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一.什么是VxD? 从多任务操作系统Windows 3.1起,计算机中的任一物理设备x可同时被基于Dos或Windows的多个进程使用,这种一对多的关系称为"设备虚拟化",各进程通过运行在核心层的VxD（虚拟x设备驱动程序）存取物理设备x.操作系统提供给用户的软件服务也可以用VxD实现.计算机中的其它资源,如CPU,内存等也可同时被多个进程使用,各进程在系统提供的虚拟机（VM）环境下存取这类资源. VxD可由虚拟机管理器（VMM）在开机时装入核心层（称静态装入,即置VxD于c:windowssystem目录下,在c:windowssystem.ini文件中,对节[386Enh]加一行"device=此VxD文件名"）,或由应用程序实时装入（称动态装入）,而后,各进程便可存取锁定在内存中的VxD数据区,以实时控制VxD的行为,VxD的内部结构可防止两个进程同时存取其数据区.VxD通过响应VMM发给它的事件与外界交互. Windows 95中,基于Dos的每个进程在单独的VM中运行（称在V86模式下运行）,既可按Dos单进程方式,在640k低内存中运行（称在实模式下运行）,又可利用多进程环境的优点,在整个内存中运行（称在保护模式下运行）,以通过95的DPMI接口存取内存高端的Windows图形环境.其它16位或32位应用程序均在同一系统VM中运行. 下面只讨论95环境下的VxD. 二. VxD的创建: 1. 由汇编语言创建VxD:需安装微软公司的Win32 SDK及DDK. 2. 由C或C 语言创建VxD:需安装VC2.0或BC4.0,及Vireo Software公司的VToolsD软件包.VToolsD含3个实用工具:可创建VxD框架的QuickVxD；可动态装卸VxD的VxD Loader；可显示内存VxD特性的VxD Viewer； QuickVxD含7个对话页: （1） Device Parameters页包括:最多8个字符的VxD名,唯一标识号（ID）,相对其它VxD的装入顺序（VxD Viewer可显出某VxD的装入顺序值Init Order,若指定新VxD的装入顺序小于此Init Order,则新VxD将在此VxD前被装入）,实现语言（C或C ）,静、动态装入方式等. （2） VxD Services页包括:可被其它VxD访问的接口（称为VxD服务）,要求本VxD的ID>0,且未与内存各VxD的ID值冲突. 此ID可向微软公司申请,也可使用Vireo公司的VIREO_TEST_ID（3180h）.下称此类ID为接口ID. （3） API页包括:可被应用程序在实模式/V86模式下、保护模式下、DPMI的实模式/V86模式下、DPMI的保护模式下访问的接口（统称应用接口）,前两者要求本VxD提供接口ID,后两者只要求本VxD提供以0结尾的唯一标识串；访问前,先要静态或动态装入本VxD（第4者要求静态装入）. 第1,3者可被普通汇编程序访问,第2,4者可被在BC的windows 3.x（16）平台上生成的Windows程序访问. （4） Control Messages页包括: 对出现在Windows 3.1及Windows 95中各消息的响应,如静态装入时的DYNAMIC_INIT消息. （5） Windows95 Control Messages页包括: 对只出现在Windows 95中各消息的响应,如动态装入时的SYS_DYNAMIC_INIT消息. （6） 用C 实现VxD时,Classes页包括: 从虚拟设备驱动程序类VDevice派生的类名（如MyDevice）,此类的成员函数将接收（4）及（5）页中出现的大多数消息. 从VM实例类VVirtualMachine派生的类名（如MyVM）,此类的成员函数将接收贯穿在VM生命期中的各消息,如系统VM初启消息Sys_VM_Init； 从线程实例类VThread派生的类名（如MyThread）.此类的成员函数将接收贯穿在线程生命期中的各消息,如新线程初启消息THREAD_INIT； （7） Output Files页包括: 体现以上内容的3个VxD文件（.h,.c或.cpp,.mak）将被存放的目录位置. 3. C 语言的VxD与外界通讯的所有接口: 我们将简要实现my.VxD的应用接口及服务,它们均作为类的函数成员,存于my.h,my.cpp中. （1） 被32位C应用程序访问的接口: 应用程序先用CreateFile打开VxD,后用DeviceIoControl使VMM发送W32_DEVICEIOCONTROL消息给VxD: HANDLE h；char ibuf[2],obuf[2]；BOOL r；DWORD oc；OVERLAPPED o； h=CreateFile（"\\.\my.vxd",0,0,0,0,FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE,0）； //打开静态my.VxD,或动态装入my.VxD r=DeviceIoControl（h,命令码C,ibuf,sizeof（ibuf）,obuf,sizeof（obuf）,&oc,NULL或&o）； /*与my.VxD的事件过程OnW32DeviceIoControl交换数据,用ibuf向VxD传数据,用obuf从VxD取 数据,VxD传回的数据总量放在oc中*/ CloseHandle（h）；//关闭或动态卸下VxD my.VxD应在windows 95 control messages页上选W32_DEVICEIOCONTROL事件,在 DWORD MyDevice::OnW32DeviceIoControl（PIOCTLPARAMS p）事件过程中写:
switch（p->dioc_IOCtlCode）{ case 命令码C: 用p指向的IOCTLPAR AMS结构,与应用程序交换数据； if （成功） return（0）； /* 使DeviceIoControl的返回值r为TRUE*/ else return（1）； default: return（0）； } 以上做法要求VxD立即交换数据（同步通讯）,值FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE指明 CloseHandle将不在内存中保留引用记数为0的VxD. VxD也可延迟交换数据,此时,应用程序先传值FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE|FILE_FLAG_OVERLAPPED 到CreateFile,用o.hEvent=CreateEvent（0,TRUE,0,NULL）创建事件,再传o的地址到DeviceIoControl,然后用GetOverlappedResult（h,&o,&oc,TRUE）在o上睡眠. 此时,p->lpoOverlapped一定大于0,VxD可用VMM服务_LinPageLock,按页上锁p->dioc_InBuf指向的应用程序ibuf区,p->dioc_OutBuf指向的obuf区,p->lpoOverlapped指向的o结构.要交换数据时,可置数据及数据总量到p->dioc_OutBuf及p->lpoOverlapped->O_InternalHigh,然后调用VMM服务 VWIN32_DIOCCompletionRoutine（p->lpoOverlapped->O_Internal）唤醒应用程序. VMM动态装卸VxD时,以命令码0及-1发送W32_DEVICEIOCONTROL消息给VxD,故Vireo公司建议命令码C取[2048,4095]. （2） 被Real/V86模式下16位应用程序访问的接口: my.VxD先要指定接口ID（如3180h）,再在API页上选Standard Application Entry Points框中的Real/V86 Mode标签,即可生成MyDevice::V86_API_Entry入口,访问它的汇编程序是:
entry dd ? mov ax,1684h ；功能号 mov bx,3180h ；接口ID int 2fh ；取入口的段/ 偏移到es/di,成功时, di及es返回非零值 mov ax,es or ax,di jz L0 mov word ptr [entry],di mov word ptr [entry 2],es mov ah,码C call [entry] L0: 错误处理
MyDevice::V86_API_Entry（VMHANDLE hVM ,CLIENT_STRUCT* p）入口可以是: if （p->CBRS.Client_AH==码C） p->CBRS.Client_AL=0； （3） 被保护模式下16位应用程序访问的接口: 与（2）类似,但选Protected Mode标签,即可生成MyDevice::PM_API_Entry入口,访问它的程序是:
int PASCAL WinMain（HANDLE h1,HANDLE h0, LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow）{ FARPROC entry； //32位 _asm{ mov ax,1684h mov bx,3180h int 2fh；取入口的选择符/偏移到es/di,成功时,di及es返回非零值 mov ax,es or ax,di jz L0 mov word ptr [entry],di mov word ptr [entry 2],es mov ah,码C call [entry] } 对PM_API_Entry的处理如（3.2）. （4） 被DPMI的实模式/V86模式下16位应用程序访问的接口: 与（2）类似,但在API页上选Vendor Specific Application Entry Points中的Real/V86 Mode标签,然后在Vendor ID String中输入唯一标识串my,即可生成My_V86VendorEntry::handler入口,访问它的程序是:
str db ’my’,0 ；VxD的唯一标识串 entry dd ? mov ax,168Ah ；功能号 lea si,str ；要求ds/si值是str的段值/偏移值 int 2Fh ；取入口的段/偏移到es/di,成功时,al返回0 cmp al,0 jne L0 mov word ptr [entry],di mov word ptr [entry 2],es ... call [entry] 对handler的处理如（3.2）. （5） 被DPMI的保护模式下16位应用程序访问的接口: 与（4）类似,但选Protected Mode标签,即可生成My_ProtVendorEntry::handler入口,访问它的程序是:
int PASCAL WinMain（HANDLE h1,HANDLE h0, LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow）{ char *id="my"； FARPROC entry； _asm{ mov ax,168Ah mov si,id int 2Fh ；取入口的选择符/偏移到es/di cmp al,0 ... } } 对handler的处理如（3.2）. （6） 可被其它VxD访问的接口: 若your.VxD欲调my.VxD的做两数相减的minus接口,需在my.VxD的VxD service页上输入原型DWORD _cdecl minus（DWORD i,DWORD j）,再在MyDevice::minus中,写return（i-j）； your.mak中,需处理中间文件wrap.cpp:
OBJECTS=your.OBJ wrap.obj ... wrap.OBJ:wrap.cpp my.h wrap.cpp中,对带参数的VxD服务,需用VMM宏指令VxDJmp转入,各参数进入wrap时,已按C的调用约定入栈；对不带参数VxD服务,可调用VMM宏指令VxDCall（接口名）:
#include "my.h" DWORD _cdecl MyDevice:: minus（DWORD i,DWORD j）{ VxDJmp（minus）； } your.cpp的某一函数f,可用VMM服务Get_DDB,查my.VxD是否已装入,若未装入,则用VxDLDR服务 VxDLDR_LoadDevice将其装入:
#define DEVICE_MAIN #include "your.h" Declare_Virtual_Device（YOUR） #undef DEVICE_MAIN #include "my.h" //此行需在DEVICE_MAIN外 VOID f（）{ PDEVICEINFO pinfo； PDDB pddb； DWORD r； pddb=Get_DDB（0,"MY "）； //用空格补全长度小于8的VxD名 if （pddb==0） {//未装入 r=VxDLDR_LoadDevice（"my.VxD", VxDLDR_INIT_DEVICE,&pinfo,&pddb）； if （r!=0） //VxDLDR_LoadDevice未能成功装入my.VxD return； } MyDevice::minus（值1,值2）； }
一.什么是VxD? 从多任务操作系统Windows 3.1起,计算机中的任一物理设备x可同时被基于Dos或Windows的多个进程使用,这种一对多的关系称为"设备虚拟化",各进程通过运行在核心层的VxD（虚拟x设备驱动程序）存取物理设备x.操作系统提供给用户的软件服务也可以用VxD实现.计算机中的其它资源,如CPU,内存等也可同时被多个进程使用,各进程在系统提供的虚拟机（VM）环境下存取这类资源. VxD可由虚拟机管理器（VMM）在开机时装入核心层（称静态装入,即置VxD于c:windowssystem目录下,在c:windowssystem.ini文件中,对节[386Enh]加一行"device=此VxD文件名"）,或由应用程序实时装入（称动态装入）,而后,各进程便可存取锁定在内存中的VxD数据区,以实时控制VxD的行为,VxD的内部结构可防止两个进程同时存取其数据区.VxD通过响应VMM发给它的事件与外界交互. Windows 95中,基于Dos的每个进程在单独的VM中运行（称在V86模式下运行）,既可按Dos单进程方式,在640k低内存中运行（称在实模式下运行）,又可利用多进程环境的优点,在整个内存中运行（称在保护模式下运行）,以通过95的DPMI接口存取内存高端的Windows图形环境.其它16位或32位应用程序均在同一系统VM中运行. 下面只讨论95环境下的VxD. 二. VxD的创建: 1. 由汇编语言创建VxD:需安装微软公司的Win32 SDK及DDK. 2. 由C或C 语言创建VxD:需安装VC2.0或BC4.0,及Vireo Software公司的VToolsD软件包.VToolsD含3个实用工具:可创建VxD框架的QuickVxD；可动态装卸VxD的VxD Loader；可显示内存VxD特性的VxD Viewer； QuickVxD含7个对话页: （1） Device Parameters页包括:最多8个字符的VxD名,唯一标识号（ID）,相对其它VxD的装入顺序（VxD Viewer可显出某VxD的装入顺序值Init Order,若指定新VxD的装入顺序小于此Init Order,则新VxD将在此VxD前被装入）,实现语言（C或C ）,静、动态装入方式等. （2） VxD Services页包括:可被其它VxD访问的接口（称为VxD服务）,要求本VxD的ID>0,且未与内存各VxD的ID值冲突. 此ID可向微软公司申请,也可使用Vireo公司的VIREO_TEST_ID（3180h）.下称此类ID为接口ID. （3） API页包括:可被应用程序在实模式/V86模式下、保护模式下、DPMI的实模式/V86模式下、DPMI的保护模式下访问的接口（统称应用接口）,前两者要求本VxD提供接口ID,后两者只要求本VxD提供以0结尾的唯一标识串；访问前,先要静态或动态装入本VxD（第4者要求静态装入）. 第1,3者可被普通汇编程序访问,第2,4者可被在BC的windows 3.x（16）平台上生成的Windows程序访问. （4） Control Messages页包括: 对出现在Windows 3.1及Windows 95中各消息的响应,如静态装入时的DYNAMIC_INIT消息. （5） Windows95 Control Messages页包括: 对只出现在Windows 95中各消息的响应,如动态装入时的SYS_DYNAMIC_INIT消息. （6） 用C 实现VxD时,Classes页包括: 从虚拟设备驱动程序类VDevice派生的类名（如MyDevice）,此类的成员函数将接收（4）及（5）页中出现的大多数消息. 从VM实例类VVirtualMachine派生的类名（如MyVM）,此类的成员函数将接收贯穿在VM生命期中的各消息,如系统VM初启消息Sys_VM_Init； 从线程实例类VThread派生的类名（如MyThread）.此类的成员函数将接收贯穿在线程生命期中的各消息,如新线程初启消息THREAD_INIT； （7） Output Files页包括: 体现以上内容的3个VxD文件（.h,.c或.cpp,.mak）将被存放的目录位置. 3. C 语言的VxD与外界通讯的所有接口: 我们将简要实现my.VxD的应用接口及服务,它们均作为类的函数成员,存于my.h,my.cpp中. （1） 被32位C应用程序访问的接口: 应用程序先用CreateFile打开VxD,后用DeviceIoControl使VMM发送W32_DEVICEIOCONTROL消息给VxD: HANDLE h；char ibuf[2],obuf[2]；BOOL r；DWORD oc；OVERLAPPED o； h=CreateFile（"\\.\my.vxd",0,0,0,0,FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE,0）； //打开静态my.VxD,或动态装入my.VxD r=DeviceIoControl（h,命令码C,ibuf,sizeof（ibuf）,obuf,sizeof（obuf）,&oc,NULL或&o）； /*与my.VxD的事件过程OnW32DeviceIoControl交换数据,用ibuf向VxD传数据,用obuf从VxD取 数据,VxD传回的数据总量放在oc中*/ CloseHandle（h）；//关闭或动态卸下VxD my.VxD应在windows 95 control messages页上选W32_DEVICEIOCONTROL事件,在 DWORD MyDevice::OnW32DeviceIoControl（PIOCTLPARAMS p）事件过程中写:
switch（p->dioc_IOCtlCode）{ case 命令码C: 用p指向的IOCTLPAR AMS结构,与应用程序交换数据； if （成功） return（0）； /* 使DeviceIoControl的返回值r为TRUE*/ else return（1）； default: return（0）； } 以上做法要求VxD立即交换数据（同步通讯）,值FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE指明 CloseHandle将不在内存中保留引用记数为0的VxD. VxD也可延迟交换数据,此时,应用程序先传值FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE|FILE_FLAG_OVERLAPPED 到CreateFile,用o.hEvent=CreateEvent（0,TRUE,0,NULL）创建事件,再传o的地址到DeviceIoControl,然后用GetOverlappedResult（h,&o,&oc,TRUE）在o上睡眠. 此时,p->lpoOverlapped一定大于0,VxD可用VMM服务_LinPageLock,按页上锁p->dioc_InBuf指向的应用程序ibuf区,p->dioc_OutBuf指向的obuf区,p->lpoOverlapped指向的o结构.要交换数据时,可置数据及数据总量到p->dioc_OutBuf及p->lpoOverlapped->O_InternalHigh,然后调用VMM服务 VWIN32_DIOCCompletionRoutine（p->lpoOverlapped->O_Internal）唤醒应用程序. VMM动态装卸VxD时,以命令码0及-1发送W32_DEVICEIOCONTROL消息给VxD,故Vireo公司建议命令码C取[2048,4095]. （2） 被Real/V86模式下16位应用程序访问的接口: my.VxD先要指定接口ID（如3180h）,再在API页上选Standard Application Entry Points框中的Real/V86 Mode标签,即可生成MyDevice::V86_API_Entry入口,访问它的汇编程序是:
entry dd ? mov ax,1684h ；功能号 mov bx,3180h ；接口ID int 2fh ；取入口的段/ 偏移到es/di,成功时, di及es返回非零值 mov ax,es or ax,di jz L0 mov word ptr [entry],di mov word ptr [entry 2],es mov ah,码C call [entry] L0: 错误处理
MyDevice::V86_API_Entry（VMHANDLE hVM ,CLIENT_STRUCT* p）入口可以是: if （p->CBRS.Client_AH==码C） p->CBRS.Client_AL=0； （3） 被保护模式下16位应用程序访问的接口: 与（2）类似,但选Protected Mode标签,即可生成MyDevice::PM_API_Entry入口,访问它的程序是:
int PASCAL WinMain（HANDLE h1,HANDLE h0, LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow）{ FARPROC entry； //32位 _asm{ mov ax,1684h mov bx,3180h int 2fh；取入口的选择符/偏移到es/di,成功时,di及es返回非零值 mov ax,es or ax,di jz L0 mov word ptr [entry],di mov word ptr [entry 2],es mov ah,码C call [entry] } 对PM_API_Entry的处理如（3.2）. （4） 被DPMI的实模式/V86模式下16位应用程序访问的接口: 与（2）类似,但在API页上选Vendor Specific Application Entry Points中的Real/V86 Mode标签,然后在Vendor ID String中输入唯一标识串my,即可生成My_V86VendorEntry::handler入口,访问它的程序是:
str db ’my’,0 ；VxD的唯一标识串 entry dd ? mov ax,168Ah ；功能号 lea si,str ；要求ds/si值是str的段值/偏移值 int 2Fh ；取入口的段/偏移到es/di,成功时,al返回0 cmp al,0 jne L0 mov word ptr [entry],di mov word ptr [entry 2],es ... call [entry] 对handler的处理如（3.2）. （5） 被DPMI的保护模式下16位应用程序访问的接口: 与（4）类似,但选Protected Mode标签,即可生成My_ProtVendorEntry::handler入口,访问它的程序是:
int PASCAL WinMain（HANDLE h1,HANDLE h0, LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow）{ char *id="my"； FARPROC entry； _asm{ mov ax,168Ah mov si,id int 2Fh ；取入口的选择符/偏移到es/di cmp al,0 ... } } 对handler的处理如（3.2）. （6） 可被其它VxD访问的接口: 若your.VxD欲调my.VxD的做两数相减的minus接口,需在my.VxD的VxD service页上输入原型DWORD _cdecl minus（DWORD i,DWORD j）,再在MyDevice::minus中,写return（i-j）； your.mak中,需处理中间文件wrap.cpp:
OBJECTS=your.OBJ wrap.obj ... wrap.OBJ:wrap.cpp my.h wrap.cpp中,对带参数的VxD服务,需用VMM宏指令VxDJmp转入,各参数进入wrap时,已按C的调用约定入栈；对不带参数VxD服务,可调用VMM宏指令VxDCall（接口名）:
#include "my.h" DWORD _cdecl MyDevice:: minus（DWORD i,DWORD j）{ VxDJmp（minus）； } your.cpp的某一函数f,可用VMM服务Get_DDB,查my.VxD是否已装入,若未装入,则用VxDLDR服务 VxDLDR_LoadDevice将其装入:
#define DEVICE_MAIN #include "your.h" Declare_Virtual_Device（YOUR） #undef DEVICE_MAIN #include "my.h" //此行需在DEVICE_MAIN外 VOID f（）{ PDEVICEINFO pinfo； PDDB pddb； DWORD r； pddb=Get_DDB（0,"MY "）； //用空格补全长度小于8的VxD名 if （pddb==0） {//未装入 r=VxDLDR_LoadDevice（"my.VxD", VxDLDR_INIT_DEVICE,&pinfo,&pddb）； if （r!=0） //VxDLDR_LoadDevice未能成功装入my.VxD return； } MyDevice::minus（值1,值2）； }
下载本文示例代码
C 的VxD与外界通讯接口详述C 的VxD与外界通讯接口详述C 的VxD与外界通讯接口详述C 的VxD与外界通讯接口详述C 的VxD与外界通讯接口详述C 的VxD与外界通讯接口详述C 的VxD与外界通讯接口详述C 的VxD与外界通讯接口详述C 的VxD与外界通讯接口详述C 的VxD与外界通讯接口详述C 的VxD与外界通讯接口详述C 的VxD与外界通讯接口详述C 的VxD与外界通讯接口详述C 的VxD与外界通讯接口详述C 的VxD与外界通讯接口详述
