内核模式下的文件操作

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2024-08-13 02:49:25 221人阅读

1.文件的创建

对文件的创建或者打开都是通过内核函数ZwCreateFile实现的。和Windows API类似，这个内核函数返回一个文件句柄，文件的所有操作都是依靠这个句柄进行操作的。在文件操作完毕后，要关闭这个文件句柄。

NTSTATUS
  ZwCreateFile(
    OUT PHANDLE  FileHandle,
    IN ACCESS_MASK  DesiredAccess,
    IN POBJECT_ATTRIBUTES  ObjectAttributes,
    OUT PIO_STATUS_BLOCK  IoStatusBlock,
    IN PLARGE_INTEGER  AllocationSize  OPTIONAL,
    IN ULONG  FileAttributes,
    IN ULONG  ShareAccess,
    IN ULONG  CreateDisposition,
    IN ULONG  CreateOptions,
    IN PVOID  EaBuffer  OPTIONAL,
    IN ULONG  EaLength
    );

FileHandle：返回打开文件的句柄

DesiredAccess：一般指定为GENERIC_READ 或者 GENERIC_WRITE

ObjectAttributes:是OBJECT_ATTRIBUTES结构的地址,该结构包含要打开的文件名。

IoStatusBlock:指向一个IO_STATUS_BLOCK结构体，该结构接收ZwCreateFile操作的结果状态。

AllocationSize：是一个指针，指向一个64位整数，该数指定文件初始分配时的大小、该参数仅关系到创建或重写文件操作。如果忽略它，那么文件长度将从0开始，并随着写入而增长。

FileAttributes：指定新创建文件的属性，一般为0或FILE_ATTRIBUTE_NORMAL

ShareAccess：指定文件的共享方式，0或者FILE_SHARE_READ

CreateDisposition：指定当文件存在或不存在时，该如何处理

CreateOptions：FILE_SYNCHRONOUS_IO_NONALERT，指定控制打开操作和句柄使用的附加标志位。

EaBuffer：一个指针，指向可选的扩展属性区

EaLength：扩展属性区的长度

要创建的文件的文件名是通过第三个参数传入的。这个参数是一个OBJECT_ATTRIBUTES得结构。DDK提供了对OBJECT_ATTRIBUTES初始化的宏：

VOID
  InitializeObjectAttributes(
    OUT POBJECT_ATTRIBUTES  InitializedAttributes,
    IN PUNICODE_STRING  ObjectName,//文件名
    IN ULONG  Attributes,//一般为OBJ_CASE_INSENSITIVE，对大小写敏感
    IN HANDLE  RootDirectory,//一般为NULL
    IN PSECURITY_DESCRIPTOR  SecurityDescriptor //一般为NULL
    );

示例代码：

VOID);
hFile;
IO_STATUS_BLOCK iostatus;
(!NT_SUCCESS(status))
{
));
}
{
));
}
ZwClose(hFile);
}
除了可以用ZwCreateFile函数打开文件，DDK还为我们提供了一个ZwOpenFile函数用来打开文件，以简化文件的打开操作。
NTSTATUS
  ZwOpenFile(
    OUT PHANDLE  FileHandle,
    IN ACCESS_MASK  DesiredAccess, //打开权限，一般为GENERIC_ALL
    IN POBJECT_ATTRIBUTES  ObjectAttributes,
    OUT PIO_STATUS_BLOCK  IoStatusBlock,
    IN ULONG  ShareAccess,
    IN ULONG  OpenOptions//打开选项,一般为FILE_SYNCHRONOUS_IO_NONALERT
    );
2.获取或修改文件属性
获取和修改文件属性，包括获取文件大小，获取或修改文件指针位置，获取或修改文件名，获取或修改文件属性（只读属性，隐藏属性），获取或修改文件创建，修改日期。
NTSTATUS
  ZwSetInformationFile(
    IN HANDLE  FileHandle,
    OUT PIO_STATUS_BLOCK  IoStatusBlock,
    IN PVOID  FileInformation,
    IN ULONG  Length,
    IN FILE_INFORMATION_CLASS  FileInformationClass
    );
NTSTATUS
  ZwQueryInformationFile(
    IN HANDLE  FileHandle,
    OUT PIO_STATUS_BLOCK  IoStatusBlock,
    OUT PVOID  FileInformation,
    IN ULONG  Length,
    IN FILE_INFORMATION_CLASS  FileInformationClass
    );
FileInformation:依据FileInformationClass不同而不同。
Length：FileInformation数据的长度
FileInformationClass：描述修改属性的类型
（1）   当FileInformationClass 是FileStandardInformation 时，输入和输出数据是FILE_STANDARD_INFORMATION结构体，描述文件的标准信息。
typedef struct FILE_STANDARD_INFORMATION {
  LARGE_INTEGER  AllocationSize; //为文件非配的大小
  LARGE_INTEGER  EndOfFile; //距离文件结尾还有多少字节
  ULONG  NumberOfLinks; //有多少要个链接文件
  BOOLEAN  DeletePending; //是否准备删除
  BOOLEAN  Directory; //是否为目录
} FILE_STANDARD_INFORMATION, *PFILE_STANDARD_INFORMATION;
（2）   当FileInformationClass 是FileBasicInformation 时，输入和输出数据是FILE_BASIC_INFORMATION结构体，描述文件的基本信息。
typedef struct FILE_BASIC_INFORMATION {
  LARGE_INTEGER  CreationTime;
  LARGE_INTEGER  LastAccessTime;
  LARGE_INTEGER  LastWriteTime;
  LARGE_INTEGER  ChangeTime;
  ULONG  FileAttributes; //文件属性
} FILE_BASIC_INFORMATION, *PFILE_BASIC_INFORMATION;
（3）   当FileInformationClass 是FileNameInformation 时，输入和输出数据是FILE_NAME_INFORMATION结构体，描述文件名信息。
typedef struct _FILE_NAME_INFORMATION {
  ULONG  FileNameLength; //文件名长度
  WCHAR  FileName[1]; //文件名
} FILE_NAME_INFORMATION, *PFILE_NAME_INFORMATION;
（4）   当FileInformationClass 是FilePositionInformation 时，输入和输出数据是FILE_POSITION_INFORMATION结构体，描述文件指针位置信息。
typedef struct FILE_POSITION_INFORMATION {
  LARGE_INTEGER  CurrentByteOffset; //代表当期文件指针为止
} FILE_POSITION_INFORMATION, *PFILE_POSITION_INFORMATION;
示例代码：
1. VOID);
2. hFile;
3. IO_STATUS_BLOCK iostatus;
5. (!NT_SUCCESS(status))
6. ));
8. ));
10. (FILE_BASIC_INFORMATION), FileBasicInformation);
12. (NT_SUCCESS(status))
13. {
14. ));
15. }
17. (FILE_BASIC_INFORMATION),FileBasicInformation);
18. (NT_SUCCESS(status))
19. ));
21. }
22. 3.文件的写操作
  NTSTATUS
    ZwWriteFile(
      IN HANDLE  FileHandle,
      IN HANDLE  Event  OPTIONAL, //一般设为NULL
      IN PIO_APC_ROUTINE  ApcRoutine  OPTIONAL, //一般设为NULL
      IN PVOID  ApcContext  OPTIONAL, //一般设为NULL
      OUT PIO_STATUS_BLOCK  IoStatusBlock, //记录实际写的字节数
      IN PVOID  Buffer, //从这个缓冲区中开始往文件里写
      IN ULONG  Length, //准备写多少字节
      IN PLARGE_INTEGER  ByteOffset  OPTIONAL, //从文件的多少偏移开始写
      IN PULONG  Key  OPTIONAL //一般设为NULL
      );
  IoStatusBlock：IoStatusBlock.Information记录实际写了多少字节。
  示例代码：
23. 1. #define BUFFER_SIZE 1024#pragma INITCODEVOID);
  2. hFile;
  3. IO_STATUS_BLOCK iostatus;
  6. pBuffer = ()ExAllocatePool(PagedPool, BUFFER_SIZE);
  7. RtlFillMemory(pBuffer, BUFFER_SIZE, );
  9. status = ZwWriteFile(hFile, NULL, NULL, NULL, &iostatus, pBuffer, BUFFER_SIZE, NULL, NULL);
  11. RtlFillMemory(pBuffer, BUFFER_SIZE, );
  13. ZwClose(hFile);
  15. ExFreePool(pBuffer);
  16. }
  17. 4.文件的读操作
    NTSTATUS
      ZwReadFile(
        IN HANDLE  FileHandle,
        IN HANDLE  Event  OPTIONAL,
        IN PIO_APC_ROUTINE  ApcRoutine  OPTIONAL,
        IN PVOID  ApcContext  OPTIONAL,
        OUT PIO_STATUS_BLOCK  IoStatusBlock,
        OUT PVOID  Buffer,
        IN ULONG  Length,
        IN PLARGE_INTEGER  ByteOffset  OPTIONAL,
        IN PULONG  Key  OPTIONAL
        );
    如果需要读取整个文件，那么得知道文件的大小，我们可以用ZwQueryInformationFile来实现。
    示例代码：
  18. 1. #pragma INITCODEVOID);
    3. hFile;
    5. NTSTATUS status = ZwCreateFile(&hFile, GENERIC_READ, &objattr, &iostatus, NULL,
    7. FILE_STANDARD_INFORMATION fsi;
    8. (FILE_STANDARD_INFORMATION), FileStandardInformation);
    11. pBuffer = ()ExAllocatePool(PagedPool, ()fsi.EndOfFile.QuadPart);
    13. )fsi.EndOfFile.QuadPart, NULL, NULL);
    14. KdPrint((
    16. }

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