WDM驱动程序和用户模式通信：最佳实践和回调问题

Question

驱动程序的目的是将收到的每个回调通知用户模式应用程序，并将从这些已注册例程获取的数据传递给它。 然后，用户模式应用程序将从内核接收到的所有信息都打印在屏幕上（这是一个简单的Win32控制台应用程序）。 我目前注册了三个回调： PsSetCreateProcessNotifyRoutineEx ， PsSetCreateProcessNotifyRoutineEx2和PsSetLoadImageNotifyRoutine 。 我想知道：

1）考虑到可以同时加载许多进程和许多映像，哪种是在内核模式和用户模式之间进行通信的“最佳”方法？

2）我应该为每个呼叫实现这样的方法还是应该存储一些信息，并且每隔0.5秒将它们推送到用户模式？

我实际上使用以下代码在驱动程序中定义IOCTL：

#define IOCTL_RECEIVE CTL_CODE(FILE_DEVICE_UNKNOWN, 0x802, METHOD_BUFFERED, FILE_READ_DATA)

这是我的DispatchDeviceControl函数的代码：

NTSTATUS DispatchDeviceControl(PDEVICE_OBJECT DeviceObject, PIRP Irp)
{
    KIRQL CurrentIRQL = KeGetCurrentIrql();
    DbgPrint("DispatchDeviceControl called at IRQL level: %d", CurrentIRQL);

    PIO_STACK_LOCATION irpsp = IoGetCurrentIrpStackLocation(Irp);
    NTSTATUS status = STATUS_SUCCESS;
    PVOID buffer = Irp->AssociatedIrp.SystemBuffer;
    ULONG inLength = irpsp->Parameters.DeviceIoControl.InputBufferLength;
    ULONG outLength = irpsp->Parameters.DeviceIoControl.OutputBufferLength;
    ULONG returnLength = 0;
    pMsg PMSG = NULL;

    switch (irpsp->Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode)
    {   
    case IOCTL_RECEIVE:
        DbgPrint("IOCTL_RECEIVE message sent\n");
        KeWaitForSingleObject(&kEvent, Executive, KernelMode, 0, NULL);
        PMSG = (pMsg)ExInterlockedRemoveHeadList(&listhead, &spinlock);
        // Copy data to the buffer
        RtlCopyMemory((PCHAR)buffer, (PCHAR)PMSG, sizeof(Msg));
        // Release the structure
        ExFreePool(PMSG);
        // Set returnLength
        returnLength = sizeof(Msg);
        break;
    default:
        status = STATUS_INVALID_PARAMETER;
    }
    Irp->IoStatus.Status = status;
    Irp->IoStatus.Information = returnLength;
    IoCompleteRequest(Irp, IO_NO_INCREMENT);

    return status;
}

和我的回调例程之一的代码：

_Use_decl_annotations_
VOID prcmPsCreateProcessNotifyRoutineEx2(PEPROCESS Process, HANDLE ProcessId, PPS_CREATE_NOTIFY_INFO CreateInfo)
{
    // If process is exiting, just return immediately
    if (CreateInfo == NULL)
        return;

    pMsg PMSG = (pMsg)ExAllocatePoolWithTag(NonPagedPoolNx, sizeof(Msg), 'prcm');

    if (PMSG == NULL)
    {
        DbgPrint("PsCreateProcessNotifyRoutineEx2: ERROR allocating Pool space for data to be sent to user mode\n");
        return;
    }

    // Fill data
    PMSG->ParentId = NULL;
    PMSG->ProcessId = ProcessId;
    PMSG->FullImageName = NULL;

    ExInterlockedInsertHeadList(&listhead, (PLIST_ENTRY)PMSG, &spinlock);
    KeSetEvent(&kEvent, 0, FALSE);

    return;
}

最后是struct定义（我提供了一些示例值，但第一个元素显然是LIST_ENTRY ：

typedef struct {
    LIST_ENTRY listhead;
    HANDLE ParentId;
    HANDLE ProcessId;
    PUNICODE_STRING FullImageName;
} Msg, *pMsg;

供您参考，我正确调用了DriverEntry函数：

KeInitializeEvent(&kEvent, SynchronizationEvent, FALSE);
KeInitializeSpinLock(&spinlock);
InitializeListHead(&listhead);

在我的用户模式控制台应用程序中，我在主例程中创建一个线程，并在其相对线程函数中不断检查DeviceIoControl的返回值，以便实时打印从驱动程序获得的信息。

3）有点偏离主题，但我认为这是相关的：使用此代码，在用户模式下错过一些通知是否正常？ 有人知道为什么吗？

Answer 1

OSR撰写了一篇很棒的文章， 《反向调用模型》 。 这种系统的基本设计包括服务，驱动程序和两者之间的某些协议。 它与单片驱动程序以及分层驱动程序一起使用，仅要求驱动程序能够接收设备控制操作。

我还想提到您同时使用了PsSetCreateProcessNotifyRoutineEx和PsSetCreateProcessNotifyRoutineEx2。 您应该使用其中一个。 从Windows 10版本1703 Windows Server 2016开始支持PsSetCreateProcessNotifyRoutineEx2。 它提供了更好的功能，因此，我建议尽可能使用它。

您可以通过使用MmGetSystemRoutinAddress来动态使用PsSetCreateProcessNotifyRoutineEx2来确定使用哪个（如果不可用），然后使用PsSetCreateProcessNotifyRoutineEx。