windows下32位汇编语言学习笔记 第十章 内存管理部分
前面5 6 7 8 9章都是介绍windows界面设计有关的内容,这些内容大概看一下就可以,等需要用的时候再回过头来查。一次性记住的可能性不大。这些章节也没有什么难度,自己看看就可以。
我所关心的还是windows系统相关知识,说道界面设置,对RC资源再熟悉做界面还是Delphi,C++builder比较快速。
本章介绍了很多windows下关于内存管理的函数,书上有句话说的很好,不要去深究这些函数分配的内存具体放在内存寻址空间的什么地方,只需要知道什么时候该用什么类型的内存管理函数就可以。
Global标准内存管理
GlobalAlloc函数使用GMEM_MOVEABLE参数返回的是个内存句柄,内容是一个地址,这个地址才是可以使用的内存块。比如:
PVOID lpMem = GlobalAlloc(GHND, 1000);
现在lpMem指向的内容是一个地址,必须通过GlobalLock(lpMem)函数返回这个指针才能使用。
实际上GMEM_MOVEABLE参数和GMEM_FIXED区别就是前者必须要经过GlobalLock才能使用,后者则通过返回的指针直接使用。
关于什么时候可移动,我没法测,不知道windows在什么情况下去移动这块内存。
GlobalAlloc分配内存是紧凑的,就是说分配的多个内存空间可以放在一个内存页面里,只要能放的下。
Heap堆内存管理
Heap内存管理非配基本上和Global的用法相当,一般的用法都是GetProcessHeap得到进程默认堆,然后HeapAlloc分配。
虚拟内存管理
有一点必须知道,VirtualAlloc,所分配的空间都是页对齐的,分配1字节的内存空间也会占用4096字节的一个内存页,再次使用VirtualAlloc分配内存会从新的一页开始。
每个虚拟内存页面有三种状态:Free:自由状态,Commit:提交状态,Reserve:保留状态。
八种保护属性:
PAGE_NOACCESS,PAGE_READONLY,PAGE_READWRITE,PAGE_EXECUTE,PAGE_EXECUTE_READ,PAGE_EXECUTE_READWRITE,PAGE_EXECUTE_WRITECOPY,PAGE_WRITECOPY
这八种属性在第一章的笔记里有介绍。
虚拟内存页面还有4种类型
Free:空闲,没有提交也没有使用的。Private:私有,该区域的虚拟地址和系统页文件关联。Image:映像,改区域的虚拟内存地址和exe文件或dll文件关联。
Mapped:映射,改区域的内存和其他硬盘上的文件关联。
这些页面的属性,类型,状态,就是80386保护模式下,windows系统管理虚拟内存的机制。
虚拟内存管理函数中提供了几个可以操作其他进程虚拟地址的函数。
LPVOID VirtualAllocEx(HANDLE hProess,LPVOID lpAddress,SIZE_T dwSize,DWORD flProtect)
这个函数可以在别的进程空间保留或者提交一块内存。比如DLL的远程注入就是使用这个函数在目标进程开辟一块虚拟内存空间,将要注入的dll名通过WriteProcessMemory函数写进目标进程的虚拟内存空间,然后再通过CreateRemoteThread函数运行LoadLibraryA加载写入的dll文件,LoadLibraryA函数位于kernel32.dll中,由于每个进程运行都会加载这个dll,所以LoadLibraryA函数在不同进程中的地址是一样的,可以直接再目标进程使用。
比如下面的例子:
// 向目标进程地址空间写入DLL名称
DWORD dwSize, dwWritten;
dwSize = lstrlenA( lpszDll ) + 1;
LPVOID lpBuf = VirtualAllocEx( hProcess, NULL, dwSize, MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE );
if ( NULL == lpBuf )
{
CloseHandle( hProcess );
// 失败处理
}
if ( WriteProcessMemory( hProcess, lpBuf, (LPVOID)lpszDll, dwSize, &dwWritten ) )
{
// 要写入字节数与实际写入字节数不相等,仍属失败
if ( dwWritten != dwSize )
{
VirtualFreeEx( hProcess, lpBuf, dwSize, MEM_DECOMMIT );
CloseHandle( hProcess );
// 失败处理
}
}
else
{
CloseHandle( hProcess );
// 失败处理
}
// 使目标进程调用LoadLibrary,加载DLL
DWORD dwID;
LPVOID pFunc = LoadLibraryA;
HANDLE hThread = CreateRemoteThread( hProcess, NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE)pFunc, lpBuf, 0, &dwID );
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DWORD VirtualQuery(PVOID pvAddress,PMEMORY_BASIC_INFORMATION lpBuffer,SIZE_T dwLength);
这个函数可以用来查询pvAddress指定的内存空间的状态State,类型Type,和保护属性Protect,地址空间的属性保存在MEMORY_BASIC_INFO结构中。用这个函数,就可以写一个和Cheat Engine里一样的查看内存Region的程序。
下面这个小程序就是使用VirtualQuery函数实现查询当前进程中的内存区域状态。实现的功能比Cheat Engine里的还多了可以知道哪里的内存是进程堆,那里映射,映像了什么文件。
部分参考windows核心编程第10章的内容
;显示内存信息 .386 .model flat,stdcall option casemap:none include windows.inc include kernel32.inc includelib kernel32.lib include macros.asm include user32.inc includelib user32.lib include Psapi.inc includelib Psapi.lib IDD_DIALOG equ 104 IDC_LIST equ 1001 .data? hInstance dd ? hWinMain dd ? hProcess dd ? .const msg db "%10p %15s %15s %10p %10s",0 memfree db "MEM_FREE ",0 memcommit db "MEM_COMMIT ",0 memreserve db "MEM_RESERVE",0 unknow db ' ',0 memimage db "MEM_IMAGE ",0 memmapped db "MEM_MAPPED ",0 memprivate db "MEM_PRIVATE",0 .code ;内存状态 _FormatState proc wState mov eax,wState .if eax == MEM_COMMIT lea eax,offset memcommit .elseif eax == MEM_FREE lea eax,offset memfree .elseif eax == MEM_RESERVE lea eax,offset memreserve .else lea eax,offset unknow .endif ret _FormatState endp ;内存类型 _FormatType proc wType mov eax,wType .if eax == MEM_IMAGE lea eax,offset memimage .elseif eax == MEM_MAPPED lea eax,offset memmapped .elseif eax == MEM_PRIVATE lea eax,offset memprivate .else lea eax,offset unknow .endif ret _FormatType endp ;保护属性 _FormatProtect proc wProtect,szBuffer mov eax,wProtect .if eax == PAGE_READONLY invoke wsprintf,szBuffer,offset CTXT('%s'),CTXT('-R--') .elseif eax == PAGE_READWRITE invoke wsprintf,szBuffer,offset CTXT('%s'),CTXT("-RW-") .elseif eax == PAGE_WRITECOPY invoke wsprintf,szBuffer,offset CTXT('%s'),CTXT("-RWC") .elseif eax == PAGE_EXECUTE invoke wsprintf,szBuffer,offset CTXT('%s'),CTXT("E---") .elseif eax == PAGE_EXECUTE_READ invoke wsprintf,szBuffer,offset CTXT('%s'),CTXT("ER--") .elseif eax == PAGE_EXECUTE_READWRITE invoke wsprintf,szBuffer,offset CTXT('%s'),CTXT("ERW-") .elseif eax == PAGE_EXECUTE_WRITECOPY invoke wsprintf,szBuffer,offset CTXT('%s'),CTXT("ERWC") .else invoke wsprintf,szBuffer,offset CTXT('%s'),CTXT("----") .endif ret _FormatProtect endp ;显示内存信息 _ShowMemoryState proc uses ecx hwndLB local @msg[1024]:byte local @path[MAX_PATH]:byte local @mbi:MEMORY_BASIC_INFORMATION local @Ret:dword local @szState:dword local @szType:dword local @szProtect[5]:byte local @pHeapAddress:dword ;ebx作为下一个查询的内存地址 xor ebx,ebx _loopbegin: invoke VirtualQuery,ebx,addr @mbi,sizeof @mbi mov @Ret,eax mov eax,@mbi.BaseAddress invoke _FormatState,@mbi.State mov @szState,eax invoke _FormatType,@mbi.lType mov @szType,eax invoke _FormatProtect,@mbi.Protect,addr @szProtect invoke wsprintf,addr @msg,offset msg,@mbi.BaseAddress,@szState,@szType,@mbi.RegionSize,addr @szProtect ;标志内存映射,映像文件 .if @mbi.State != MEM_PRIVATE invoke GetCurrentProcess mov hProcess,eax invoke GetMappedFileName,hProcess,ebx,addr @path,MAX_PATH .if eax invoke lstrcat,addr @msg,CTXT(' ') invoke lstrcat,addr @msg,addr @path .endif .endif ;标志堆地址 invoke GetProcessHeap mov @pHeapAddress,eax .if ebx==eax invoke lstrcat,addr @msg,CTXT(' ') invoke lstrcat,addr @msg,CTXT('Process Heap Address') .endif invoke SendMessage,hwndLB,LB_ADDSTRING,0,addr @msg add ebx,@mbi.RegionSize cmp @Ret,sizeof @mbi je _loopbegin ret _ShowMemoryState endp _DlgProc proc hWnd,wMsg,wParam,lParam mov eax,wMsg .if eax == WM_CLOSE invoke EndDialog,hWnd,0 .elseif eax == WM_INITDIALOG invoke GetDlgItem,hWnd,IDC_LIST invoke _ShowMemoryState,eax .else mov eax,FALSE ret .endif mov eax,TRUE ret _DlgProc endp start: invoke GetModuleHandle,NULL mov hInstance,eax invoke DialogBoxParam,hInstance,IDD_DIALOG,NULL,offset _DlgProc,WM_INITDIALOG invoke ExitProcess,NULL end start
//资源文件 使用ResEdit编辑 // Generated by ResEdit 1.4.4.19 // Copyright (C) 2006-2008 // http://www.resedit.net #include "res.h" #include <windows.h> #include <commctrl.h> #include <richedit.h> // // Dialog resources // IDD_DIALOG DIALOGEX 0, 0, 535, 252 STYLE DS_MODALFRAME | DS_SETFONT | WS_VISIBLE | WS_BORDER | WS_CAPTION | WS_DLGFRAME | WS_POPUP | WS_SYSMENU EXSTYLE WS_EX_WINDOWEDGE CAPTION "Dialog" FONT 10, "Courier New", 400, 0, 0 BEGIN LISTBOX IDC_LIST, 0, 0, 535, 250, WS_TABSTOP | WS_VSCROLL | LBS_NOINTEGRALHEIGHT | LBS_SORT | LBS_NOTIFY END
还可以通过DWORD GetMappedFileName(HANDLE hProcess,LPVOID,lpv,LPTSTR lpFilename,DWORD nSize)检查类型为MEM_IMAGE,MEM_MAPPED的内存区域加载文件的路径。
还可以通过HANDLE GetProcessHeap(VOID)获得进程堆地址。
程序里用到了Masm宏CTEXT(),用这个宏就不必每次使用个字符串都去.data或.const里定义,这个宏实际上就是实现再.data 或者.const定义一个字符串。
程序的运行结果如下:

依次显示:Address,State,Type,RegionSize,Protect,其他描述
汇编的串指令
汇编中有一些专门用来处理连续内存单元的指令,叫做串操作指令。串指令通过EDI或ESI来指定,可以对内存单元按字节,字或者双子进行处理,并更具操作对象的字节数根据DF(方向标志)对DEI,ESI变址寄存器自动增减1,2,或4字节.
先看看书里的例子:
将szSource中的内存移动到szDest中.
mov esi,offset szSource
mov edi,offset szDest
mov ecx,dwSize
cld
rep movesb
cld指令是清方向指令,使DF标志为0,使每次移动一个字节,esi和edi都加1。
movesb 是串移动指令,后面的b代表byte每次移动一个字节类型,还可以是movesw(移动一个字),movesd(移动一个双字),并根据方向位和字节大小对dsi和edi进行增减.
rep是重复字符串操作指令,后面跟一个串操作指令来重复串指令,重复的次数由ecx来决定,所以,上面例子中把dwSize放到ecx寄存器中,用来指定内存单元大小。
stosb/stosw/stosd指令的作用是把al(1字节),ax(2字节),eax(4字节)的值,填充EDI指向的内存区域。同样根据DF来对EDI进行增减。
lodsb/lodsw/lodsd指令是把ESI指向的内存区域取一个字节,2字或者4字节,放入al,ax,eax中,根据DF标志位对ESI进行增减。
本章的内容需要熟练掌握,不管写什么样的程序,对可用内存的利用的和理解都是很关键的。对于本章,我计划多写一些小程序,1来加深对内从使用的理解,2来熟悉汇编语法。
由于好久没有跟新,所以先发上来一部分,第二部分会有更多的内存使用的代码和例子。