MDL详解

以下的虚拟内存可以理解成逻辑内存,因为我觉得只有这样才能讲通下面所有的东西。以下的“未分页”指没有为页进行编码。

以下为MDL结构体(我很郁闷,我在MSDN上没有找到这个结构体)
typedef struct _MDL {
   struct _MDL *Next;   //下一个MDL
   CSHORT Size;       //大小
   CSHORT MdlFlags;  //标志,保护属性等
   struct _EPROCESS *Process;//
   PVOID MappedSystemVa;
   PVOID StartVa;
   ULONG ByteCount;
   ULONG ByteOffset;
   } MDL, *PMDL;
如何使用MDL:
一个连续的虚拟内存地址范围可能是由多个分布(spread over)在不相邻的物理页所组成的。系统使用MDL(内存描述符表)结构体来表明虚拟内存缓冲区的物理页面布局。我们应该避免直接访问MDL。我们可以 使用MS-Windows提供的宏,他们提供了对这个结构体基本

的访问。
·MmGetMdlVirtualAddress 获取缓冲区的虚拟内存地址
·MmGetMdlByteCount 获取缓冲区的大小(字节数)
·MmGetMdlByteOffset 获取缓冲区开端的物理页的大小(字节数)
·MmGetMdlPfnArray  获取记录物理页码的一个数组指针。
     我们可以用IoAllocateMdl函数来分配一个MDL。如果要取消分配,可是使用IoFreeMdl函数。或者,可以使用MmInitializeMdl来把一个之前定义的缓冲区定制成一个MDL。但是以上两种方式都不能初始化物理页码数组。
     对于在未分页池中分配的缓冲区,可以用MmBuidlMdlForNonpagedPool函数来初始化页码数组。对于可分页的内存,虚拟内存和物理内存 之间的联系是暂时的,所以MDL的页码数组只在特定的环境和时间段有效,因为很可能其他的程序对它们进行重新分配,为了使其他的程序无法对他们进行修改和 重新分配(在我们释放之前),我们就需要把这段内存锁定,防止其他程序修改,我们可以用MmProbeAndLockPages来实现,这个函数同时还为 当前的布局初始化了页码数组。当我们用MmUnlockPages来释放被锁定的内存时,页码数组也会随之无效。
     假如MDL指定的是映射一块内核级别的虚拟地址空间,那么我们要用MmGetSystemAddressForMdlSafe ,这样我们就能防止映射目标是来自用户模式的空间,而来自用户模式空间的物理页只能在用户模式上下文环境中使用,并且随时可能被清空。用函数进行申明后, 就可以防止以上情况发生了。

以下这个函数是用于新创建一个MDL的:参数详解可翻阅MSDN
PMDL IoAllocateMdl(
    IN PVOID  VirtualAddress,
    IN ULONG  Length,
    IN BOOLEAN  SecondaryBuffer,
    IN BOOLEAN  ChargeQuota,
    IN OUT PIRP  Irp  OPTIONAL
    );
最后一个参数是指IRP(输入输出请求包),也就是将新建的这个MDL缓冲区和指定的IRP关联,为什么要关联?举个例子,比如网络驱动中就应该为每一个 发送到本机的IP数据报建立一个临时缓冲区,而最终用户——应用程序要读取这个缓冲区的数据,必须使用IRP请求驱动程序来完成,所以要提取某个IP数据 报,只要发送相关IRP给驱动程序,驱动程序遍历其创建的MDL链找到相应的MDL,然后进行数据提取和发送,请求处理完之后,驱动程序会自动清除这个 MDL。一个IRP可以关联多个MDL,就像上面举的例子一样,一个IRP关联到多个IP数据报(也就是多个MDL)。当应用成语的某个IRP要求一个新 的请求(可能是一个新的IP地址的IP数据报)时,驱动程序发现没有MDL与之联,这个时候该IP发送来一个IP数据报,这时驱动程序便建立一个MDL与 之关联,如果这是第一个新建的与这个IRP关联的MDL,那么驱动程把该MDL的地址赋值给MdlAddress。如果不是第一个,那么将把新建的MDL 放到上一个MDL的下一个单位,形成MDL 链。这就是MDL结构体中的第一个成员的含义所在。

总结:MDL就是描述一块虚拟内存的结构体,里面有个成员记录了多个页码,这些页码即处于各个不同物理地址的物理块的页号。

所以要对一块受系统保护的区域进行写操作的话,可以这样来修改它的保护属性:
1.创建一个MDL,显然里面的物理页号数组没有初始化     IoAllocateMdl
2.初始化页码数组,使之成为实际有效的MDL       MmBuildMdlForNonPagedPool
3.进行锁定,并且重新赋值新的保护属性为可读    MmProbeAndLockPages
4.获得我们所映射后的实际内存区域的虚拟地址    MmMapLockedPagesSpecifyCache

     网上的很多代码是用于2000和其之前的OS的,很多函数都改了,方式也不一样了,以下代码用于在SSDT表所在的内核区映射一个MDL,并且修改其只读属性为可写的,然后固定这块内存,防止它被其他应用程序修改。

g_pmdlSystemCall =IoAllocateMdl

(KeServiceDescriptorTable.ServiceTableBase,KeServiceDescriptorTable.NumberOfServices*4,FALSE,FALSE,NULL);

if(!g_pmdlSystemCall)
  return STATUS_UNSUCCESSFUL;
 
MmBuildMdlForNonPagedPool(g_pmdlSystemCall);//初始化MDL页码数组
//g_pmdlSystemCall->MdlFlags = g_pmdlSystemCall->MdlFlags | MDL_MAPPED_TO_SYSTEM_VA;// 改变MDL的flags为可读状态

MmProbeAndLockPages(g_pmdlSystemCall,KernelMode,IoWriteAccess);//在内存中锁定,并且指

明对它的改写权力

MappedSSDT=MmMapLockedPagesSpecifyCache(             //映射被锁定内存,所谓映射,就是创建原来内存区的一个联合体,你

                                                                                        //修改了这个MDL,就是修改了它所描述的内存区
         

g_pmdlSystemCall,
         

KernelMode,
         

MeNonCached,//是否允许用作CPU缓冲区
         

FALSE,//当第二个参数为UserMode的时候才有效
         

NULL,//如果发生错误,直接返回NULL
          ); //MappedSSDT即映射后的SSDT地址

          
【注意】最后一个函数其实是大材小用了,只不过2000之后能得到映射缓冲区地址的函数中这个函数是最先进的被支持者,2000用的是MmMapLockedPages;

posted @ 2013-09-02 07:10  问笑  阅读(650)  评论(0编辑  收藏