涨姿势系列之——内核环境下内存映射函数

同样是看别人代码时发现的，作者使用了MmGetPhysicalAddress和MmMapIoSpace这两个函数，之前从来没看过这两个函数还以为是作者自己写的呢。后来查了一下WDK原来是有文档的函数。作者是用这个函数把缓存模型I/O的地址取物理地址之后再映射出虚拟地址，虽然我没发现这么做有什么意义，因为对于缓冲I/O模式来说，IRP中给出的缓冲区地址已经是I/O管理器进行复制之后的结果了，不需要再进行什么映射，我也没搞懂作者是要干吗，不过可以学习一下这两个函数的使用。

PHYSICAL_ADDRESS
  MmGetPhysicalAddress(
    IN PVOID  BaseAddress
    );

这个返回的就是直接的物理地址了。

typedef LARGE_INTEGER PHYSICAL_ADDRESS, *PPHYSICAL_ADDRESS;

可见 PHYSICAL_ADDRESS就是LARGE_INTEGER了。

 来看一下这个函数的源码吧，来自WRK。可见是通过获取PTE来取得物理地址的。宏的内容没有跟进去看了，但是想想就可以知道实现方法了，无非就是分页机制的原理。

PHYSICAL_ADDRESS
MmGetPhysicalAddress (
    __in PVOID BaseAddress
    )

{
    PMMPTE PointerPte;
    PHYSICAL_ADDRESS PhysicalAddress;

    if (MI_IS_PHYSICAL_ADDRESS(BaseAddress)) 
    {
        PhysicalAddress.QuadPart = MI_CONVERT_PHYSICAL_TO_PFN (BaseAddress);
    }
    else 
    {

        PointerPte = MiGetPdeAddress (BaseAddress);
        if (PointerPte->u.Hard.Valid == 0) 
        {
            KdPrint(("MM:MmGetPhysicalAddressFailed base address was %p",
                      BaseAddress));
            ZERO_LARGE (PhysicalAddress);
            return PhysicalAddress;
        }

        if (MI_PDE_MAPS_LARGE_PAGE (PointerPte)) 
        {
            PhysicalAddress.QuadPart = MI_GET_PAGE_FRAME_FROM_PTE (PointerPte) +
                                           MiGetPteOffset (BaseAddress);
        }
        else 
        {
            PointerPte = MiGetPteAddress (BaseAddress);

            if (PointerPte->u.Hard.Valid == 0) 
            {
                KdPrint(("MM:MmGetPhysicalAddressFailed base address was %p",
                          BaseAddress));
                ZERO_LARGE (PhysicalAddress);
                return PhysicalAddress;
            }
            PhysicalAddress.QuadPart = MI_GET_PAGE_FRAME_FROM_PTE (PointerPte);
        }
    }

    PhysicalAddress.QuadPart = PhysicalAddress.QuadPart << PAGE_SHIFT;
    PhysicalAddress.LowPart += BYTE_OFFSET(BaseAddress);

    return PhysicalAddress;
}

接下来看下这个函数

PVOID 
  MmMapIoSpace(
    IN PHYSICAL_ADDRESS  PhysicalAddress,
    IN SIZE_T  NumberOfBytes,
    IN MEMORY_CACHING_TYPE  CacheType
    );

同样是一个在WDK中有文档的函数，作用是把一个物理地址映射出来一个虚拟地址。PVOID返回值就是得到的虚拟地址。NumberOfBytes是映射的长度。所以这两个函数可以很好的配合使用啊，我的想法是在A进程中获取一个虚拟地址对应的物理地址，然后在B进程中把这个物理地址映射出来就可以使用啦，这样就突破每个进程的独立地址空间的局限啦。

顺带再说下，对于Windows内存管理不了解的童鞋可以不明白为啥获得物理地址后不直接使用，因为对于我们来说是不能直接使用物理地址的，我们平时接触到的都是经过分段+分页机制转化后的虚拟地址，而唯一能接触到物理地址的地方我想就是CR3寄存器中保存的PDE的基址了。