VxD编程入门教程(驱动开发)

原文出处：http://www.vckbase.com/document/viewdoc/?id=227

一、Windows 95 DDK的安装

　　安装Windows 95 DDK一般需要先安装Win32 SDK，原因是Windows 95 DDK需要Win32 SDK的16位资源编译器，但是Win32 SDK很大（一整张光盘的容量），而且国内难以买到，ftp站上也较少见，即使有，下载也很困难。笔者经过一段时间的摸索，找到了安装Windows 95 DDK的几种简单方法，现将方法介绍如下：

方法之一：使用第三方资源编译器

1、修改注册表，仿真Win32 SDK已经安装的情况。建立一个名为WIN32SDK.REG的注册表文件，内容为：

REGEDIT4

[HKEY_USERS\.Default\Software\Microsoft\Win32SDK]

[HKEY_USERS\.Default\Software\Microsoft\Win32SDK\Directories]
"Install Dir"="C:\\MSTOOLS"

　　在资源管理器中双击此文件，将此文件中的内容添加到注册表。就可以安装Windows 95 DDK了。

2、运行Windows 95 DDK中的SETUP.EXE文件，安装Windows 95 DDK到C:\DDK。

3、安装MASM 6.11到C:\MASM611，安装完成后将未安装的Windows 95 DDK中的MASM611C目录下的文件覆盖到C:\MASM611\BIN。

4、安装Visual C++ 5.0（4.0也可以，但不宜使用6.0）到C:\Program Files\DevStudio\VC。

5、建立C:\MSTOOLS\BINW16目录，拷贝资源编译器。Windows 95 DDK需要一个能将Win32资源源文件编译成16位资源的资源编译器。如果有Win32 SDK，可以将BINW16目录下的文件直接拷贝到C:\MSTOOLS\BINW16，如果没有Win32 SDK，则可以使用第三方的资源编译器，这里以使用Borland的资源编译器为例：准备Turbo MASM 5.0一套，用UNPAK工具解压缩CMDLINE.PAK文件，找到下面三个文件：

BRC.EXE
BRCC32.EXE
RW32CORE.DLL

将这三个文件拷贝到C:\MSTOOLS\BINW16，并将BRC.EXE改名为RC.EXE即可。

6、修改CONFIG.SYS增大环境变量空间。在CONFIG.SYS文件最后加入一行：

SHELL=C:\WINDOWS\COMMAND.COM /E:8192 /P

7、进入Windows 95 MS-DOS方式，初始化编译环境（最好建立一个批处理文件）：

 
C:\MASM611\BINR\NEW-VARS.BAT
C:\DDK\DDKINIT.BAT 32 BASE
（编译的设备驱动程序不同，参数也不同）
C:\Program Files\DevStudio\VC\bin\VCVARS32.BAT

　　就可以使用Windows 95 DDK了，连接时出现的警告可以不理会。方法之二：使用Windows 98 DDK完整版的Windows 98 DDK（约30M）包括Windows 95 DDK、全套SDK编译器和MASM 6.11C汇编器，安装方法非常简单：安装Windows 98 DDK和Visual C++ 5.0，然后直接运行“Check Build Environment”（编译带调试信息的设备驱动程序）或者“Free Build Environment”（编译正式发布版本的设备驱动程序）程序项即可。

二、一个拦截Windows 95／98文件操作的VxD

　　VxD——虚拟设备驱动程序，顾名思义，VxD是用来控制硬件设备的，那么这里为什么要讲一个拦截Windows 95／98文件操作的VxD呢？其实，VxD不仅仅可以用来控制硬件设备，因为VxD工作在80386保护模式Ring 0特权级（最高特权级）上，而一般的应用程序工作在Ring 3特权级（最低特权级）上，所以VxD可以完成许多API不能完成的功能，例如端口读写、物理内存读写、中断调用、API拦截等。正因为如此，VxD在Windows系统编程中有广泛用途，其实大家一般都是碰到Windows API不能解决或者难以解决的问题才考虑编写VxD解决问题。这里介绍的拦截Windows 95／98文件操作的VxD可以用来拦截Windows 95／98（Windows NT不支持VxD）的所有文件操作，那么这个VxD有什么用途呢？最大的用途可能是——病毒防火墙，用来对文件操作进行过滤，可以进行动态病毒检测和动态杀毒。这个VxD使用的原理和目前流行的CIH病毒传染的原理是基本相同的。（其实大家如果要问我为什么要写这么一个VxD，那是因为——我是Virus版的版主啦）

该VxD的文件名是FILEHOOK.VXD，源程序（FILEHOOK.ASM）如下： ;FILEHOOK.VXD－－拦截Windows 95／98文件操作的VxD

.386p

.XLIST

INCLUDE VMM.Inc
INCLUDE VWin32.Inc
INCLUDE Shell.Inc

MASM=1

INCLUDE IFS.Inc
INCLUDE IFSMgr.Inc

.LIST

;VxD声明

Declare_Virtual_Device 
FILEHOOK,1,0,VxD_Control,Undefined_Device_ID,,,

;保护模式数据段

VxD_DATA_SEG
Prev_File_System_Api_Hook dd 0
In_File_System_Api_Hook db 0
Message1 db ''Open file !'',0
Caption1 db ''FILEHOOK'',0
VxD_DATA_ENDS

;保护模式代码段

VxD_CODE_SEG

;系统控制过程

BeginProc VxD_Control
Control_Dispatch SYS_DYNAMIC_DEVICE_INIT,VxD_Device_Init
Control_Dispatch SYS_DYNAMIC_DEVICE_EXIT,VxD_Device_Exit
Control_Dispatch W32_DEVICEIOCONTROL,VxD_IOCTL
clc
ret
EndProc VxD_Control

;IOCTL 控制（设备I／O控制）过程

BeginProc VxD_IOCTL

;获取DeviceIoControl控制代码

mov ecx,[esi.dwIoControlCode]
cmp ecx,1
jz Install_File_System_Api_Hook
cmp ecx,2
jz Uninstall_File_System_Api_Hook
jmp VxD_IOCTL_Exit

;安装文件系统API 钩子

Install_File_System_Api_Hook:
mov eax,OFFSET32 File_System_Api_Hook
VxDCall IFSMgr_InstallFileSystemApiHook 
or eax,eax
jz Error_Handler

;保存上一个文件系统API 钩子地址

mov Prev_File_System_Api_Hook,eax
jmp VxD_IOCTL_Exit

;移去文件系统API 钩子

Uninstall_File_System_Api_Hook:
mov eax,OFFSET32 File_System_Api_Hook
VxDCall IFSMgr_RemoveFileSystemApiHook 
cmp eax,0FFFFFFFFH
jz Error_Handler
jmp VxD_IOCTL_Exit

;IOCTL 控制过程结束

VxD_IOCTL_Exit:
xor eax,eax
clc
ret

;错误处理

Error_Handler:
mov eax,0FFFFFFFFH
stc
ret
EndProc VxD_IOCTL

;VxD_Device_Exit过程

BeginProc VxD_Device_Exit
clc
ret
EndProc VxD_Device_Exit

;文件系统API 钩子过程（C语言调用方式）

BeginProc File_System_Api_Hook,CCALL
ArgVar FSDFnAddr,DWORD
ArgVar FunctionNum,DWORD
ArgVar Drive,DWORD
ArgVar ResourceFlags,DWORD
ArgVar CodePage,DWORD
ArgVar pir,DWORD
EnterProc
pushad

;防止重入

cmp byte ptr In_File_System_Api_Hook,00h
jnz Prev_Hook

;比较是打开文件操作吗？

cmp dword ptr FunctionNum,IFSFN_OPEN
jnz Prev_Hook

;设置重入标志

inc byte ptr In_File_System_Api_Hook

;取当前VM句柄

VMMCall Get_Cur_VM_Handle

;显示消息框

mov eax,MB_ICONASTERISK+MB_OK
mov ecx,OFFSET32 Message1
mov edi,OFFSET32 Caption1
mov esi,0
mov edx,0
VxDCall Shell_Message

;取消重入标志

dec byte ptr In_File_System_Api_Hook

;转到上一个文件系统API 钩子地址

Prev_Hook:
popad
LeaveProc
mov eax,Prev_File_System_Api_Hook
jmp [eax]
Return
EndProc File_System_Api_Hook

VxD_CODE_ENDS

;保护模式初始化代码段

VxD_ICODE_SEG

;VxD_Device_Init过程

BeginProc VxD_Device_Init
clc
ret
EndProc VxD_Device_Init

VxD_ICODE_ENDS

end

　　该VxD在设备控制过程（VxD_Control过程）中处理了3个系统控制消息，分别是SYS_DYNAMIC_DEVICE_INIT（动态VxD初始化）、SYS_DYNAMIC_DEVICE_EXIT（动态VxD退出）和W32_DEVICEIOCONTROL（设备I／O控制），对应的消息处理过程分别是VxD_Device_Init、VxD_Device_Exit和VxD_IOCTL。其中VxD_Device_Init过程和VxD_Device_Exit过程只清除进位标志返回（表示成功），VxD_IOCTL过程是Windows 95／98应用程序与VxD通信的接口，完成文件系统API钩子的安装和移去工作，[esi.dwIOControlCode]中是设备I／O控制代码，该控制代码为1时安装文件系统API钩子，为2时移去文件系统API钩子。File_System_Api_Hook是文件系统API钩子过程，这里作为一个简单的实例，钩子过程判断是否是打开文件操作，如果是则显示一个简单的消息框，然后跳转到上一个文件钩子（相当于旧的文件系统API入口）。如果需要扩充功能，可以在该过程中增加代码。汇编连接VxD需要一个模块定义文件和一个NMAKE文件（手工汇编连接当然也可以）。这两个文件都可以直接用DDK中的GENERIC实例中的模块定义文件和NMAKE文件修改而成，模块定义文件（FILEHOOK.DEF）如下：

VXD FILEHOOK DYNAMIC

DESCRIPTION ''File System API Hook Program''

SEGMENTS
    _LPTEXT     CLASS ''LCODE''   PRELOAD NONDISCARDABLE
    _LTEXT      CLASS ''LCODE''   PRELOAD NONDISCARDABLE
    _LDATA      CLASS ''LCODE''   PRELOAD NONDISCARDABLE
    _TEXT       CLASS ''LCODE''   PRELOAD NONDISCARDABLE
    _DATA       CLASS ''LCODE''   PRELOAD NONDISCARDABLE
    CONST       CLASS ''LCODE''   PRELOAD NONDISCARDABLE
    _TLS        CLASS ''LCODE''   PRELOAD NONDISCARDABLE
    _BSS        CLASS ''LCODE''   PRELOAD NONDISCARDABLE
    _LMSGTABLE  CLASS ''MCODE''   PRELOAD NONDISCARDABLE IOPL
    _LMSGDATA   CLASS ''MCODE''   PRELOAD NONDISCARDABLE IOPL
    _IMSGTABLE  CLASS ''MCODE''   PRELOAD DISCARDABLE IOPL
    _IMSGDATA   CLASS ''MCODE''   PRELOAD DISCARDABLE IOPL
    _ITEXT      CLASS ''ICODE''   DISCARDABLE
    _IDATA      CLASS ''ICODE''   DISCARDABLE
    _PTEXT      CLASS ''PCODE''   NONDISCARDABLE
    _PMSGTABLE  CLASS ''MCODE''   NONDISCARDABLE IOPL
    _PMSGDATA   CLASS ''MCODE''   NONDISCARDABLE IOPL
    _PDATA      CLASS ''PDATA''   NONDISCARDABLE SHARED
    _STEXT      CLASS ''SCODE''   RESIDENT
    _SDATA      CLASS ''SCODE''   RESIDENT
    _DBOSTART   CLASS ''DBOCODE'' PRELOAD NONDISCARDABLE CONFORMING
    _DBOCODE    CLASS ''DBOCODE'' PRELOAD NONDISCARDABLE CONFORMING
    _DBODATA    CLASS ''DBOCODE'' PRELOAD NONDISCARDABLE CONFORMING
    _16ICODE    CLASS ''16ICODE'' PRELOAD DISCARDABLE
    _RCODE      CLASS ''RCODE''

EXPORTS
FILEHOOK_DDB @1

NMAKE文件（MAKEFILE）如下：

!ifdef MASTER_MAKE
BUILD_BITS=32
BUILD_TYPE=base
!INCLUDE $(DDKROOT)\master.mk
!endif

NAME = filehook

# supply the location of a 16-bit linker

LINK =

#Definitions for the debug level 

!ifdef DEBUG
DDEBUG=-DDEBLEVEL=1 -DDEBUG
!else
DDEBUG=-DDEBLEVEL=0
!endif

#Definitions for MASM 6 Assembler

ASM= ml
AFLAGS = -coff -DBLD_COFF -DIS_32 -W2 -c -Cx -Zm -DMASM6 $(DDEBUG)
ASMENV = ML
LFLAGS = /VXD /NOD

#MASM 6 only inference rules

.asm.obj:
set $(ASMENV)=$(AFLAGS)
$(ASM) -Fo$*.obj $< 

all : $(NAME).VXD

OBJS = filehook.obj

filehook.obj: filehook.asm

$(NAME).vxd: $(NAME).def $(OBJS)
link @<<$(NAME).lnk
$(LFLAGS) 
/OUT:$(NAME).vxd
/MAP:$(NAME).map
/DEF:$(NAME).def
$(OBJS)
<<
mapsym -s -o $(NAME).sym $(NAME).map

clean:
-@del *.obj
-@del *.vxd
-@del *.exp
-@del *.lib
-@del *.map
-@del *.sym

　　有了这两个文件，运行NMAKE即可汇编连接VxD。

三、Windows 95／98应用程序与VxD的通信

Windows 95／98应用程序与VxD的通信一般使用DeviceIoControl函数，这里给出一个实例源程序（FHTEST.C）如下：

//拦截Windows 95／98文件操作测试程序

#include "tchar.h"

#define INSTALL_FILE_SYSTEM_API_HOOK 1
#define UNINSTALL_FILE_SYSTEM_API_HOOK 2

static TCHAR szAppName[]=_T("FHTEST");
static TCHAR szAppTitle[]=_T("拦截Windows 95／98文件操作测试程序");
static HANDLE hDevice;

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd,UINT Message,WPARAM 
						 wParam,LPARAM lParam);

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE 
				   hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow)
{
	HWND hWnd;
	WNDCLASSEX wcex;
	MSG Msg;
	//本程序不能在Windows NT中运行
	if(GetVersion()<0x80000000)
	{
		MessageBox(NULL,_T("本程序不能在Windows NT中运行！
			"),szAppTitle,MB_ICONINFORMATION|MB_OK);
			return FALSE;
	}
	if(!hPrevInstance)
	{
		wcex.cbSize=sizeof(WNDCLASSEX);
		wcex.style=CS_HREDRAW|CS_VREDRAW;
		wcex.lpfnWndProc=WndProc;
		wcex.cbClsExtra=0;
		wcex.cbWndExtra=0;
		wcex.hInstance=hInstance;
		wcex.hIcon=LoadIcon(hInstance,IDI_APPLICATION);
		wcex.hCursor=LoadCursor(NULL,IDC_ARROW);
		wcex.hbrBackground=(HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1);
		wcex.lpszMenuName=NULL;
		wcex.lpszClassName=szAppName;
		wcex.hIconSm=LoadIcon(hInstance,IDI_APPLICATION);
		if(!RegisterClassEx(&wcex)) return FALSE;
	}
	hWnd=CreateWindow(szAppName,szAppTitle,WS_OVERLAPPEDWINDOW,CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,
		0,0,hInstance,NULL);
	if(!hWnd) return FALSE;
	ShowWindow(hWnd,nCmdShow);
	UpdateWindow(hWnd);
	while(GetMessage(&Msg,0,0,0))
	{
		TranslateMessage(&Msg);
		DispatchMessage(&Msg);
	}
	return Msg.wParam;
}

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd,UINT Message,WPARAM wParam,LPARAM lParam)
{
	HDC hDC;
	PAINTSTRUCT ps;
	DWORD cb;
	BOOL bResult;
	switch(Message)
	{
	case WM_CREATE:
		
		hDevice=CreateFile("\\\\.\\FILEHOOK.VXD",0,0,NULL,0,FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE,NULL);
		if(hDevice!=INVALID_HANDLE_VALUE)
		{
			
			bResult=DeviceIoControl(hDevice,INSTALL_FILE_SYSTEM_API_HOOK,NULL,0,NULL,0,&cb,0);
			if(bResult) MessageBox(hWnd,_T("文件系统API 钩子安装成功！"),szAppTitle,MB_ICONINFORMATION|MB_OK);
			else MessageBox(hWnd,_T("不能安装文件系统API 钩子！"),szAppTitle,MB_ICONINFORMATION|MB_OK);
		}
		else
		{
			MessageBox(hWnd,_T("不能打开FILEHOOK.VXD！
				"),szAppTitle,MB_ICONINFORMATION|MB_OK);
		}
		break;
	case WM_PAINT:
		hDC=BeginPaint(hWnd,&ps);
		EndPaint(hWnd,&ps);
		break;
	case WM_DESTROY:
		if(hDevice!=INVALID_HANDLE_VALUE)
		{
			
			bResult=DeviceIoControl(hDevice,UNINSTALL_FILE_SYSTEM_API_HOOK,NULL,0,NULL,0,&cb,0);
			if(bResult) MessageBox(hWnd,_T("文件系统API 钩子移去
				成功！"),szAppTitle,MB_ICONINFORMATION|MB_OK);
				else MessageBox(hWnd,_T("不能移去文件系统API 钩子！
				"),szAppTitle,MB_ICONINFORMATION|MB_OK);
				CloseHandle(hDevice);
		}
		else
		{
			MessageBox(hWnd,_T("不能打开FILEHOOK.VXD！"),szAppTitle,MB_ICONINFORMATION|MB_OK);
		}
		PostQuitMessage(0);
		break;
	default:
		return DefWindowProc(hWnd,Message,wParam,lParam);
	}
	return 0;
}

　　本程序使用CreateFile函数动态装载VxD，然后用DeviceIoControl函数向VxD发送设备I／O控制代码，安装和移去文件系统API钩子，最后用CloseHandle函数动态移去VxD。运行该程序时，如果文件系统API钩子安装成功，会显示出“文件系统API钩子安装成功！”的消息框，然后只要进行打开文件操作，就会显示出“Open File !”的消息框。退出该程序时，如果文件API钩子移去成功，会显示出“文件API钩子移去成功！”的消息框，以后进行打开文件操作时不再显示消息框。

四、小结

　　上述实例演示了一个完整的拦截Windows 95／98文件系统API的VxD和Windows 95／98应用程序与该VxD通信的方法。该VxD可以作为一个基本框架，稍作修改即可用于病毒防火墙等软件。其实VxD的功能远不止这些，充分利用VxD的功能可以编写出许多用API不能编写出的高级应用程序。本教程只是一个简单的VxD编程例子，因为笔者水平所限，加之时间较少，写得较为简单，还请大家见谅，同时也欢迎大家讨论。本教程中使用的VMM功能、VxD功能和API函数请查阅相关手册或者帮助。