Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Таблица 1.8.3. Параметры функции ZwWriteFile

Для закрытия дескриптора объекта следует применять функцию ZwCloseKey.

Следует отметить, что функции работы с файлами могут работать только на уровне IRQL, равном PASSIVE_LEVEL. Это приводит к необходимости применения специальной методики при протоколировании обмена данными с USB‑накопителем.

1.9 Работа с реестром в режиме ядра

Работа с реестром из драйвера уровня ядра необходима, так как именно в системном реестре хранится информация о настройках протоколирования. Информация о настройках хранится в ключе реестра, связанном с устройством, к которому подключается драйвер-фильтр. Имя этого устройства соответствует шаблону HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Enum\USB\XXX\XXX\DeviceParameters.

Доступ ключу устройства в реестре в драйвере предоставляется функцией IoOpenDeviceRegistryKey. Перечислим ее параметры:

Таблица 1.9.1. Параметры функции IoOpenDeviceRegistry

Открыв основной ключ, следует получить доступ к вложенному в него ключу с параметрами протоколирования. Для этого используется функция ZwOpenKey. Перечислим ее параметры:

Таблица 1.9.2. Параметры функции ZwOpenKey

Открыв ключ собственных параметров драйверу необходимо считать настройки протоколирования. Для чтения значения параметров ключа реестра используется функция ZwQueryValueKey. Перечислим ее параметры:

Таблица 1.9.3. Параметры функции ZwQueryValueKey

После того, как работа с ключом реестра закончена, его дескриптор следует освободить вызовом функции ZwClose.

1.10 MDL‑списки

MDL‑список – это структура, хранящая отображение блока виртуальной памяти на физическую память. MDL‑список используется в разрабатываемом драйвере для хранения информации из URB‑пакетов, связанных с вводом / выводом USB‑устройства. Кроме того, обмен информацией с USB‑устройством в режиме прямого доступа к памяти ведется именно посредством MDL‑списков.

Перед использовании MDL‑списка в драйвере необходимо провести ряд подготовительных действий:

• выделить область в страничной памяти с помощью вызова функции
  ExAllocatePool;

• вызвать функцию MmCreateMdl, создающую и инициализирующую MDL‑список;

• выполнить фиксацию страниц, описанных в MDL‑списке, в физической памяти с помощью вызова функции MmProbeAndLockPages.

После завершения использования MDL‑списка его следует освободить:

• отменить фиксацию страниц страничной памяти в оперативной памяти вызовом функции MmUnlockPages;

• очистить MDL‑список, вызвав функцию IoFreeMdl;

• освободить выделенную под список страничную память вызовом
  ExFreePool.

2. Конструкторский раздел

2.1 Точки входа разрабатываемого драйвера

Разрабатываемый драйвер является драйвером нижнего уровня. В стеке драйверов USB‑накопителя он находится непосредственно под драйвером устройства, если после его загрузки не произойдет установки какого-либо другого драйвера-фильтра нижнего уровня.

Разрабатываемый драйвер включает в себя следующие точки входа:

• DriverEntry;

• AddDevice;

• DriverUnload;

• Функции обработки IRP‑пакетов:

• обработка IRP‑пакетов с кодами IRP_MJ_INTERNAL_DEVICE_CONTROL – функция DispatchInternalDeviceControl;

• обработка IRP пакетов с прочими кодами – функция DispatchRoutine.

• Рассмотрим каждую из них более подробно.

2.1.1 Функция DriverEntry

В этой функции происходит регистрация всех стандартных точек входа драйвера и обработчиков IRP‑пакетов. В разрабатываемом драйвере пакеты IRP c кодами, не равными IRP_MJ_INTERNAL_DEVICE_CONTROL обрабатываются функцией DispatchRoutine.

2.1.2 Функция AddDevice

Управление этой функции передается диспетчером ввода / вывода после того, как завершает свою работу DriverEntry. AddDevice создает функциональный объект устройства с помощью вызова IoCreateDevice и подключает его к стеку драйверов выбранного устройства (вызовом IoAttachDeviceToDeviceStack). Кроме того, в этой функции производятся действия по подготовке к протоколированию: считываются настройки из системного реестра, выделяется буфер для сбора протоколируемой информации, создается лог-файл.

2.1.3 Функция DriverUnload

Функция DriverUnload необходима для того, чтобы сделать драйвер выгружаемым. В унаследованных драйверах на эту функцию возложен весь процесс выгрузки драйвера: удаление символьных ссылок, объектов устройств драйвера, отключение прерываний от объектов, освобождение выделенной памяти. В WDM‑драйверах все эти действия возложены на функцию-обработчик пакетов с кодом IRP_MJ_PNP.

2.1.4 Функция DispatchRoutine

На эту функцию возложены обязанности по обработке IRP‑пакетов с различными кодами, хотя в разрабатываемом драйвере существует необходимость в обработке только двух типов запросов. Все запросы с кодом, отличным от IRP_MJ_PNP передаются по стеку драйверов без изменений. Запросы же IRP_MJ_PNP диспетчеризуются по суб-кодам в функции PnP_Dispatch. Необходимость диспетчеризации по суб-кодам запросов IRP_MJ_PNP вызвана тем, что драйвер не должен нарушать порядка работы операционной системы и обязан подчиняться PnP‑менеджеру, то есть в драйвере должны корректно обрабатываться события старта и удаления устройства.

2.1.5 Функция DispatchInternalDeviceControl

Запросы ввода / вывода к USB‑накопителю передаются в составе IRP‑пакетов с кодом IRP_MN_INTERNAL_DEVICE_CONTROL. Этот пакет содержит полную информацию о направлении и характере передаваемых данных. То есть для протоколирования обмена информацией с USB‑носителем следует перехватывать пакеты именно этого типа.

Для того чтобы перехватывать информацию, передаваемую в обоих направлениях, следует установить функцию обратного вызова диспетчера ввода / вывода. Методика установки этой функции была описана в разделе 1.7. При наличии этой функции разрабатываемый драйвер-фильтр получит возможность перехвата данных, передаваемых от устройства к хосту.

Для сохранения протоколируемой информации используется, как уже было сказано в разделе 1.10, MDL‑список. Этот MDL‑список создается в функции AddDevice. Объем памяти, выделяемой под список, совпадает с максимальным размером лог-файла, задаваемым в пользовательском приложении. После создания список фиксируется в страничной памяти, что предотвращает его выгрузку на жесткий диск во время работы драйвера. После этих подготовительных действий список используется в функции DispatchInternalDeviceControl – он заполняется перехватываемой информацией.

Запись накопленного буфера в лог-файл происходит при удалении устройства.

Такая методика выбрана из-за того, что функция DispatchInternalDeviceControl работает на уровне запроса прерываний, равном DISPATCH_LEVEL, что сильно затрудняет использование механизмов синхронизации, которые могли бы позволить перейти на уровень запроса прерываний, равный PASSIVE_LEVEL, где становятся доступными функции работы с файлами. Если бы это было достигнуто в разрабатываемом драйвере, то отпала бы необходимость выделения больших объемов нестраничной памяти для хранения протокола.

Запись файла на диск в момент удаления устройства возможна, так как это событие инициализируется PnP‑менеджером, запросы которого всегда происходят на уровне IRQL, равном PASSIVE_LEVEL.

2.2 Размещение кода драйвера в памяти

Некоторые функции драйвера, например те, которые выполняют инициализацию, выгодно выполнить и освободить память, занимаемую ими. В языке C есть специальная директива #pragma_alloc_text (, ), позволяющая управлять размещением кода. В качестве типа секции могут указываться значения «INIT» или «PAGE».

Функции с размещением в секции «INIT» выгружаются, и память, занимаемая ими, освобождается сразу по завершении их работы. В разрабатываемом драйвере в секции «INIT» размещена точка входа DriverEntry, поскольку она выполняется единожды при загрузке драйвера.

Точки входа AddDevice и DriverUnload располагаются в секции «PAGE», то есть в страничной памяти, поскольку они гарантированно вызываются на уровне привилегий, равном PASSIVE_LEVEL и, даже оказавшись выгруженными на диск, будут немедленно загружены в физическую память менеджером страничной памяти (который способен работать только на уровне PASSIVE_LEVEL).

Остальные же точки входа (DispatchRoutine и DispatchInternalDeviceControl) располагаются по умолчанию, в нестраничной памяти, поскольку их работа зависит от клиентского драйвера USB‑устройства, под которым в стеке драйверов располагается разрабатываемый драйвер-фильтр. Уровень привилегий его запросов слабо предсказуем и может быть равен DISPATCH_LEVEL. На этом уровне подкачка страниц невозможна, что при обращении к выгруженной функции приведет к краху системы.

2.3 Установка драйвера в системе

Для установки драйвера следует создать его ключ в системном реестре.
Имя ключа должно иметь следующий вид:

Характеристики

Список файлов курсовой работы