这篇文章实在是闲的无聊才写的,因为快过年了...文章基于xpsp3
先看看和非分页内存相关的全局变量,也好有个大局观:
kd> x nt!MmNonPaged*
805517d8 nt!MmNonPagedPoolEnd = <no type information>
8055af84 nt!MmNonPagedPoolEnd0 = <no type information>
8055af80 nt!MmNonPagedPoolExpansionStart = <no type information>
8055fb20 nt!MmNonPagedSystemStart = <no type information>
8055af60 nt!MmNonPagedPoolFreeListHead = <no type information>
8055ae38 nt!MmNonPagedPoolStart = <no type information>
kd> dd nt!MmNonPagedPoolStart L1
8055ae38 8164b000
kd> dd nt!MmNonPagedPoolEnd0 L1
8055af84 86800000
x nt!MmNonPaged*列出了可能和非分页内存池相关的全局变量。在这篇文章里,主要涉及3个变量:
nt!MmNonPagedPoolEnd0:保存基本NonPagedd内存池的结束地址
nt!MmNonPagedSystemStart:保存基本NonPagedd内存池的开始地址
nt!MmNonPagedPoolFreeListHead:空闲Nonpaged页面队列头数组;xp下该数组有4个元素,每个数组元素都是_LIST_ENTRY结构。MmNonPagedPoolFreeListHead[0]中的节点包含1个页面;MmNonPagedPoolFreeListHead[1]中的节点保存了2个页面,以此类推。
来看下这几个队列的使用情况:
kd> dd nt!MmNonPagedPoolFreeListHead L8 ;下面的[]是我自己加的,用于分割各个_LIST_ENTRY结构
8055af60 [8055af60 8055af60] [86674000 863e9000]
8055af70 [86071000 86071000] [863ec000 8164b000]
从dd的结果可以看出,现在数组元素0和2是空队列,里面的空闲页面已被瓜分完。也就是单页面和3页面的Nonpaged内存池已用完。现在我们知道Nonpaged内存池的使用情况,再来看看各个空闲页面链表中的节点。既然MmNonPagedPoolFreeListHead[0]和MmNonPagedPoolFreeListHead[2]已经告罄,我们就来看看剩下的两个链表:
kd> dt nt!*MMFREE*
ntoskrnl!_MMFREE_POOL_ENTRY
kd> dt ntoskrnl!_MMFREE_POOL_ENTRY
+0x000 List : _LIST_ENTRY
+0x008 Size : Uint4B
+0x00c Signature : Uint4B
+0x010 Owner : Ptr32 _MMFREE_POOL_ENTRY
上面的结构是空闲页面队列中各个节点的类型。以MmNonPagedPoolFreeListHead[1]中的节点为例,每个节点中包含2个连续的页面,每个页面的起始位置被用作ntoskrnl!_MMFREE_POOL_ENTRY结构。再继续下去前,先让我介绍一下各个域的作用:
1.只有节点中的第一个页面的ntoskrnl!_MMFREE_POOL_ENTRY!_LIST_ENTRY域会被加入到MmNonPagedPoolFreeListHead[1]所在的空闲页面链表中,第二个页面的ntoskrnl!_MMFREE_POOL_ENTRY!_LIST_ENTRY域不起作用;
2.由于节点中的两个页面的地址是连续的,因此,在MmNonPagedPoolFreeListHead[1]中定位到第一个页面的ntoskrnl!_MMFREE_POOL_ENTRY!_LIST_ENTRY域,再加上PAGE_SIZE,就可以获得后续页面。至于ntoskrnl!_MMFREE_POOL_ENTRY!Size的作用,则用于反应节点中有多少个页面;
3.除了节点中第一个页面的ntoskrnl!_MMFREE_POOL_ENTRY!Owner域指向本页面的ntoskrnl!_MMFREE_POOL_ENTRY以外,节点中的其他页面的Owner域都指向第一个页面的ntoskrnl!_MMFREE_POOL_ENTRY。
了解了这个背景后,看下MmNonPagedPoolFreeListHead[1]中的节点的值:
kd> dt _LIST_ENTRY 8055af60+8 ;MmNonPagedPoolFreeListHead[1]的地址
nt!_LIST_ENTRY
[ 0x86674000 - 0x863e9000 ]
+0x000 Flink : 0x86674000 _LIST_ENTRY [ 0x863c8000 - 0x8055af68 ] ;内存0x86674000处有一个_MMFREE_POOL_ENTRY类型的节点
+0x004 Blink : 0x863e9000 _LIST_ENTRY [ 0x8055af68 - 0x86197000 ]
kd> dt ntoskrnl!_MMFREE_POOL_ENTRY 0x86674000
+0x000 List : _LIST_ENTRY [ 0x863c8000 - 0x8055af68 ]
+0x008 Size : 2 ;节点中有2个页面
+0x00c Signature : 2
+0x010 Owner : 0x86674000 _MMFREE_POOL_ENTRY ;Owner指向自己
kd> dt ntoskrnl!_MMFREE_POOL_ENTRY 0x86674000+0x1000 ;节点中的第二个页面
+0x000 List : _LIST_ENTRY [ 0x44524352 - 0x90028 ]
+0x008 Size : 0x35e41f0
+0x00c Signature : 0
+0x010 Owner : 0x86674000 _MMFREE_POOL_ENTRY ;owner指向前一个页面的_MMFREE_POOL_ENTRY结构
Windows就是基于这样的结构,对Nonpaged内存池进行管理的~