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Windows Kernel Programming 9781977593375.pdf
Table of Contents
Chapter 1: Windows Internals Overview
Processes
Virtual Memory
Page States
System Memory
Threads
Thread Stacks
System Services (a.k.a. System Calls)
General System Architecture
Handles and Objects
Object Names
Accessing Existing Objects
Chapter 2: Getting Started with Kernel Development
Installing the Tools
Creating a Driver Project
The DriverEntry and Unload Routines
Deploying the Driver
Simple Tracing
Exercises
Summary
Chapter 3: Kernel Programming Basics
General Kernel Programming Guidelines
Unhandled Exceptions
Termination
Function Return Values
IRQL
C++ Usage
Testing and Debugging
Debug vs. Release Builds
The Kernel API
Functions and Error Codes
Strings
Dynamic Memory Allocation
Lists
The Driver Object
Device Objects
Summary
Chapter 4: Driver from Start to Finish
Introduction
Driver Initialization
Passing Information to the Driver
Client / Driver Communication Protocol
Creating the Device Object
Client Code
The Create and Close Dispatch Routines
The DeviceIoControl Dispatch Routine
Installing and Testing
Summary
Chapter 5: Debugging
Debugging Tools for Windows
Introduction to WinDbg
Tutorial: User mode debugging basics
Kernel Debugging
Local Kernel Debugging
Local kernel Debugging Tutorial
Full Kernel Debugging
Configuring the Target
Configuring the Host
Kernel Driver Debugging Tutorial
Summary
Chapter 6: Kernel Mechanisms
Interrupt Request Level
Raising and Lowering IRQL
Thread Priorities vs. IRQLs
Deferred Procedure Calls
Using DPC with a Timer
Asynchronous Procedure Calls
Critical Regions and Guarded Regions
Structured Exception Handling
Using __try/__except
Using __try/__finally
Using C++ RAII Instead of __try / __finally
System Crash
Crash Dump Information
Analyzing a Dump File
System Hang
Thread Synchronization
Interlocked Operations
Dispatcher Objects
Mutex
Fast Mutex
Semaphore
Event
Executive Resource
High IRQL Synchronization
The Spin Lock
Work Items
Summary
Chapter 7: The I/O Request Packet
Introduction to IRPs
Device Nodes
IRP Flow
IRP and I/O Stack Location
Viewing IRP Information
Dispatch Routines
Completing a Request
Accessing User Buffers
Buffered I/O
Direct I/O
User Buffers for IRP_MJ_DEVICE_CONTROL
Putting it All Together: The Zero Driver
Using a Precompiled Header
The DriverEntry Routine
The Read Dispatch Routine
The Write Dispatch Routine
Test Application
Summary
Chapter 8: Process and Thread Notifications
Process Notifications
Implementing Process Notifications
The DriverEntry Routine
Handling Process Exit Notifications
Handling Process Create Notifications
Providing Data to User Mode
The User Mode Client
Thread Notifications
Image Load Notifications
Exercises
Summary
Chapter 9: Object and Registry Notifications
Object Notifications
Pre-Operation Callback
Post-Operation Callback
The Process Protector Driver
Object Notification Registration
Managing Protected Processes
The Pre-Callback
The Client Application
Registry Notifications
Handling Pre-Notifications
Handling Post-Operations
Performance Considerations
Implementing Registry Notifications
Handling Registry Callback
Modified Client Code
Exercises
Summary
Chapter 10: Introduction to File System Mini-Filters
Introduction
Loading and Unloading
Initialization
Operations Callback Registration
The Altitude
Installation
INF Files
Installing the Driver
Processing I/O Operations
Pre Operation Callbacks
Post Operation Callbacks
The Delete Protector Driver
Handling Pre-Create
Handling Pre-Set Information
Some Refactoring
Generalizing the Driver
Testing the Modified Driver
File Names
File Name Parts
RAII FLT_FILE_NAME_INFORMATION wrapper
The Alternate Delete Protector Driver
Handling Pre-Create and Pre-Set Information
Testing the Driver
Contexts
Managing Contexts
Initiating I/O Requests
The File Backup Driver
The Post Create Callback
The Pre-Write Callback
The Post-Cleanup Callback
Testing the Driver
Restoring Backups
User Mode Communication
Creating the Communication Port
User Mode Connection
Sending and Receiving Messages
Enhanced File Backup Driver
The User Mode Client
Debugging
Exercises
Summary
Chapter 11: Miscellaneous Topics
Driver Signing
Driver Verifier
Example Driver Verifier Sessions
Using the Native API
Filter Drivers
Filter Driver Implementation
Attaching Filters
Attaching Filters at Arbitrary Time
Filter Cleanup
More on Hardware-Based Filter Drivers
Device Monitor
Adding a Device to Filter
Removing a Filter Device
Initialization and Unload
Handling Requests
Testing the Driver
Results of Requests
Driver Hooking
Kernel Libraries
Summary
Windows Kernel Programming
Pavel Yosifovich
This book is for sale at http://leanpub.com/windowskernelprogramming
This version was published on 2019-10-10
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many iterations to get reader feedback, pivot until you have the right book and build traction once
you do.
© 2019 Pavel Yosifovich
CONTENTS
Contents
Chapter 1: Windows Internals Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Virtual Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Page States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
System Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Threads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Thread Stacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
System Services (a.k.a. System Calls) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
General System Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Handles and Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Object Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Accessing Existing Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1
3
5
5
6
7
9
10
13
14
17
Chapter 2: Getting Started with Kernel Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
20
21
22
25
28
31
31
Installing the Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Creating a Driver Project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
The DriverEntry and Unload Routines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Deploying the Driver
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Simple Tracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapter 3: Kernel Programming Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
32
33
33
34
34
34
35
36
36
37
38
General Kernel Programming Guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Unhandled Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Function Return Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
IRQL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C++ Usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Testing and Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Debug vs. Release Builds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
The Kernel API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Functions and Error Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Strings
(C)2019 Pavel Yosifovich
CONTENTS
Dynamic Memory Allocation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
The Driver Object
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Device Objects
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
40
42
44
45
48
Chapter 4: Driver from Start to Finish . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
49
50
52
53
54
57
59
60
64
67
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Driver Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Passing Information to the Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Client / Driver Communication Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Creating the Device Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Client Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
The Create and Close Dispatch Routines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
The DeviceIoControl Dispatch Routine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Installing and Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tutorial: User mode debugging basics
Debugging Tools for Windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Introduction to WinDbg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kernel Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Local Kernel Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Local kernel Debugging Tutorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Full Kernel Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Configuring the Target . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Configuring the Host . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapter 5: Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
68
69
70
87
88
89
96
97
99
Kernel Driver Debugging Tutorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Interrupt Request Level
Using DPC with a Timer
Chapter 6: Kernel Mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Raising and Lowering IRQL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Thread Priorities vs. IRQLs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Deferred Procedure Calls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Critical Regions and Guarded Regions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Structured Exception Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Using __try/__except . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Using __try/__finally . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Using C++ RAII Instead of __try / __finally . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
System Crash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Asynchronous Procedure Calls
(C)2019 Pavel Yosifovich
CONTENTS
Crash Dump Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Analyzing a Dump File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
System Hang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Thread Synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Interlocked Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
Dispatcher Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Mutex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Fast Mutex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
Semaphore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
Event
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
Executive Resource . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
High IRQL Synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
The Spin Lock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Work Items
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Completing a Request
Accessing User Buffers
Chapter 7: The I/O Request Packet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Introduction to IRPs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Device Nodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
IRP Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
IRP and I/O Stack Location . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Viewing IRP Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Dispatch Routines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
Buffered I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Direct I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
User Buffers for IRP_MJ_DEVICE_CONTROL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Putting it All Together: The Zero Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Using a Precompiled Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
The DriverEntry Routine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
The Read Dispatch Routine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
The Write Dispatch Routine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Test Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Chapter 8: Process and Thread Notifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Process Notifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Implementing Process Notifications
The DriverEntry Routine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
Handling Process Exit Notifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
Handling Process Create Notifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
Providing Data to User Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
(C)2019 Pavel Yosifovich
CONTENTS
The User Mode Client . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Thread Notifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
Image Load Notifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
Chapter 9: Object and Registry Notifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
Object Notifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
Pre-Operation Callback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
Post-Operation Callback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
The Process Protector Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
Object Notification Registration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
Managing Protected Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
The Pre-Callback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
The Client Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
Registry Notifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
Handling Pre-Notifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
Handling Post-Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
Performance Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
Implementing Registry Notifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
Handling Registry Callback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
Modified Client Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Chapter 10: Introduction to File System Mini-Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
Loading and Unloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
Operations Callback Registration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
The Altitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
INF Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
Installing the Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
Pre Operation Callbacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
Post Operation Callbacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Handling Pre-Create . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
Handling Pre-Set Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
Some Refactoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
Generalizing the Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
Testing the Modified Driver
The Delete Protector Driver
Processing I/O Operations
(C)2019 Pavel Yosifovich
CONTENTS
File Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
File Name Parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
RAII FLT_FILE_NAME_INFORMATION wrapper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
The Alternate Delete Protector Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
Handling Pre-Create and Pre-Set Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
Testing the Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
Contexts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
Managing Contexts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
Initiating I/O Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
The File Backup Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
The Post Create Callback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
The Pre-Write Callback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
The Post-Cleanup Callback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319
Testing the Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
Restoring Backups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
User Mode Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
Creating the Communication Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
User Mode Connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
Sending and Receiving Messages
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
Enhanced File Backup Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
The User Mode Client . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
Example Driver Verifier Sessions
Using the Native API
Filter Drivers
Chapter 11: Miscellaneous Topics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
Driver Signing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
Driver Verifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
Filter Driver Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
Attaching Filters
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
Attaching Filters at Arbitrary Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
Filter Cleanup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
More on Hardware-Based Filter Drivers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
Device Monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362
Adding a Device to Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364
Removing a Filter Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
Initialization and Unload . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369
Handling Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
Testing the Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
Results of Requests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
(C)2019 Pavel Yosifovich
CONTENTS
Driver Hooking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
Kernel Libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
(C)2019 Pavel Yosifovich
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