使用Windows虚拟设备驱动程序(VxD)之2

八、VxD初始化  

VMM初始化一个VxD时做下列工作：  
1、装载实模式初始化段并调用实模式初始化过程。该过程可以完成阻止装载VxD，阻止启动Windows，指定设备实例数据和在内存中选择页面给  
设备专用的工作。  
2、装载VxD其它段到32位平坦内存模式的保护模式内存，并丢弃实模式初始化段。  
3、发送Sys_Critical_Init消息到设备控制过程。禁止硬件中断，所以VxD应该尽可能地用较少的时间完成自身初始化。  
4、发送Device_Init消息到设备控制过程。允许硬件中断，所以必须准备让VxD管理来自设备的中断。  
5、发送Init_Complete消息到设备控制过程。  
6、丢弃初始化代码和数据段，释放其它被使用的内存。VxD不能在处理完Init_Complete消息以后试图存取这些段中的过程和数据。  
在初始化过程中的任何时刻，VxD都可以设置进位标志返回到VMM以阻止装载VxD。部分VMM服务，例如初始化信息服务只在初始化过程中有效。  

九、实模式初始化  

任何静态设备驱动程序都可以提供实模式初始化过程以在Windows切换到保护模式之前执行初始化任务。VMM装载VxD时调用该过程，该过程检查  
有关的Windows环境，包括注册表和初始化文件中的有关设置以判断是否应该装载该VxD。该过程也可以给Windows返回信息以为每个虚拟机的实  
例指定物理内存页保留给设备专用和数据项地址。要获得关于实模式初始化的更多信息，请参阅相关资料。  

十、VxD服务  

VxD可以提供服务功能（函数或过程——译者注）给VMM和其它VxD使用。这些服务让其它VxD可以直接访问该VxD的特征，允许测试和修改该VxD  
的功能和能力。  
VxD不能和Windows DLL一样引出函数，代之的是VMM通过INT 20H提供到VxD服务的动态链接，该中断处理过程使用服务编号判断支持服务的  
VxD，该中断处理过程也使用服务编号查询在VxD服务表中的服务地址。  
下面的内容讲述怎样在VxD中定义服务，声明VxD服务表以及从一个VxD向另一个VxD中引入服务。  

1、定义服务  

VxD使用BeginProc和EndProc宏以及Service和Async_Service选项定义服务。宏标记服务过程代码的开始和结束，选项标识该过程是一个服务。  
下面的实例给出了VSAMPLED_Get_Version服务的定义：  
BeginProc VSAMPLED_Get_Version, Service  
mov ax, 030Ah  
clc  
ret  
EndProc VSAMPLED_Get_Version  
Async_Service选项标识该服务可以被异步调用，也就是说在处理中断的过程中调用。异步服务必须是可重入的，而且不能调用VMM和不是异步服  
务的VxD服务。  
VMM和标准VxD对服务使用两种调用约定：基于寄存器的调用约定和基于32位C语言的调用约定。这两种调用约定有不同的服务名格式，参数传递  
和返回值方法以及寄存器保护。  
对于基于寄存器的服务，服务名不应该以下划线（_）开头，所有的参数通过寄存器传递，结果也通过寄存器返回，服务保护所有不显式用于返回  
值的寄存器。  
对于基于C语言的服务，服务名必须以下划线（_）开头，所有的参数通过堆栈中的32位值传递，结果（如果存在）通过EAX寄存器（32位值）  
或者EAX和EDX寄存器（64位值）返回，服务保护EBX、ES、FS和GS寄存器以及ESI和EDI寄存器，只有标志寄存器和EAX、EBX、EDX寄存器被修改。  

2、声明服务  

VxD使用Begin_Service_Table和End_Service_Table宏声明服务。宏标记包含服务名和可选的包含服务的段名的列表的开始和结束。声明必须建  
立在进行VxD定义的文件中（也就是说在包含Declare_Virtual_Device宏的文件中），而且必须先进行设备指定符号的定义。下面的实例给出了  
一个实例VxD——VSAMPLED的服务表声明：  
Create_VSAMPLED_Service_Table equ 1  

Begin_Service_Table VSAMPLED  
VSAMPELD_Service VSAMPLED_Get_Version, Local  
VSAMPLED_Service VSAMPLED_Service_1  
VSAMPLED_Service VSAMPLED_Service_2, VxD_ICODE  
End_Service_Table VSAMPLED  
上例中，Create_VSAMPLED_Service_Table符号在紧接服务表声明之前定义，指定Begin_Service_Table宏为VSAMPLED创建服务表。声明开始以  
后，VSAMPLED_Service宏定义实际服务，这个宏是Begin_Service_Table宏创建的，只在服务表声明中有效。每个服务名必须与服务定义名，也就  
是BeginProc宏给出的名字完全符合。  
当声明服务时，如果一个服务定义在包含服务表声明的文件中，必须在服务名后使用LOCAL选项，也就是说如果不使用LOCAL选项，服务表自动声  
明一个服务是外部服务。上例中，VSAMPLED_Get_Version服务定义在包含服务表声明的文件中。  
与之相似，如果一个服务不是定义在VxD_CODE段中，必须在服务名后注明段名。上例中，VSAMPLED_Service_2服务定义在VxD_ICODE段中。  
服务声明的顺序是很重要的。VxD中第一个被声明的服务必须是Get_Version服务（该服务清除进位标志并在AX寄存器中返回VxD版本  
号），任何加入VxD的新服务必须定义在服务表的末尾（或者定义在服务表中显式保留的空间中）。由于VMM依靠服务在服务表中的顺序正确链接  
服务，在服务表中间插入一个新服务需要VxD使用的所有VxD服务被重建。  
为了方便，服务表声明应该放在一个包含文件中，使得其它VxD可以通过包含该文件引入服务而不需要重新声明。  

3、引入服务  

一个VxD可以通过包含另一个VxD的服务表声明引入另一个VxD的服务，在这种情况下，设备指定符号的定义不能先于该服务表声明（参见上一节  
的讲述）。例如：VSAMPLED.INC文件包含VSAMPLED服务的服务表声明，一个包含该文件的VxD可以调用这些服务。VxD使用VMMcall宏调用VMM服  
务，使用VxDcall宏调用VxD服务。  
由于计算机配置不同，一个VxD可能会在Windows启动时装载失败，这说明使用其它VxD提供的服务的VxD必须检验其它VxD服务在调用它们之前  
是否有效。为了检验服务，调用服务的VxD必须尝试调用提供服务的VxD的Get_Version功能，如果VxD没有装载，VMM会设置进位标志并在AX寄  
存器中返回0。  

十一、VxD API过程  

一个VxD提供V86模式和保护模式API过程以允许在一个虚拟机中运行的应用程序和其它软件访问该VxD的特征。如果要使这些可选的过程有效，  
VxD必须将它们定义为Declare_Virtual_Device宏的参数，如果没有定义，VMM认为该VxD没有API过程。  
在一个虚拟机中运行的应用程序或者其它软件通过设置BX寄存器为VxD标识并调用获取设备入口地址功能（INT 2FH 1684H功能）获取特定的虚  
拟机的API过程的入口地址，VMM返回该地址使得应用程序可以间接调用该API过程。  
当一个应用程序调用该入口地址时，VMM保存该应用程序的寄存器并调用VxD相应的API过程，保存当前虚拟机的句柄到BX寄存器中并保存  
Client_Reg_Struc结构地址到EBP寄存器中。API过程必须检测客户寄存器的值（使用Client_Reg_Struc结构）以判断运行的API调用。  
按照常规，大多数API过程使用AH寄存器指定主功能号，使用AL寄存器指定次功能号，其它客户寄存器用于附加参数。API过程通过修改客户寄  
存器返回值，API过程可以修改EAX、EBX、ECX、EDX、ESI和EDI寄存器。
下面的实例给出了一个实例API过程——VSAMPLED_API_Get_Version：  
BeginProc VSAMPLED_API_Get_Version  
movzx eax, [ebp.Client_AX] ;取功能号  
or eax, eax  
jnz Undefined  

Get_Version:  
mov [ebp.Client_AX], 030AH ;在客户寄存器AX中返回值  
and [ebp.Client_Flags], NOT CF_Mask ;清除进位标志  
ret  

Undefined:  
or [ebp.Client_Flags], CF_Mask ;设置进位标志  
ret  
EndProc VSAMPLED_API_Get_Version  

十二、VxD INT 2FH功能  

VxD可以通过为INT 2FH中断安装回调过程提供INT 2FH功能。INT 2FH功能允许在一个虚拟机中运行的应用程序和其它软件在VxD不提供API过  
程的情况下访问VxD，例如，标准虚拟显示设备支持与Windows显示驱动程序通信的INT 2FH功能集合。  
Windows安装自己的INT 2FH中断处理程序支持各种功能，以允许MS-DOS 设备驱动程序和TSR在Windows启动或者虚拟机运行过程中执行特定动  
作。要获得有关这些功能的更多信息，请参阅有关资料。  

十三、建立一个VxD  

应该通过进行下列步骤来建立一个VxD：  
1、创建VxD源文件并用32位平坦模式汇编器MASM.EXE（MASM 6.11以上——译者注）汇编源文件。  
2、创建模块定义文件（DEF文件）并用32位平坦模式连接器LINK.EXE连接目标文件。按照常规，结果可执行文件应该有与VxD相同的文件名，文  
件扩展名为VXD。  
3、用MAPSYM.EXE为可执行文件创建调试信息。  
VxD并不与Windows动态链接库兼容，基于Windows的应用程序并不能直接装载和使用VxD，然而，基于Win32的应用程序可以通过使用CreateFile  
和DeviceIoControl函数装载动态装载的VxD和与之相互作用。VxD模块定义文件有以下格式：  
LIBRARY VSAMPLED  

DESCRIPTION 'VSAMPLED Device (Version 4.0)'  

EXETYPE DEV386  

SEGMENTS  
_LTEXT PRELOAD NONDISCARDABLE  
_LDATA PRELOAD NONDISCARDABLE  
_ITEXT CLASS 'ICODE' DISCARDABLE  
_IDATA CLASS 'ICODE' DISCARDABLE  
_TEXT CLASS 'PCODE' NONDISCARDABLE  
_DATA CLASS 'PCODE' NONDISCARDABLE  

EXPORTS  
VSAMPLED_DDB @1  
LIBRARY语句必须指定一个与在已知设备描述块（DDB）中相同的VxD名字，EXPORT语句必须指定一个DDB的名字，在任何情况下，DDB引出序号都是1。 

再谈CMOS密码：【上一篇】
使用Windows虚拟设备驱动程序(VxD)之1：【下一篇】