当前位置: 首页 > 学习 > 电脑学习 > 程序设计 > C++ > 硬件底层与驱动 > 正文

罗云彬VxD教程--虚拟8086模式的内存管理

http://www.zk168.com.cn  招考学习网 2006-4-11 5:18:45
-----------------------------------------------------------[交流]-[打印]-[发送]-[收藏]--
下边我们用到的V86即指虚拟8086模式。 在以前的教程中,你学习了怎样模拟V86中断,但还有一个问题没有解决:在VxD和V86代码之间交换数据。我们将在此学习如何使用V86内存管理器来实现这个功能。在这里下载例子程序

理论

假如你的VxD和一些V86程序一起运行,如何传送大量数据到V86程序中或从V86程序中传送大量数据迟早是一个大问题。通过寄存器传送大量数据是不现实的。可能你的下一个想法是在ring0中分配一大块内存,并且通过一些寄存器传送其指针到V86程序,使其能访问这些数据。假如你这样做,可能会破坏你的系统,因为V86的地址定位方式需要segment:offset对,而不是线性定位方式。对这个问题,有很多解决的方法。然而,我选择了一个由V86内存管理器提供的一种简便的方法。

如你能在你可使用的V86内存范围内找到一个空闲的内存块作为通讯缓冲区,这将解决其中的一个问题。然而,指针传送的问题依然存在。你可以通过V86内存管理器的服务来解决这两个问题。V86内存管理器是为V86应用管理内存的静态VxD。它还为V86应用提供EMS和XMS服务和为其他VxD提供API传送服务。API传送是一个从ring0拷贝数据到V86范围内的缓冲区并且传送V86缓冲区地址到V86代码的过程。V86内存管理器有一个在V86内存范围内的传送缓冲区,其含有VxD拷贝到V86内存范围内的数据,反之亦然。初始的缓冲区是4K。你以调用V86MMGR_Set_Mapping_Info来增加它的大小。

现在你知道了传送缓冲区,我们如何拷入或拷出数据呢?这个问题通过调用两个服务来解决:V86MMGR_Allocate_Buffer和V86MMGR_Free_Buffer。

V86MMGR_Allocate_Buffer从传送缓冲区分配一块内存并且从ring0拷贝一些数据到分配的V86缓冲区。V86MMGR_Free_Buffer正好相反:它从分配的V86内存块拷贝一些数据到ring0缓冲区并且释放由V86MMGR_Allocate_Buffer分配的内存块。

记住,V86在内存管理器象堆栈一样管理被分配的缓冲区。这意味着分配/释放必须按先进后出的规则。所以如你调用了两次V86MMGR_Allocate_Buffer,第一个V86MMGR_Free_Buffer将释放由第二个V86MMGR_Allocate_Buffer调用而分配的缓冲区。

我们来看一下V86MMGR_Allocate_Buffer的定义,它是一个基本寄存器传送参数的服务。

EBX 当前VM的句柄
EBP 指向当前VM的客户寄存器结构的指针
ECX 从传送缓冲区分配的字节数 CARRY FLAG 进位标志位,如你不想从ring0缓冲区拷贝数据到分配的内存块就清零, 如你想从ring0缓冲区拷贝数据到分配的内存块就置1
FS:ESI 指向ring0缓冲区的selector:offset指针,缓冲区中有要被拷贝到被分配的 缓冲区中的数据如果进位标志位被清零,则忽略它。
假如调用成功,进位标志位被清零并且ECX包含在传送缓冲区中的字节数。这个数值应小于你要求的数值,所以你应保持这个数值,V86MMGR_Free_Buffer待会要用到它。EDI的高字包含被分配的内存块的V86段地址,偏移地址在在低字中。进位标志位当错误发生时被置位。

V86MMGR_Free_Buffer和V86MMGR_Allocate_Buffer接受同样的参数。

当你调用V86MMGR_Allocate_Buffer时,你在当前VM的V86内存范围内分配了一块内存,并且把其地址放到了EDI中。你可以使用这些服务传送数据到V86中断中或从V86中断中取得数据。

在附加的API传送中,V86内存管理器也给其他VxDs提供了API映射服务。API映射服务是映射一些在扩展内存中的页到每个VM的V86内存范围。你可以使用V86MMGR_Map_Pages执行API映射。使用这个服务,页被映射到每个VM的同一线性地址空间上。如你仅仅工作在一个VM上,这将浪费地址空间。因为API映射比API传送要慢,所以你尽可能使用API传送方式。API映射仅仅使用在一些要访问同一线性地址空间并作用到所有VM的V86操作上。

例子:

这个例子演示了API传送方式,使用了int 21h的440Dh功能(从代码66h)。这个中断调用得到媒体ID,你的第一个固定磁盘的卷标号。

;---------------------------------------------------------------
;                            VxDLabel.asm
;---------------------------------------------------------------
.386p
include \masm\include\vmm.inc
include \masm\include\vwin32.inc
include \masm\include\v86mmgr.inc
VxDName TEXTEQU  
ControlName TEXTEQU  
VxDMajorVersion TEXTEQU <1>
VxDMinorVersion TEXTEQU <0>

VxD_STATIC_DATA_SEG
VxD_STATIC_DATA_ENDS

VXD_LOCKED_CODE_SEG
;----------------------------------------------------------------------------
; Remember: The name of the vxd MUST be uppercase else it won't work/unload
;----------------------------------------------------------------------------
DECLARE_VIRTUAL_DEVICE %VxDName,%VxDMajorVersion,%VxDMinorVersion, %ControlName,UNDEFINED_DEVICE_ID,UNDEFINED_INIT_ORDER

Begin_control_dispatch %VxDName
        Control_Dispatch W32_DEVICEIOCONTROL, OnDeviceIoControl
End_control_dispatch %VxDName

VXD_LOCKED_CODE_ENDS

VXD_PAGEABLE_CODE_SEG
BeginProc OnDeviceIoControl
assume esi:ptr DIOCParams
.if [esi].dwIoControlCode==1
  VMMCall Get_Sys_VM_Handle
  mov Handle,ebx
  assume ebx:ptr cb_s
  mov ebp,[ebx+CB_Client_Pointer]
  mov ecx,sizeof MID
  stc
  push esi
  mov esi,OFFSET32 MediaID
  push ds
  pop fs
  VxDCall V86MMGR_Allocate_Buffer
  pop esi
  jc EndI
  mov AllocSize,ecx
  Push_Client_State
  VMMCall Begin_Nest_V86_Exec
  assume ebp:ptr Client_Byte_Reg_Struc
  mov [ebp].Client_ch,8
  mov [ebp].Client_cl,66h
  assume ebp:ptr Client_word_reg_struc
  mov edx,edi
  mov [ebp].Client_bx,3 ; drive A
  mov [ebp].Client_ax,440dh
  mov [ebp].Client_dx,dx
  shr edx,16
  mov [ebp].Client_ds,dx
  mov eax,21h
  VMMCall Exec_Int
  VMMCall End_Nest_Exec
  Pop_Client_State
  ;-------------------------------
  ; retrieve the data
  ;-------------------------------
  mov ecx,AllocSize
  stc
  mov ebx,Handle
  push esi
  mov esi,OFFSET32 MediaID
  push ds
  pop fs
  VxDCall V86MMGR_Free_Buffer
  pop esi
  mov edx,esi
  assume edx:ptr DIOCParams
  mov edi,[edx].lpvOutBuffer
  mov esi,OFFSET32 MediaID.midVolLabel
  mov ecx,11
  rep movsb
  mov byte ptr [edi],0
  mov ecx,[edx].lpcbBytesReturned
  mov dword ptr [edx],11
EndI:
.endif
xor eax,eax
ret
EndProc OnDeviceIoControl
VXD_PAGEABLE_CODE_ENDS

VXD_PAGEABLE_DATA_SEG
MID struct
  midInfoLevel dw 0
  midSerialNum dd ?
  midVolLabel db 11 dup(?)
  midFileSysType db 8 dup(?)
MID ends
MediaID MID <>
Handle dd ?
AllocSize dd ?
VXD_PAGEABLE_DATA_ENDS

end

;------------------------------------------------------------
;                        Label.asm
; The win32 VxD loader.
;------------------------------------------------------------
.386
.model flat,stdcall
option casemap:none

include \masm32\include\windows.inc
include \masm32\include\user32.inc
include \masm32\include\kernel32.inc
includelib \masm32\lib\user32.lib
includelib \masm32\lib\kernel32.lib

DlgProc PROTO :DWORD,:DWORD,:DWORD,:DWORD
.data
Failure db "Cannot load VxDLabel.VXD",0
AppName db "Get Disk Label",0
VxDName db "\\.\vxdLabel.vxd",0
OutputTemplate db "Volume Label of Drive C",0

.data?
hInstance HINSTANCE ?
hVxD dd ?
DiskLabel db 12 dup(?)
BytesReturned dd ?

.const
IDD_VXDRUN    equ 101
IDC_LOAD      equ 1000

.code
start:
invoke GetModuleHandle, NULL
mov    hInstance,eax
invoke DialogBoxParam, hInstance, IDD_VXDRUN ,NULL,addr DlgProc,NULL
invoke ExitProcess,eax

DlgProc proc hDlg:HWND, uMsg:UINT, wParam:WPARAM, lParam:LPARAM
.IF uMsg==WM_INITDIALOG
  invoke CreateFile,addr VxDName,0,0,0,0,FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE,0
  .if eax==INVALID_HANDLE_VALUE
   invoke MessageBox,hDlg,addr Failure,addr AppName,MB_OK+MB_ICONERROR
   mov hVxD,0
   invoke EndDialog,hDlg,NULL
  .else
   mov hVxD,eax
  .endif
.elseif uMsg==WM_CLOSE
  .if hVxD!=0
   invoke CloseHandle,hVxD
  .endif
  invoke EndDialog,hDlg,0
.ELSEIF uMsg==WM_COMMAND
  mov eax,wParam
  mov edx,wParam
  shr edx,16
  .if dx==BN_CLICKED
   .IF ax==IDC_LOAD
     invoke DeviceIoControl,hVxD,1,NULL,0,addr DiskLabel,12,addr BytesReturned,NULL
     invoke MessageBox,hDlg,addr DiskLabel,addr OutputTemplate,MB_OK+MB_ICONINFORMATION
   .endif
  .endif
.ELSE
  mov eax,FALSE
  ret
.ENDIF
mov eax,TRUE
ret
DlgProc endp
end start

讲解

我们首先分析lable.asm,它是一个加载了VxD的WIN32应用程序。

invoke DeviceIoControl,hVxD,1,NULL,0,addr DiskLabel,12,addr BytesReturned,NULL

它调用DeviceIoControl,设备代码是1,没有输入缓冲区,一个指向输出缓冲区的指针及其大小。DiskLable是一个接收由VxD返回的卷标号的缓冲区。BytesReturned变量存有返回的字节数。这个例子说明了怎样传送数据和从VxD接收数据:你传送输入/输出缓冲区给VxD并且VxD读取/写入数据到指定的缓冲区。

我们下面看看VxD代码。

    VMMCall Get_Sys_VM_Handle
    mov Handle,ebx
    assume ebx:ptr cb_s
    mov ebp,[ebx+CB_Client_Pointer]
当一个VxD接收W32_DeviceIoControl消息,它调用Get_Sys_VM_Handle得到系统VM的句柄并把它存在一个叫Handle的变量中。下面将从VM控制块中提取指向客户寄存器结构的指针到EBP。

    mov ecx,sizeof MID
    stc
    push esi
    mov esi,OFFSET32 MediaID
    push ds
    pop fs
    VxDCall V86MMGR_Allocate_Buffer
    pop esi
    jc EndI
    mov AllocSize,ecx
下面,准备传送到V86MMGR_Allocate_Buffer的参数。我们必须初始化被分配的缓冲区。我们把MediaID的偏移量送到ESI中,并且把选择子放在FS中,然后调用V86MMGR_Allocate_Buffer。你等会要恢复指向DIOCParams的指针,所以我们必须通过push esi 和pop esi来保护它。

    Push_Client_State
    VMMCall Begin_Nest_V86_Exec
    assume ebp:ptr Client_Byte_Reg_Struc
    mov [ebp].Client_ch,8
    mov [ebp].Client_cl,66h
    assume ebp:ptr Client_word_reg_struc
    mov edx,edi
    mov [ebp].Client_bx,3 ; drive C
    mov [ebp].Client_ax,440dh
我们在客户寄存器结构中准备参数值来执行int 21h的440Dh功能(从代码66h),得到盘C的媒体ID。我们拷贝edi的值到edx中(edi中有由V86MMGR_Allocate_Buffer分配的内存块的V86地址)。

    mov [ebp].Client_dx,dx
    shr edx,16
    mov [ebp].Client_ds,dx
调用了int 21h的440Dh功能(从代码66h)后,在ds:dx中得到一指向一个MID结构的指针,我们必须把在edx中的segment:offset对转换成两个部分并把它们放到合适的寄存器映象中。

    mov eax,21h
    VMMCall Exec_Int
    VMMCall End_Nest_Exec
    Pop_Client_State
当一切都准备好了,我们将运行Exec_Int去模拟一个中断。

    mov ecx,AllocSize
    stc
    mov ebx,Handle
    push esi
    mov esi,OFFSET32 MediaID
    push ds
    pop fs
    VxDCall V86MMGR_Free_Buffer
    pop esi
当Exec_Int返回时,分配的缓冲已经由我们想要的信息填满了。下一步是检索信息。我们使用 V86MMGR_Free_Buffer来完成这个目标。这个服务释放由V86MMGR_Allocate_Memory分配的内存块,并且从分配的内存块中拷贝数据到ring0中的内存块。象V86MMGR_Allocate_Memory,如果你想要进行拷贝操作,你必须先把进位标志位置1,再调用服务。


    mov edx,esi
    assume edx:ptr DIOCParams
    mov edi,[edx].lpvOutBuffer
    mov esi,OFFSET32 MediaID.midVolLabel
    mov ecx,11
    rep movsb
    mov byte ptr [edi],0
    mov ecx,[edx].lpcbBytesReturned
    mov dword ptr [edx],11
我们在ring0中得到这个信息后,拷贝这个卷标值到Win32应用程序提供的缓冲区中。我们可以用DIOCParams的成员lpvOutBuffer来访问它。

-----------------------------------------------------------[交流]-[打印]-[发送]-[收藏]--
最新入库:
 
·实质、过程及意义——阿多尔诺“否定的辩证法”探微
·从Ontology的译名之争看哲学术语的翻译原则
·论马克思主义哲学经典的解释——解释学方法及其在马克
·中国哲学当前的核心与周边问题
·和合学与21世纪文化价值和科技
·中国文化的和合精神与21世纪
·宗教之间理当相互宽容
·上半个世纪的自由主义
·殷周至春秋时期神人关系之演进
·大学之道:构建以“三纲八目”为核心的道德修养体系
相关内容:
 
·人力资源管理:从后台走向前台
·美日人力资源管理模式比较及对中国乡镇企业的启示
·绩效管理与绩效考核的区别
·人力资源管理要为企业增值服务
·人本管理:一个需要澄清的理念
·环保企业人力资源开发与管理的实证研究————巨龙公
·美日人力资源管理模式的比较及对中国乡镇企业的启示
·构建基于“80/20效率法则”的组织人力资本管理制度
·打造人力资源管理新模式——来自国企的案例分析
·信息经济时代企业知识型员工的管理
网友点评:
 
会员名称:
密码:匿名 ·注册·忘记密码?
评论内容:
(最多300个字符)
  查看评论
友情提醒:
 1.库中的资料大都来自互联网、网友上传、各类书籍,在录入的过程中难免会出现错误,恳请网
 友来信指正!
 2.如果网友在本库中未能找到所需要的材料,请登陆到我们的论坛《招考学习网》版块!
 3.考友想加入招考学习网的编辑部,请发信到XueXiWang#Gmail.com(#改为@)附带个人简历
 4.如需转载请注明出处及作者,谢谢合作!
 5.如果您有更好的建议或意见请EMAIL:XueXiWang#Gmail.com (#改为@)
 6.凡标题中有注有“[NO]”字样均不含答案且答案整理中.
 7.如本库中转载文章涉及版权等问题,请相关网站或作者在两周内发邮件通知(EMAIL:  XueXiWang#Gmail.com (#改为@))我们,我们接到通知后立即删除该文章及链接!
你问我答 更多>>