shù)中的參數(shù)相同。
CreateDisposition：描述本次調(diào)用 ZwCreateFile()函數(shù)的意圖，可以指定為 FILE_CREATE、FILE_OPEN、FILE_OPEN_IF 等。
CreateOptions：通常指定為 FILE_SYNCHRONOUS_IO_NONALERT，表示文件是同步操作，比如在寫(xiě)入文件時(shí)，調(diào)用 ZwWriteFile()函數(shù)，在 ZwWriteFile()調(diào)用返回時(shí)，文件寫(xiě)操作已經(jīng)完成。
EaBuffer：該參數(shù)表示一個(gè)指針，指向可選的擴(kuò)展屬性區(qū)，一般為 NULL。
EaLength：該參數(shù)表示擴(kuò)展屬性區(qū)的長(zhǎng)度，一般為 0。
ZwCreateFile()函數(shù)的第 3 個(gè)參數(shù)是一個(gè)指向 OBJECT_ATTRIBUTES 的結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體的定義如下：
- typedef struct _OBJECT_ATTRIBUTES {
- ULONG Length;
- HANDLE RootDirectory;
- PUNICODE_STRING ObjectName;
- ULONG Attributes;
- PVOID SecurityDescriptor;
- PVOID SecurityQualityOfService;
- } OBJECT_ATTRIBUTES, *POBJECT_ATTRIBUTES;
- typedef CONST OBJECT_ATTRIBUTES *PCOBJECT_ATTRIBUTES;
該結(jié)構(gòu)體通常不需要用戶逐個(gè)進(jìn)行初始化，而是使用InitializeObjectAttributes()函數(shù)進(jìn)行初始化，該函數(shù)的定義如下：
- VOID InitializeObjecttAttributes(
- OUT POBJECT_ATTRIBUTES InitializedAttributes,
- IN PUNICODE_STRING ObjectName,
- IN ULONG Attributes,
- IN HANDLE RootDirectory,
- IN PSECURITY_DESCRIPTOR SecurityDescriptor
- );
從InitializeObjectAttributes()函數(shù)的定義可以看出，其參數(shù)與OBJECT_ATTRIBUTES結(jié)構(gòu)體的成員變量相同。InitializeObjectAttributes()函數(shù)的參數(shù)說(shuō)明如下。
InitializeAttributes：指向 OBJECT_ATTRIBUTES 結(jié)構(gòu)體的指針。
ObjectName：對(duì)象名稱，用 UNICODE_STRING 描述，對(duì)于 ZwCreateFile()函數(shù)而言，該處指定為文件名。
Attributes：一般設(shè)置為 OBJ_CASE_INSENSITIVE，意味著名字字符串不區(qū)分大小寫(xiě)。
RootDirectory：一般設(shè)置為 NULL。
SecurityDescriptor：用于設(shè)置安全描述符，一般設(shè)置為 NULL。
ObjectName 必須使用 UNICODE_STRING 類(lèi)型進(jìn)行描述，UNICODE_STRING 是內(nèi)核對(duì)寬字符串封裝的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)體的定義如下：
- typedef struct _UNICODE_STRING {
- USHORT Length;
- USHORT MaximumLength;
- PWSTR Buffer;
- } UNICODE_STRING, *PUNICODE_STRING;
結(jié)構(gòu)體成員說(shuō)明如下。
Length：字符串的參數(shù)，單位是字節(jié)，如果是 N 個(gè)字符，那幺 Length 的值為 N 個(gè)字符的 2 倍。
MaximumLength：整個(gè)字符緩沖區(qū)的最大長(zhǎng)度，單位是字節(jié)。
Buffer：緩沖區(qū)的指針。
對(duì)于 UNICODE_STRING 類(lèi)型的字符串，通過(guò) KdPrint()也可以進(jìn)行調(diào)試輸出，輸出的方式類(lèi)似如下：
- UNICODE_STRING uniString;
- KdPrint(("%wZ", &uniString));
UNICODE_STRING類(lèi)型的字符串在使用前需要進(jìn)行初始化，初始化的方法有兩種：一種是使用內(nèi)核函數(shù)RtlInitUnicodeString()進(jìn)行初始化，另一種方式是自行申請(qǐng)內(nèi)存空間來(lái)進(jìn)行初始化。通常情況下都是用第1種方法。RtlInitUnicodeString()函數(shù)的定義如下：
- VOID RtlInitUnicodeString(
- IN OUT PUNICODE_STRING DestinationString,
- IN PCWSTR SourceString
- );
參數(shù)說(shuō)明如下。
DestinationString：要初始化的 UNICODE_STRING 字符串的指針。
SourceString：字符串的內(nèi)容。
在為InitializeObjectAttributes()函數(shù)傳遞第2個(gè)參數(shù)時(shí)，需要指定的文件名是一個(gè)符號(hào)鏈接。在應(yīng)用層下，描述一個(gè)文件的完整路徑是“c:\a.txt”；而在內(nèi)核下，描述的方式為“\??\c:\a.txt”。符號(hào)鏈接在內(nèi)核模式下以“\??\”（或者是“\DosDevices\”）開(kāi)頭；在用戶模式下使用符號(hào)鏈接，則以“\\.\”開(kāi)頭。
上面介紹的ZwCreateFile()函數(shù)不但可以創(chuàng)建文件，還可以打開(kāi)文件。但是由于它的參數(shù)過(guò)于繁多，因此內(nèi)核函數(shù)中專(zhuān)門(mén)提供了一個(gè)用于進(jìn)行文件打開(kāi)的函數(shù)ZwOpenFile()，其定義如下：
- NTSTATUS ZwOpenFile(
- OUT PHANDLE FileHandle,
- IN ACCESS_MASK DesiredAccess,
- IN POBJECT_ATTRIBUTES ObjectAttributes,
- OUT PIO_STATUS_BLOCK IoStatusBlock,
- IN ULONG ShareAccess,
- IN ULONG OpenOptions
- );
ZwOpenFile()函數(shù)相當(dāng)于一個(gè)只用來(lái)打開(kāi)文件的精簡(jiǎn)版的ZwCreateFile()函數(shù)，其各參數(shù)使用方法與ZwCreateFile()函數(shù)相同，這里不重復(fù)介紹。
文件句柄的關(guān)閉使用內(nèi)核函數(shù)ZwClose()，其定義如下：
- NTSTATUS ZwClose(IN HANDLE Handle);
該函數(shù)只包含一個(gè)參數(shù)，即被打開(kāi)文件的句柄。該函數(shù)除了可以關(guān)閉文件句柄以外，還可以關(guān)閉其它類(lèi)型資源的句柄，比如注冊(cè)表句柄等。
2. 文件的相關(guān)操作
文件相關(guān)的操作主要介紹4個(gè)內(nèi)核函數(shù)，分別是ZwReadFile()、ZwWriteFile()、ZwQueryInformationFile()和ZwSetInformationFile()。例子代碼中實(shí)現(xiàn)了對(duì)文件的讀寫(xiě)操作，判斷打開(kāi)的文件是否為目錄，獲取文件的長(zhǎng)度和設(shè)置文件的指針。
首先來(lái)看ZwQueryInformationFile()和ZwSetInformationFile()兩個(gè)函數(shù)的定義。ZwQueryIn formationFile()函數(shù)的定義如下：
- NTSTATUS ZwQueryInformationFile(
- IN HANDLE FileHandle,
- OUT PIO_STATUS_BLOCK IoStatusBlock,
- OUT PVOID FileInformation,
- IN ULONG Length,
- IN FILE_INFORMATION_CLASS FileInformationClass
- );
參數(shù)說(shuō)明如下。
FileHandle：被打開(kāi)的文件句柄。
IoStatusBlock：返回設(shè)置的狀態(tài)。
FileInformation：依據(jù) FileInformationClass 的不同而不同。
Length：FileInformation 數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。
FileInformationClass：描述需獲取的屬性類(lèi)型。
ZwSetInformationFile()函數(shù)的定義如下：
- NTSTATUS ZwSetInformationFile(
- IN HANDLE FileHandle,
- OUT PIO_STATUS_BLOCK IoStatusBlock,
- IN PVOID FileInformation,
- IN ULONG Length,
- IN FILE_INFORMATION_CLASS FileInformationClass
- );
ZwSetInformationFile()函數(shù)的參數(shù)與 ZwQueryInformationFile()函數(shù)的參數(shù)幾乎相同，但是兩個(gè)函數(shù)的第 3 個(gè)參數(shù)稍有差別，差別在于對(duì) ZwQueryInformationFile()來(lái)說(shuō)是一個(gè)輸出參數(shù)，對(duì)于 ZwSetInformationFile()來(lái)說(shuō)是一個(gè)輸入?yún)?shù)。這里一定要注意。
對(duì)于ZwQueryInformationFile()和ZwSetInformationFile()這兩個(gè)函數(shù)來(lái)說(shuō)，第5個(gè)參數(shù)決定了要讀取或設(shè)置的屬性的類(lèi)型，第3個(gè)參數(shù)根據(jù)第5個(gè)參數(shù)來(lái)接受或傳遞相應(yīng)的值。
兩個(gè)函數(shù)的第5個(gè)參數(shù)的常用值有3種類(lèi)型，分別是FileStandardInformation、FileBasic Information和FilePositionInformation。每種類(lèi)型分別又對(duì)應(yīng)不同的結(jié)構(gòu)體，這些結(jié)構(gòu)體則是被ZwQueryInformationFile()和ZwSetInformationFile()函數(shù)的第3個(gè)參數(shù)所用。
FileStandardInformation對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)體定義如下：
- typedef struct FILE_STANDARD_INFORMATION {
- LARGE_INTEGER AllocationSize; // 為文件分配的大?。ㄕ加么厮璐笮。?nbsp;
- LARGE_INTEGER EndOfFile; // 距離文件結(jié)尾的字節(jié)數(shù)
- ULONG NumberOfLinks; // 有多少個(gè)鏈接文件
- BOOLEAN DeletePending; // 是否準(zhǔn)備刪除
- BOOLEAN Directory; // 是否為目錄
- } FILE_STANDARD_INFORMATION, *PFILE_STANDARD_INFORMATION;
FileBasicInformation對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)體定義如下：
- typedef struct FILE_BASIC_INFORMATION {
- LARGE_INTEGER CreationTime; // 文件創(chuàng)建時(shí)間
- LARGE_INTEGER LastAccessTime; // 最后訪問(wèn)時(shí)間
- LARGE_INTEGER LastWriteTime; // 最后寫(xiě)入時(shí)間
- LARGE_INTEGER ChangeTime; // 修改時(shí)間
- ULONG FileAttributes; // 文件屬性
- } FILE_BASIC_INFORMATION, *PFILE_BASIC_INFORMATION;
FilePositionInformation對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)體定義如下：
- typedef struct FILE_POSITION_INFORMATION {
- LARGE_INTEGER CurrentByteOffset; // 當(dāng)前文件指針位置
- } FILE_POSITION_INFORMATION, *PFILE_POSITION_INFORMATION;
明白了第3個(gè)參數(shù)和第5個(gè)參數(shù)以后，就可以清楚第4個(gè)參數(shù)的取值了，該取值是第3個(gè)參數(shù)的大小。
上面的結(jié)構(gòu)體中大量使用了LARGE_INTEGER的數(shù)據(jù)類(lèi)型，它其實(shí)是一個(gè)聯(lián)合體。LARGE_INTEGER的定義如下：
- typedef union _LARGE_INTEGER {
- struct {
- ULONG LowPart;
- LONG HighPart;
- };
- struct {
- ULONG LowPart;
- LONG HighPart;
- } u;
- LONGLONG QuadPart;
- } LARGE_INTEGER;
該結(jié)構(gòu)體主要是用來(lái)表示64位的整數(shù)類(lèi)型，通常使用其QuadPart成員。
ZwReadFile()函數(shù)的定義如下：
- NTSTATUS ZwReadFile(
- IN HANDLE FileHandle,
- IN HANDLE Event OPTIONAL,
- IN PIO_APC_ROUTINE ApcRoutine OPTIONAL,
- IN PVOID ApcContext OPTIONAL,
- OUT PIO_STATUS_BLOCK IoStatusBlock,
- OUT PVOID Buffer,
- IN ULONG Length,
- IN PLARGE_INTEGER ByteOffset OPTIONAL,
- IN PULONG Key OPTIONAL
- );
參數(shù)說(shuō)明如下。
FileHandle：打開(kāi)文件的句柄。
Event：用于異步完成讀取時(shí)，一般設(shè)置為 NULL。
ApcRoutine：回調(diào)例程，用于異步完成讀取時(shí)，一般設(shè)置為 NULL。
ApcContext：一般設(shè)置為 NULL。
IoStatusBlock：指向 IO_STATUS_BLOCK 的指針，記錄讀取操作的狀態(tài)，IoStatusBlock.Information 用于記錄讀取的字節(jié)數(shù)。
Buffer：保存讀取文件內(nèi)容的緩沖區(qū)。
Length：準(zhǔn)備讀取文件內(nèi)容的字節(jié)數(shù)。
ByteOffset：指定讀取內(nèi)容的偏移地址。
Key：讀取文件時(shí)的附加信息，一般設(shè)置為 NULL。
ZwWriteFile()函數(shù)的定義如下：
- NTSTATUS ZwWriteFile(
- IN HANDLE FileHandle,
- IN HANDLE Event OPTIONAL,
- IN PIO_APC_ROUTINE ApcRoutine OPTIONAL,
- IN PVOID ApcContext OPTIONAL,
- OUT PIO_STATUS_BLOCK IoStatusBlock,
- IN PVOID Buffer,
- IN ULONG Length,
- IN PLARGE_INTEGER ByteOffset OPTIONAL,
- IN PULONG Key OPTIONAL
- );
該函數(shù)的參數(shù)類(lèi)似于ZwReadFile()函數(shù)，Buffer中保存的是欲寫(xiě)入文件內(nèi)容的緩沖區(qū)。
3. 內(nèi)存管理函數(shù)
文件讀寫(xiě)代碼中用到了3個(gè)內(nèi)存相關(guān)的內(nèi)核函數(shù)，分別是ExAllocatePool()、RtlFillMem ory()和ExFreePool()。
ExAllocatePool()函數(shù)用于申請(qǐng)一塊內(nèi)存空間，其定義如下：
- PVOID ExAllocatePool(
- IN POOL_TYPE PoolType,
- IN SIZE_T NumberOfBytes
- );
參數(shù)說(shuō)明如下。
PoolType：該參數(shù)是一個(gè)枚舉值，常用的值有兩個(gè)，分別是 NonPagedPool 和 PagedPool；前者表示非分頁(yè)內(nèi)存，而后者表示分頁(yè)內(nèi)存；永遠(yuǎn)不會(huì)被交換到文件中的虛擬內(nèi)存稱為非分頁(yè)內(nèi)存，可以被交換到文件中的虛擬內(nèi)存稱為分頁(yè)內(nèi)存。
NumberOfBytes：表示需要分配的內(nèi)存大小。
該函數(shù)的返回值是一個(gè)內(nèi)存地址。
RtlFillMemory()函數(shù)用于填充內(nèi)存，其定義如下：
- VOID RtlFillMemory(
- IN VOID UNALIGNED *Destination,
- IN SIZE_T Length,
- IN UCHAR Fill
- );
參數(shù)說(shuō)明如下。
Desination：填充內(nèi)存地址的起始位置。
Length：填充的長(zhǎng)度。
Fill：需要填充的字節(jié)。
ExFreePool()函數(shù)用于回收 ExAllocatePool()申請(qǐng)的內(nèi)存空間，其定義如下：
- VOID ExFreePool(IN PVOID P);
該函數(shù)只有一個(gè)參數(shù)，是指向ExAllocatePool()函數(shù)分配內(nèi)存空間的指針。
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