驱动开发：探索DRIVER_OBJECT驱动对象

本章将探索驱动程序开发的基础部分，了解驱动对象DRIVER_OBJECT结构体的定义，一般来说驱动程序DriverEntry入口处都会存在这样一个驱动对象，该对象内所包含的就是当前所加载驱动自身的一些详细参数，例如驱动大小，驱动标志，驱动名，驱动节等等，每一个驱动程序都会存在这样的一个结构。
首先来看一下微软对其的定义，此处我已将重要字段进行了备注。

1. typedef struct _DRIVER_OBJECT {
2.     CSHORT Type;                                // 驱动类型
3.     CSHORT Size;                                // 驱动大小
4.     PDEVICE_OBJECT DeviceObject;                // 驱动对象
5.     ULONG Flags;                                // 驱动的标志
6.     PVOID DriverStart;                          // 驱动的起始位置
7.     ULONG DriverSize;                           // 驱动的大小
8.     PVOID DriverSection;                        // 指向驱动程序映像的内存区对象
9.     PDRIVER_EXTENSION DriverExtension;          // 驱动的扩展空间
10.     UNICODE_STRING DriverName;                  // 驱动名字
11.     PUNICODE_STRING HardwareDatabase;
12.     PFAST_IO_DISPATCH FastIoDispatch;
13.     PDRIVER_INITIALIZE DriverInit;
14.     PDRIVER_STARTIO DriverStartIo;
15.     PDRIVER_UNLOAD DriverUnload;                 // 驱动对象的卸载地址
16.     PDRIVER_DISPATCH MajorFunction[IRP_MJ_MAXIMUM_FUNCTION + 1];
17. } DRIVER_OBJECT;

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DRIVER_OBJECT结构体是Windows操作系统内核中用于表示驱动程序的基本信息的结构体。它包含了一系列的字段，用于描述驱动程序的特定属性。
以下是DRIVER_OBJECT结构体中的一些重要字段：

• Type：该字段标识该结构体的类型，始终设置为DRIVER_OBJECT_TYPE。
  
• Size：该字段表示该结构体的大小，以字节为单位。
  
• DeviceObject：该字段是一个指针，指向驱动程序所创建的设备对象链表的头部。每个设备对象代表着一个设备或者驱动程序创建的一种虚拟设备。
  
• DriverStart：该字段是一个指针，指向驱动程序代码的入口点，也就是驱动程序的DriverEntry函数。该函数会在驱动程序被加载时被调用。
  
• DriverSize：该字段表示驱动程序代码的大小，以字节为单位。
  
• DriverName：该字段是一个UNICODE_STRING结构体，用于表示驱动程序的名称。
  
• Flags：该字段是一个32位的位掩码，用于表示驱动程序的一些属性。例如，可以设置DO_BUFFERED_IO标志表示驱动程序支持缓冲I/O。
  

如果我们想要遍历出当前自身驱动的一些基本信息，我们只需要在驱动的头部解析_DRIVER_OBJECT即可得到全部的数据，这段代码可以写成如下样子，其中的IRP_MJ_这一系列则是微软的调用号，不同的RIP代表着不同的涵义，但一般驱动也就会用到如下这几种调用号。

1. // 署名权
2. // right to sign one's name on a piece of work
3. // PowerBy: LyShark
4. // Email: me@lyshark.com
6. #include <ntifs.h>
8. VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver)
9. {
10.         DbgPrint(("Uninstall Driver Is OK \n"));
11. }
13. NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
14. {
15.         DbgPrint("hello lyshark \n");
17.         Driver->DriverUnload = UnDriver;
19.         DbgPrint("驱动名字 = %wZ \n", Driver->DriverName);
20.         DbgPrint("驱动起始地址 = %p | 大小 = %x | 结束地址 %p \n",Driver->DriverStart,Driver->DriverSize,(ULONG64)Driver->DriverStart + Driver->DriverSize);
22.         DbgPrint("卸载地址 = %p\n", Driver->DriverUnload);
23.         DbgPrint("IRP_MJ_READ地址 = %p\n", Driver->MajorFunction[IRP_MJ_READ]);
24.         DbgPrint("IRP_MJ_WRITE地址 = %p\n", Driver->MajorFunction[IRP_MJ_WRITE]);
25.         DbgPrint("IRP_MJ_CREATE地址 = %p\n", Driver->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE]);
26.         DbgPrint("IRP_MJ_CLOSE地址 = %p\n", Driver->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE]);
27.         DbgPrint("IRP_MJ_DEVICE_CONTROL地址 = %p\n", Driver->MajorFunction[IRP_MJ_DEVICE_CONTROL]);
29.         // 输出完整的调用号
30.         for (auto i = 0; i < IRP_MJ_MAXIMUM_FUNCTION; i++)
31.         {
32.                 DbgPrint("IRP_MJ调用号 = %d | 函数地址 = %p \r\n", i, Driver->MajorFunction[i]);
33.         }
35.         Driver->DriverUnload = UnDriver;
36.         return STATUS_SUCCESS;
37. }

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编译这段程序，签名并运行，我们即可看到如下输出信息，此时当前自身驱动的详细参数都可以被输出；

当然运用_DRIVER_OBJECT对象中的DriverSection字段我们完全可以遍历输出当前系统下所有的驱动程序的具体信息，DriverSection结构指向了一个_LDR_DATA_TABLE_ENTRY结构，结构的微软定义如下；

1. typedef struct _LDR_DATA_TABLE_ENTRY {
2.         LIST_ENTRY InLoadOrderLinks;
3.         LIST_ENTRY InMemoryOrderLinks;
4.         LIST_ENTRY InInitializationOrderLinks;
5.         PVOID DllBase;
6.         PVOID EntryPoint;
7.         ULONG SizeOfImage;
8.         UNICODE_STRING FullDllName;
9.         UNICODE_STRING BaseDllName;
10.         ULONG Flags;
11.         USHORT LoadCount;
12.         USHORT TlsIndex;
13.         union {
14.                 LIST_ENTRY HashLinks;
15.                 struct {
16.                         PVOID SectionPointer;
17.                         ULONG CheckSum;
18.                 };
19.         };
20.         union {
21.                 struct {
22.                         ULONG TimeDateStamp;
23.                 };
24.                 struct {
25.                         PVOID LoadedImports;
26.                 };
27.         };
28. }LDR_DATA_TABLE_ENTRY, *PLDR_DATA_TABLE_ENTRY;

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为了能够遍历出所有的系统驱动，我们需要得到pLdr结构，该结构可通过Driver->DriverSection的方式获取到，获取到之后通过pLdr->InLoadOrderLinks.Flink得到当前驱动的入口地址，而每一次调用pListEntry->Flink都将会指向下一个驱动对象，通过不断地循环CONTAINING_RECORD解析，即可输出当前系统内所有驱动的详细信息。这段程序的写法可以如下所示；

1. // 署名权// right to sign one's name on a piece of work// PowerBy: LyShark// Email: me@lyshark.com#include typedef struct _LDR_DATA_TABLE_ENTRY {
2.         LIST_ENTRY InLoadOrderLinks;
3.         LIST_ENTRY InMemoryOrderLinks;
4.         LIST_ENTRY InInitializationOrderLinks;
5.         PVOID DllBase;
6.         PVOID EntryPoint;
7.         ULONG SizeOfImage;
8.         UNICODE_STRING FullDllName;
9.         UNICODE_STRING BaseDllName;
10.         ULONG Flags;
11.         USHORT LoadCount;
12.         USHORT TlsIndex;
13.         union {
14.                 LIST_ENTRY HashLinks;
15.                 struct {
16.                         PVOID SectionPointer;
17.                         ULONG CheckSum;
18.                 };
19.         };
20.         union {
21.                 struct {
22.                         ULONG TimeDateStamp;
23.                 };
24.                 struct {
25.                         PVOID LoadedImports;
26.                 };
27.         };
28. }LDR_DATA_TABLE_ENTRY, *PLDR_DATA_TABLE_ENTRY;VOID UnDriver(PDRIVER_OBJECT driver){        DbgPrint(("Uninstall Driver Is OK \n"));}NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath){        DbgPrint("hello lyshark \n");        Driver->DriverUnload = UnDriver;        PLDR_DATA_TABLE_ENTRY pLdr = NULL;        PLIST_ENTRY pListEntry = NULL;        PLIST_ENTRY pCurrentListEntry = NULL;        PLDR_DATA_TABLE_ENTRY pCurrentModule = NULL;        pLdr = (PLDR_DATA_TABLE_ENTRY)Driver->DriverSection;        pListEntry = pLdr->InLoadOrderLinks.Flink;        pCurrentListEntry = pListEntry->Flink;        // 判断是否结束        while (pCurrentListEntry != pListEntry)        {                // 获取LDR_DATA_TABLE_ENTRY结构                pCurrentModule = CONTAINING_RECORD(pCurrentListEntry, LDR_DATA_TABLE_ENTRY, InLoadOrderLinks);                if (pCurrentModule->BaseDllName.Buffer != 0)                {                        DbgPrint("模块名 = %wZ | 模块基址 = %p | 模块入口 = %p | 模块时间戳 = %d \n",                                pCurrentModule->BaseDllName,                                pCurrentModule->DllBase,                                pCurrentModule->EntryPoint,                                pCurrentModule->TimeDateStamp);                }                pCurrentListEntry = pCurrentListEntry->Flink;        }        Driver->DriverUnload = UnDriver;        return STATUS_SUCCESS;}

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编译这段程序，签名并运行，我们即可看到如下输出信息，此时当前自身驱动的详细参数都可以被输出；

通过使用上一篇文章《驱动开发：内核字符串拷贝与比较》中所介绍的的RtlCompareUnicodeString函数，还可用于对比与过滤特定结果，以此来实现通过驱动名返回驱动基址的功能。

1. LONGLONG GetModuleBaseByName(PDRIVER_OBJECT pDriverObj, UNICODE_STRING ModuleName)
2. {
3.         PLDR_DATA_TABLE_ENTRY pLdr = NULL;
4.         PLIST_ENTRY pListEntry = NULL;
5.         PLIST_ENTRY pCurrentListEntry = NULL;
7.         PLDR_DATA_TABLE_ENTRY pCurrentModule = NULL;
8.         pLdr = (PLDR_DATA_TABLE_ENTRY)pDriverObj->DriverSection;
9.         pListEntry = pLdr->InLoadOrderLinks.Flink;
10.         pCurrentListEntry = pListEntry->Flink;
12.         while (pCurrentListEntry != pListEntry)
13.         {
14.                 // 获取LDR_DATA_TABLE_ENTRY结构
15.                 pCurrentModule = CONTAINING_RECORD(pCurrentListEntry, LDR_DATA_TABLE_ENTRY, InLoadOrderLinks);
17.                 if (pCurrentModule->BaseDllName.Buffer != 0)
18.                 {
19.                         // 对比模块名
20.                         if (RtlCompareUnicodeString(&pCurrentModule->BaseDllName, &ModuleName, TRUE) == 0)
21.                         {
22.                                 return (LONGLONG)pCurrentModule->DllBase;
23.                         }
24.                 }
25.                 pCurrentListEntry = pCurrentListEntry->Flink;
26.         }
27.         return 0;
28. }

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上这段代码的使用也非常简单，通过传入一个UNICODE_STRING类型的模块名，即可获取到模块基址并返回，至于如何初始化UNICODE_STRING则在《驱动开发：内核字符串转换方法》中有详细的介绍，此处你只需要这样来写。

1. NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT Driver, PUNICODE_STRING RegistryPath)
2. {
3.         DbgPrint("hello lyshark \n");
5.         UNICODE_STRING unicode;
7.         // 获取WinDDK驱动基地址
8.         RtlUnicodeStringInit(&unicode, L"WinDDK.sys");
9.         LONGLONG winddk_address = GetModuleBaseByName(Driver, unicode);
10.         DbgPrint("WinDDK模块基址 = %p \n", winddk_address);
12.         // 获取ACPI驱动基地址
13.         RtlUnicodeStringInit(&unicode, L"ACPI.sys");
14.         LONGLONG acpi_address = GetModuleBaseByName(Driver, unicode);
15.         DbgPrint("ACPI模块基址 = %p \n", acpi_address);
17.         Driver->DriverUnload = UnDriver;
18.         return STATUS_SUCCESS;
19. }

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运行这段驱动程序，即可分别输出WinDDK.sys以及ACPI.sys两个驱动模块的基地址；


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