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C#内嵌汇编代码的讨论

Posted on 2010-06-22 17:08 Zzx飘遥 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏
很久之前整理了一篇《C# 调用非托管程序》文章,在博客园zhongzf同学在.net程序中嵌入asm汇编代码》进行了简单的讨论,现在才有时间整理。
《C# 调用非托管程序》最后一种方法通俗的讲是构造符合汇编代码(机器代码)格式的数据,把该数据当作可执行代码执行。Windows提供了DEP(Data Execution Prevention 数据执行保护)机制,也就是Windows会试图阻止程序运行非可执行内存区域的可执行代码。如果开启DEP,《C# 调用非托管程序》一文中最后一种方法执行会失败;如果关闭DEP,Windows XP SP2中执行该代码会成功,但Vista/Win7由于安全性增强的原因,该代码执行会失败。
是不是这用嵌入汇编代码的方式在开启DEP及Vista/Win7中一定不能使用呢?答案在下面分析中得出。
如果我们把保存汇编代码的内存区域标记为可执行,上面的方法也许可用。

Win API VirtualAlloc中有参数,可以指定新分配内存的权限。
使用完内存后,调用VirtualFree释放。

沿着这样的思路,将《C# 调用非托管程序》一文中最后一种方法修改如下(篇幅原因简化了注释):
/*修改记录
    2008-5-11 8:07 曲滨
        >> 基本实现预期功能
        [!] 明天进行优化

    2008-5-12 15:54 曲滨
        [E] 优化完成
        [N] 加入 NativeCodeHelper 类便于使用 

    2010-6-17 周振兴
 
        修改兼容性,可在开启DEP及Vista/Win7中运行。
*/

namespace NShellNativeCode
{
    
using System;
    
using System.Runtime.InteropServices;

    
delegate int AddProc(int p1, int p2);
    
class Program
    {
        
static void Main(string[] args)
        {
            
byte[] codeBytes = {
                  
0x8B, 0x44, 0x24, 0x08    // mov eax,[esp+08h]
                , 0x8B, 0x4C, 0x24, 0x04    // mov ecx,[esp+04h]
                , 0x03, 0xC1                // add    eax,ecx
                , 0xC3                        // ret
                };

            
/*
            上面的字节数组,就是下面函数的本机代码;
            int add(int x,int y) {
                return x+y;
            }
            
            
*/

            IntPtr handle
= IntPtr.Zero;
            handle
= VirtualAlloc(
                IntPtr.Zero,
                codeBytes.Length,
                MEM_COMMIT
| MEM_RESERVE,
                PAGE_EXECUTE_READWRITE);

            
try
            {

                Marshal.Copy(codeBytes,
0, handle, codeBytes.Length);

                AddProc add
                  
= Marshal.GetDelegateForFunctionPointer(handle, typeof(AddProc)) as AddProc;

                
int r = add(1976, 1);

                Console.WriteLine(
"本机代码返回:{0}", r);


            }
            
finally
            { 
                VirtualFree(handle,
0, MEM_RELEASE);
            }

            Console.ReadLine();
        }

        
//Windows API
        [DllImport("Kernel32.dll", EntryPoint = "VirtualAlloc")]
        
public static extern IntPtr VirtualAlloc(IntPtr address, int size, uint allocType, uint protect);

        [DllImport(
"Kernel32.dll", EntryPoint = "VirtualFree")]
        
public static extern bool VirtualFree(IntPtr address, int size, uint freeType);

        
//flags
        const uint MEM_COMMIT = 0x1000;
        
const uint MEM_RESERVE = 0x2000;

        
const uint PAGE_EXECUTE_READWRITE = 0x40;

        
const uint MEM_RELEASE = 0x8000;
    }
}

事实证明,这种嵌入汇编代码的方式在开启DEP及Vista/Win7可运行。
Win7 (X86)开启DEP环境下测试通过。
注:codeBytes数组中是X86汇编代码,如果要在X64中运行,需修改该代码!