WINDOWS调用门驱动

在Windows操作系统中，调用门（Call Gate）是一种内核级的机制，它允许用户模式进程安全地调用内核模式中的函数。调用门是系统级中断描述符表（SIDT）的一部分，用于实现从低特权级别（如用户模式）到高特权级别（如内核模式）的权限转换。在本文中，我们将深入探讨调用门的概念、工作原理以及如何使用DDK（Driver Development Kit）来创建和使用调用门驱动。 调用门的核心概念在于权限的切换和保护。在Windows系统中，CPU运行在不同的特权级别上，其中0级代表最高权限，通常为内核模式，而3级则代表用户模式。调用门提供了一种方式，使得用户模式代码可以请求执行只有内核模式才能完成的任务，如访问硬件寄存器或管理系统资源。 工作原理： 1. **创建调用门**：在Windows中，开发者使用DDK提供的工具和API来创建调用门结构，这个结构包含了目标内核函数的地址和所需的特权级别。 2. **设置IDT条目**：然后，将调用门结构链接到中断描述符表（IDT）的一个条目，通常是SIDT中的调用门条目。 3. **触发调用**：当用户模式的程序想要调用内核函数时，它会通过执行一条特定的指令，如`int`或`syscall`，来触发调用门。 4. **权限检查与切换**：CPU检测到该指令后，会进行权限检查，确认调用者是否有权执行此操作。如果通过检查，CPU会自动降低当前任务的特权级别，从用户模式切换到内核模式，并跳转到调用门指向的内核函数。 5. **执行内核代码**：内核函数执行完毕后，会返回到用户模式，恢复原任务的上下文，从而完成一次从用户到内核的调用过程。 使用DDK创建驱动： 开发一个调用门驱动，首先需要安装DDK，它包含了一系列的工具、头文件和库，用于编写和编译内核模式驱动。以下是一般步骤： 1. **定义调用门结构**：在C语言代码中定义调用门结构，如`GATE_DESCRIPTOR`，并初始化它，包括指定的目标内核函数地址和特权级别。 2. **设置IDT条目**：使用适当的API，如`KeSetSystemCall`，将调用门结构插入到IDT的相应条目中。 3. **编译和安装驱动**：使用DDK的编译工具链（如`build.exe`）编译驱动程序，然后使用`DriverVerifier`等工具进行调试和验证，确保驱动的稳定性和安全性。 4. **注册驱动**：通过系统服务控制管理器（SCM）注册驱动，使其在系统启动时自动加载。 5. **测试驱动**：编写用户模式应用程序，调用新创建的调用门，验证内核函数是否能正确执行。 总结： 调用门是Windows内核中关键的机制，它确保了用户模式代码的安全性和内核资源的有效管理。通过DDK，开发者可以创建调用门驱动，实现用户模式与内核模式之间的交互。理解并熟练运用调用门，对于进行系统级编程和驱动开发至关重要。不过需要注意，不恰当的使用可能会导致系统不稳定甚至崩溃，因此在实际操作时要谨慎处理。