[原创]使用GCC创建 Windows NT 下的内核DLL

原文链接:使用GCC创建 Windows NT 下的内核DLL

     在温习<<Windows 2000 Driving>>分层驱动程序一章的时候，看到了关于紧耦合驱动连接方式，这种方式不依赖于I/O管理器的串联，而是直接调用内核例程，这样可以大大的提高驱动的执行效率。

     为了实现这样一种功能，必须提供一种类似于在用户模式中DLL的机制，只不过该"DLL"是加载到内核中的。其实Windows NT 内核本身早就利用了这样机制，比如Hal.dll、ntoskrnl.exe和某些类驱动程序等，他们分别为第3方驱动程序导出了HAL层、内核层、执行体层的功能函数。

      在 Tim Roberts 的 《内核模式的 DLL》一文中，给出了内核DLL的主要特征:

 

    内核 DLL 就像用户模式 DLL 一样：链接器在构建 DLL 时生成一个导入库，然后将此库包含到将要使用此DLL 的任何驱动程序的目标库列表中。既不需要注册表技巧，也不需要任何特别的动作来起停该 DLL。内核 DLL将随任何引用之的其他驱动程序自动加载，而随最后一个引用之的驱动程序自动卸载（注 1）。

 

      为了实现这样一个DLL，Roberts给出的做法是使用DDK来生成一个TARGETTYPE为EXPORT_DRIVER的项目。我试了一下，如其所愿，的确建立一个xxx.sys文件，我还观察了一下该sys的PE类型，发现它与标准的内核sys并无两样，那么能不能用gcc来生成一个内核模式的DLL呢？答案是肯定的！如果你正在用gcc（MinGW）在写Windows NT 下的Core Dll的话,那么也可以写出DDK中EXPORT_DRIVER类型的模块了，具体做法从略...

 

  好了，上面只是开个玩笑，呵呵。下面就详细说说如何用MinGW来写一个CoreDll:

1. 首先在你的系统中应该安装一个MinGW，我现在用的是(MinGW 5.1.4);
2. 在你的系统中还要有一个Masm32V9.0+的环境(这个不是必须的,Gcc也有能力自己生成驱动程序文件，而我采用的是Masm方式)，你也可以安装WINDDK，用它的环境生成最终的的驱动文件。
3. 用gccNTDrvFrame（注2）建立一个新的驱动包，其中如果要想实现CoreDll动态加载和卸载功能必须在sys.c中提供以下2个例程,你可以将构造和析构的相关内容放在它们里面。你同样要提供一个Driver 必须包含标准的 DriverEntry 入口点，不过实际上系统不会调用它。这个需求是创建系统的人为限制，因为它会为每个内核驱动程序把 /ENTRY:DriverEntry 添加到链接器选项中。因此我们为只导出的 DLL 也必须提供一个伪入口点。 

__declspec(dllexport) DDKAPI NTSTATUS DllInitialize(/
        IN PUNICODE_STRING RegistryPath);
__declspec(dllexport) DDKAPI NTSTATUS DllUnload(void);

     4.  建立一个需要导出的函数，我这里只是示例一下，所以写了一个简单的导出函数: 

__declspec(dllexport) DDKAPI NTSTATUS GetMagicNum(IN int *pVal)
{
    if(!pVal)
    {
        DbgPrint("err : pVal == NULL!/n");
        return STATUS_DEVICE_CONFIGURATION_ERROR;
    }
    DbgPrint("*pVal is %d/n",*pVal);
    *pVal *= 11 * 11;
    DbgPrint("After OP --- *pVal is %d/n",*pVal);
    return STATUS_SUCCESS

    5. 为连接器建立def文件，内容如下:

NAME CoreDll.sys
EXPORTS
    DllInitialize PRIVATE
    DllUnload PRIVATE
    GetMagicNum

     6. 运行gccNTDrvFrame的builder，完成CoreDll的编译和连接，如果没有错误将会生成若干个文件，其中只会用到2个：一个是xxx.sys,这个不用说就是供其它驱动调用的CoreDll，另一个是xxx.lib，它是所有需要调用xxx.sys的其它驱动程序建立时需要的文件，它和hal.lib、ntoskrnl.lib完全一样。

 

    7. 新建另一个Driver工程，在b.bat中的link连接选项中添加xxx.lib。声明和调用外部函数的方法如下:

__declspec(dllimport) DDKAPI NTSTATUS GetMagicNum(IN int *pVal);
DDKAPI NTSTATUS DriverEntry(PDRIVER_OBJECT pDriverObject,/
    PUNICODE_STRING pRegistryPath)
{    
    PDEVICE_OBJECT pDevObj;
    NTSTATUS status = STATUS_DEVICE_CONFIGURATION_ERROR;
    
    PRINT("[%s]enter DriverEntry.../n",__func__);
    
    RtlInitUnicodeString(&DevName,DEVNAMEW);
    RtlInitUnicodeString(&SymlnkName,SYMLNKNAMEW);
    
    if(IoCreateDevice(pDriverObject,0,&DevName,FILE_DEVICE_UNKNOWN,/
        0,false,&pDevObj) != STATUS_SUCCESS)
    {
        PRINT("[%s]IoCreateDevice Failed!/n",__func__);
        goto QUIT;
    }
    
    if(IoCreateSymbolicLink(&SymlnkName,&DevName) != STATUS_SUCCESS)
    {
        IoDeleteDevice(pDevObj);
        PRINT("[%s]IoCreateSymbolicLink Failed!/n",/
            __func__);
        goto QUIT;
    }
    
    pDevObj->Flags |= DO_BUFFERED_IO;
        
    pDriverObject->DriverUnload = DriverUnload;
    pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE] = /
        DrvDispatchCreateClose;
    pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE] = /
        DrvDispatchCreateClose;
    pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_READ] = /
        DispatchRead;
    pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_WRITE] = /
        DispatchWrite;
    pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_DEVICE_CONTROL] = /
        DrvDispatchControl;
    pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_SHUTDOWN] = /
        DrvShutdown;
    if(!NT_SUCCESS(IoRegisterShutdownNotification(/
        pDriverObject->DeviceObject)))
    {
        PRINT("[%s]err : Register Shutdown Failed!/n",/
            __func__);
    }
    
    int i = 11;
    GetMagicNum(&i);
        
    PRINT("[%s]Addr of KeServiceDescriptorTable : %p/n",/
        __func__,KeServiceDescriptorTable);
    PRINT("[%s]leave DriverEntry.../n",__func__);
    
    status = STATUS_SUCCESS;
QUIT:
    return status;
}

你当然不一定非要在DriverEntry中调用，因为xxx.sys由系统在调用sys之前自动动态加载.

 

         8. 用builder建立这个sys，然后整个过程结束了。

 

   结束语：这里只是一个最简单的示例，如果是只干这样的"小"事而用CoreDll的话，未免杀鸡用牛刀的意思。CoreDll的用途可以被极大的拓展，至于如何发挥您的激情与才干，就不是我力所能及的了。（^o^）

 

注1 ：不过，在 Windows 98 第二版或者 Windows Me 中内核 DLL 永远也不会卸载。

注2 ：gccNTDrvFrame是我写的一个gcc建立windows NT 驱动的框架包，稍后会在新文章中介绍。

 

（PS ： 文章参考http://sluttery.spaces.live.com/blog/cns!3569FEA80C717FD4!519.entry）