VAD树结构体的属性以及遍历

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VAD树的属性以及遍历

前面学习过的PFNDATABSAE是管理物理页的，整个操作系统仅维护一个PFNDATABASE。

现在的VAD是管理虚拟内存的，每一个进程有自己单独的一个VAD树。

VAD树：

1. 比如你使用VirtualAllocate函数申请一个内存，则会在VAD树上增加一个结点，其是_MMVAD结构体。
2. 一个VAD结点可以有多个页，这在StartingVpn和EndingVpn会介绍。
3. 当以MEN_SERVIED保留属性提交时，其只是在VAD树上挂上一个节点，真正提交时这棵树才是由意义的。

一、VAD结构体介绍

　　kd> dt _MMVAD
　　nt!_MMVAD
   　　+0x000 StartingVpn      : Uint4B
   　　+0x004 EndingVpn        : Uint4B
   　　+0x008 Parent           : Ptr32 _MMVAD
   　　+0x00c LeftChild        : Ptr32 _MMVAD
  　　 +0x010 RightChild       : Ptr32 _MMVAD
   　　+0x014 u                : __unnamed
  　　 +0x018 ControlArea      : Ptr32 _CONTROL_AREA
   　　+0x01c FirstPrototypePte : Ptr32 _MMPTE
   　　+0x020 LastContiguousPte : Ptr32 _MMPTE
   　　+0x024 u2               : __unnamed

1. StringVpn 起始页 / EndingVpn结束页

　　1）两者算法是不同的。起始页：startingVpn*0x1000/结束页:EndVpn*0x1000+0xfff。

2. Parent、LeftChild、RightChild - 其父节点、左子树、右子树。

　　1）我们遍历这些树时用到的就是这些结构体成员。

3. u - 其是_MMVAN_FLAGS属性，非常重要的。

　　kd> dt _MMVAD_FLAGS
　　　nt!_MMVAD_FLAGS
   　　　+0x000 CommitCharge     : Pos 0, 19 Bits
   　　　+0x000 PhysicalMapping  : Pos 19, 1 Bit
   　　　+0x000 ImageMap         : Pos 20, 1 Bit
   　　　+0x000 UserPhysicalPages : Pos 21, 1 Bit
   　　　+0x000 NoChange         : Pos 22, 1 Bit
   　　　+0x000 WriteWatch       : Pos 23, 1 Bit
   　　　+0x000 Protection       : Pos 24, 5 Bits
   　　　+0x000 LargePages       : Pos 29, 1 Bit
   　　　+0x000 MemCommit        : Pos 30, 1 Bit
 　　　  +0x000 PrivateMemory    : Pos 31, 1 Bit
　　1）CommitCharge  实际提交的页数。

　　　　其19Bits,我们内存低字节7ffffff，正好十九位。

　　　　比如我们以MEN_RESERVED保留形式提交了4页大小的内存，此时这里为2，将一页改为EXECUTE属性，这时这里就会变成2。

　　2）PyhsicalMapping：内核物理页映射。

　　3）UserPhysicalPages：内核物理页映射。

　　4）PrivateMemory：如果私有设置为1。

　　5）ImageMap:对dll/exe等文件进行保护，防止其被修改(使用映射写拷贝之类的原理)

　　　　　如果ImageMap为1，PrivateMemory为0，说明其为DLL。

　　6）NoChange:关于锁页技术。当置为1，像VirtualProtect等函数不会改变其页的属性。

　　7）LargePage:标志是否为大页。

　　8）MemCommit:提交状态，只要提交就会置为1（CommitCharge存储提交了多少页）

　　9）Protection：3bit，关于保护（比如页的读写、可执行等）。

　　下面介绍了其对应相关文件的对应关系，看这个很好理解。

　　

　　这篇博客详细介绍了R3与R0中页面保护的对应关系：R3环申请内存时页面保护与_MMVAD_FLAGS位的对应关系

4. ContraArea 控制结构 ：

　　其指向一个_CONTROL_AREA的数据结构，该结构就暂不表述了。

　　1）_CONTROL_AREA+ 0x24 FilePointer，文件指针，指向一个_FILE_OBJECT结构体。

　　2）_FILE_OBJECT结构体中，保存着文件对象很多关键的信息。

　　　　a> +0x30 FileName 文件名

　　　　　　若想知道该页属于哪个文件，可以查看这里。

　　　　　　将.sys文件伪装成.dll文件，则必须修改这里。

　　　　b> +0x26-0x28 文件保护属性

　　　　　　比如一个文件被独占无法删除，在内核中你可以将DeleteAccess位置1，之后强制删除。

二、利用windbg遍历VAD树

1. 每个进程的VAD树存储在_EPROCESS+0x11c结构体中，其是ROOTVAD根结点。

　　

2. 获取每个进程的 _EPROCESS,使用指令!process 0 0,得到PROCESS的值就是指向_EPROCESS的指针。

　　

3. 当获取VadRoot之后，可以使用 !vad VadRoot来显示该进程的VAD树。

三、使用代码实现VAD树的遍历

代码核心就是先遍历进程找出目标进程(这里默认 test.exe)，之后对目标进程的VAD树进行遍历。

 #include <ntddk.h>

 //---------------------//
 // MMVAD结构体简单定义 //
 //---------------------//
 typedef struct _MMVAD {
     ULONG StartingVpn;
     ULONG EndingVpn;
     struct _MMVAD * Parent;
     struct _MMVAD * LeftChild;
     struct _MMVAD * RightChild;
 }MMVAD,*PMMVAD;

 VOID Unload(IN PDRIVER_OBJECT pDriverObject) {
     DbgPrint("Driver UnLoad!");
 }

 //-----------//
 // 遍历VAD树 //
 //-----------//
 VOID vad_enum(PMMVAD pVad) {
     if (pVad) {
         DbgPrint("Start: %x | End: %x | \r\n", pVad->StartingVpn, pVad->EndingVpn);
         if (pVad->LeftChild)
             vad_enum(pVad->LeftChild);
         if (pVad->RightChild)
             vad_enum(pVad->RightChild);
     }
 }

 //-------------------------------------------------------------//
 //  在内核中进程遍历的原理就是先获取系统进程EPROCESS结构       //
 //        然后依照其链表来获取其他的进程                         //
 //        依次遍历出来                                           //
 //-------------------------------------------------------------//
 NTSTATUS process_enum() {

     PEPROCESS pEprocess = NULL; // 得到系统进程地址
     PEPROCESS pFirstEprocess = NULL;
     ULONG ulProcessName = ; // 字符串指针，指向进程名称
     ULONG ulProcessID = ;    // 进程ID
     ANSI_STRING target_str; // 带检测进程的名称
     ANSI_STRING ansi_string; //
     ULONG VadRoot;

     //----------------------------//
     // 得到当前系统进程的EPROCESS //
     //----------------------------//
     pEprocess = PsGetCurrentProcess();
     if (pEprocess == NULL) {
         DbgPrint("获取当前系统进程EPROCESS错误..");
         return STATUS_SUCCESS;
     }
     DbgPrint("pEprocess addr is %x0x8\r\n", pEprocess);
     pFirstEprocess = pEprocess;

     while (pEprocess) {

         ulProcessName = (ULONG)pEprocess + 0x174;
         ulProcessID = *(ULONG*)((ULONG)pEprocess + 0x84);
         VadRoot = *(ULONG*)((ULONG)pEprocess + 0x11c);

         //--------------------------------------//
         // 将目标进程与当前进程的进程名进行对比 //
         //--------------------------------------//
         RtlInitAnsiString(&ansi_string, (PCSTR)ulProcessName);
         RtlInitAnsiString(&target_str, "test.exe");
         if (RtlEqualString(&ansi_string, &target_str, TRUE)) {
             DbgPrint("检测到进程字符串，%x", ulProcessID);
             vad_enum((PMMVAD)VadRoot); // 开始遍历目标进程的VAD树
             return STATUS_SUCCESS;
         }
         pEprocess = (PEPROCESS)(*(ULONG*)((ULONG)pEprocess + 0x88) - 0x88);

         if (pEprocess == pFirstEprocess || *(ULONG*)((ULONG)pEprocess + 0x84) <= ) {
             DbgPrint("遍历结束!未检测到进程ID!\r\n");
             break;
         }
     }
     return STATUS_SUCCESS;
 }

 NTSTATUS DriverEntry(IN PDRIVER_OBJECT pDriverObject, IN PUNICODE_STRING registeryPat) {
     DbgPrint("Driver Loaded!");
     pDriverObject->DriverUnload = Unload;
     process_enum();
     return STATUS_SUCCESS;
 }