在用户空间和内核空间之间共享内存

Question

我正在尝试在 windows xp 中的用户空间和内核空间之间共享内存。我想在用户级别写入内存并从内核驱动程序中读取它。是否有任何可用的内置功能？

Answer 1

用户模式方面：有几种方法。

1) 最常见/最灵活的方式是使用DeviceIOControl在用户态和内核态之间进行通信，包括传递内存。

自从我编写最后一个内核驱动程序以来已经有很长一段时间（六年？XP 时间框架），所以这是对过程的概述，而不是确切的代码。但是，您的用户模式程序应该能够通过使用CreateFile 并指定其名称（例如\\.\YourNameHere）来获取“设备”的句柄或驱动程序的打开实例。使用该句柄与之通信（DeviceIOControl 的第一个参数。）

您会感兴趣的四个参数是：

  __in_opt     LPVOID lpInBuffer,
  __in         DWORD nInBufferSize,
  __out_opt    LPVOID lpOutBuffer,
  __in         DWORD nOutBufferSize,
  __out_opt    LPDWORD lpBytesReturned,

使用这些，您可以将数据提供给驱动程序（通过lpInBuffer 指针和nInBufferSize 参数指定它有多大——这个数据是什么或如何解释它取决于你的驱动程序）和内核——模式层可以通过lpOutBuffer（一个指向您在用户模式下已经分配的内存的指针 - 这不是驱动程序设置的指针！），它在nOutBufferSize 中的字节大小（再次你知道这一点）返回数据，因为你在用户模式下分配了这个缓冲区）然后驱动程序会告诉你它实际填充了多少缓冲区lpBytesReturned。

这篇 Wikipedia 文章描述了 general concept of ioctl functions，其中 DeviceIOControl 就是一个示例。

注意：您说“我正在尝试在 windows 中的用户空间和内核空间之间共享内存”。这不是完全共享内存——例如，它不是用户模式和内核模式同时读取或写入的内存。它是内存，在DeviceIOControl 函数调用期间，内核模式可以访问您的用户模式分配的内存，您可以向它传递指针（尽管从内存中它比这稍微复杂一些，但这就是效果。）即，当您调用该方法时，它只是“共享”的。

2) 另一种选择是使用ReadFile 和WriteFile，如果您只需要简单的数据传输并且内核驱动程序接受它。它不允许您像DeviceIOControl 那样进行双向通信（您提供驱动程序数据并返回错误代码），但它很简单，您可能已经熟悉这些 API。

内核模式方面：您是否也在编写内核驱动程序？如果是这样，this article has information about implementing the kernel-mode side of IOCTL。本系列文章还介绍了允许用户模式使用ReadFile 和WriteFile 进行通信（如果您选择这些方法）。