Использование native kernel32 функций для получения проекции физической памяти

В процессе написания программного обеспечения в ряде случаев возникает необходимость получения данных из физических ячеек памяти. Документации Delphi по данному вопросу, я найти не смог, поэтому хочу восполнить данный пробел.

Платформа WinNT(XP) не допускает возможность непосредственного доступа к памяти средствами Win32API. В этом случае программист должен или написать свой драйвер доступа к физической памяти или использовать native kernel32 функции ядра.

Рассмотрим второй вариант использующий объект проекция файла (file-mapping object), представляющем собой блок памяти(раздел) доступный двум и более процессам для совместного использования.

Совместное использование данных с помощью объекта раздел происходит следующим образом: Задав атрибуты с помощью функции 
procedure InitializeObjectAttributes(InitializedAttributes : PNtObjectAttributes; pObjectName : PNtUnicodeString;
const uAttributes : ULONG; const hRootDirectory : THandle; pSecurityDescriptor : PSECURITY_DESCRIPTOR);
begin
  with InitializedAttributes^ do
  begin
  Length := SizeOf(TNtObjectAttributes);
  ObjectName := pObjectName;
  Attributes := uAttributes;
  RootDirectory := hRootDirectory;
  SecurityDescriptor := pSecurityDescriptor;
  SecurityQualityOfService := nil;
  end;
end; 

которая фактически заполняет структуру NtObjectAttributes  

Используем объект \Device\PhysicalMemory и преобразовав его в тип TNtUnicodeString; 
RtlInitAnsiString(@AnsiPhysicalMemory, \Device\PhysicalMemory);
RtlAnsiStringToUnicodeString(@UniPhysicalMemory, @AnsiPhysicalMemory, true);
InitializeObjectAttributes(@NtObjectAttributes, @UniPhysicalMemory, OBJ_KERNEL_HANDLE, 0, nil); 

Получаем дескриптор секции вызывая функцию ядра
NtOpenSection(SectionHandle, SECTION_MAP_READ, @NtObjectAttributes);

Этим самым мы открываем объект \Device\PhysicalMemory для чтения отображенного участка физической памяти в процессе пользователя. 

Отображение осуществляем с помощью функции NtMapViewOfSection возвращающей указатель на участок памяти процесса пользователя в который осуществляется отображение. Более подробную информацию можно найти в MicrosoftDDK.

Привожу несложный пример. 
unit PhysMemWorks; 

interface 

uses windows; 

type 

  NTSTATUS = LongInt; 
  PLARGE_INTEGER = ^LARGE_INTEGER; 
  TSectionInherit = (ViewNone,ViewShare,ViewUnmap); 
  SECTION_INHERIT = TSectionInherit; 

  PHYSICAL_ADDRESS = record 
  LowPart : DWORD ; 
  HighPart : DWORD; 
  end; 

  TNtAnsiString = packed record 
  Length : Word; 
  MaximumLength : Word; 
  Buffer : PChar; 
  end; 

  PNtAnsiString = ^TNtAnsiString; 
  ANSI_STRING = TNtAnsiString; 

  TNtUnicodeString = packed record 
  Length : Word; 
  MaximumLength : Word; 
  Buffer : PWideChar; 
  end; 

UNICODE_STRING = TNtUnicodeString; 
  PNtUnicodeString = ^TNtUnicodeString; 

  TNtObjectAttributes = packed record 
  Length : ULONG; 
  RootDirectory : THandle; 
  ObjectName : PNtUnicodeString; 
  Attributes : ULONG; 
  SecurityDescriptor : Pointer; 
  SecurityQualityOfService : Pointer; 
  end; 

  OBJECT_ATTRIBUTES = TNtObjectAttributes; 
  PNtObjectAttributes = ^TNtObjectAttributes; 

function OpenPhysicalMemory:dword; 

function MapPhysicalMemory (hPhysMem:tHANDLE; pdwAddress:DWORD; pdwLength:DWORD; pdwBaseAddress:pDWORD):dword; 

/////////// 

const DLL = ntdll.dll; 

function RtlAnsiStringToUnicodeString( DestinationString : PNtUnicodeString; SourceString : PNtAnsiString; 
  AllocateDestinationString : Boolean ) : NTSTATUS; stdcall; external DLL name RtlAnsiStringToUnicodeString; 
procedure RtlInitAnsiString( DestinationString : PNtAnsiString; SourceString : PChar ); stdcall; external DLL name RtlInitAnsiString; 

function NtMapViewOfSection(SectionHandle : THandle;ProcessHandle : THandle; var BaseAddress : PDWORD; 
  ZeroBits : ULONG; CommitSize : ULONG; SectionOffset : PLARGE_INTEGER; ViewSize : DWORD; 
  InheritDisposition : SECTION_INHERIT; 
  AllocationType : ULONG; Protect : ULONG) : NTSTATUS; stdcall; external DLL name NtMapViewOfSection; 

function NtUnmapViewOfSection(const ProcessHandle : THandle; 
  const BaseAddress : Pointer) : NTSTATUS; stdcall; external DLL name NtUnmapViewOfSection; 
function NtOpenSection(out SectionHandle : THandle; const DesiredAccess : ACCESS_MASK; 
  ObjectAttributes : PNtObjectAttributes) : NTSTATUS; stdcall; external DLL name NtOpenSection; 

implementation 

const
  OBJ_KERNEL_HANDLE = $0000200; 

var 
  status: dword; 

procedure InitializeObjectAttributes(InitializedAttributes : PNtObjectAttributes; 
  pObjectName : PNtUnicodeString; const uAttributes : ULONG; const hRootDirectory : THandle; 
  pSecurityDescriptor : PSECURITY_DESCRIPTOR); 
begin 
with InitializedAttributes^ do 
  begin 
  Length := SizeOf(TNtObjectAttributes); 
  ObjectName := pObjectName; 
  Attributes := uAttributes; 
  RootDirectory := hRootDirectory; 
  SecurityDescriptor := pSecurityDescriptor; 
  SecurityQualityOfService := nil; 
  end; 
end; 

function OpenPhysicalMemory:dword; 
var 
  hPhysMem:dword; 
  UniPhysicalMemory : TNtUnicodeString; 
  AnsiPhysicalMemory :TNtAnsiString ; 
  oa :TNtObjectAttributes; 

begin 
  RtlInitAnsiString(@AnsiPhysicalMemory, \Device\PhysicalMemory); 
  status:= RtlAnsiStringToUnicodeString(@UniPhysicalMemory, @AnsiPhysicalMemory, true); 
  InitializeObjectAttributes(@oa, @UniPhysicalMemory, OBJ_KERNEL_HANDLE, 0, nil) ; 
  status:= NtOpenSection(hPhysMem, SECTION_MAP_READ, @oa); 
  if status <> 0 then result:= 0 else result:= hPhysMem; 
end; 

function MapPhysicalMemory (hPhysMem:tHANDLE; pdwAddress:DWORD; pdwLength:DWORD; pdwBaseAddress:pDWORD):dword; 
var 
  SectionOffset: pLARGE_INTEGER; 
begin 
  SectionOffset.HighPart := 0; 
  SectionOffset.LowPart:= pdwAddress; 
  NtMapViewOfSection(hPhysMem, 0, pdwBaseAddress, 0, 0, nil,0, ViewNone, 0, PAGE_READONLY); 
  result:=1; 
end; 

function UnmapPhysicalMemory (dwBaseAddress:DWORD):dword; 
begin 
  NtUnmapViewOfSection(0, @dwBaseAddress); 
  result:=1; 
end; 

end. 

Используя данный модуль получаем доступ к функциям ядра которые, в свою очередь, позволяют получить проекцию нужного участка памяти. 

На форме разместим компонент StringGrid – для представления информации в табличном виде, Button, Label и Edit и пишем такой код. 
unit Read_Mem; 

interface 

uses 
  Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, 
  StdCtrls, Grids, ExtCtrls, PhysMemWorks; 

type 
  TForm1 = class(TForm) 
  gridData: TStringGrid; 
  Label12: TLabel; 
  editAddr: TEdit; 
  btnRead: TButton; 
  Label2: TLabel; 
  procedure btnReadClick(Sender: TObject); 
  procedure FormCreate(Sender: TObject);
  end; 

var 

  Form1: TForm1; 

implementation 

{$R *.DFM} 
{$R WindowsXP.res} 

type 
  XData = array[1..16] of Byte; 
  YData = array[1..16] of XData; 
  TPhysPointer =^YData; 

procedure TForm1.btnReadClick(Sender: TObject); 
var
  i, j: longint; 
  nAddr: int64;// 
  s1, s2: String; 
  b: Byte; 
  ch: Char; 
  arrayMemory :pbytearray; 
  PointMemory:pointer; 
  hmemory:dword; 
  xhex: integer; 
  yhex: integer; 
  ofsetHex: integer;
begin 
with gridData do 
  begin 
  ColWidths[0] := Canvas.TextWidth(IntToHex(0, 9)); 
  ColWidths[1] := Canvas.TextWidth(Cells[1, 0]); 
  end; 
nAddr := StrToInt($ + editAddr.Text); 
label2.Caption:=inttostr(nAddr div 1024 )+ kб; 
hmemory:=OpenPhysicalMemory; 
PointMemory:=MapViewOfFile(hmemory, FILE_MAP_READ, 0, nAddr, $2000); //размер секции 8 кб 
arrayMemory :=PointMemory; 
xhex:= nAddr and $0f; 
yhex:=(nAddr and $00f0) div 16; 
ofsetHex:= ((nAddr and $0f00) div 16); 
if yhex = 0 then yhex:=0; 
if PointMemory <> nil then 
  begin 
  for i:=1 to 16 do 
  begin 
  gridData.Cells[0,i] := IntToHex(nAddr,8); 
  s1 := ; 
  s2 := ; 
  for j:=1 to 16 do 
  begin 
  b := arrayMemory^[((i+ofsetHex+yhex-1)*16)+(j+xhex-1)]; 
  s1 := s1 + IntToHex(b, 2) + ; 
  if b >= $20 then ch := Char(b) else ch:=.; 
  s2 := s2 + ch; 
  end; 
  gridData.Cells[1,i] := s1; 
  gridData.Cells[2,i] := s2; 
  nAddr := nAddr + 16; 
  end; 

with gridData do 
begin 
ColWidths[2] := Canvas.TextWidth(Cells[2, 1] + ); 
end; 

end else MessageDlg(Этот участок памяти +^M+ недоступен!!! , mtWarning, [mbOK], 0); 

end; 

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject); 
var 
  i: integer;
begin
  with gridData do
  begin
  Cells[0,0]:= ADDR;
  Cells[1,0]:=;
  for i := 0 to 15 do
  Cells[1,0] := Cells[1,0] + IntToHex(i, 2) + ;
  Cells[2,0]:= ASCII;
  end;
  end;

end.

Готово! У нас есть приложение позволяющее просматривать физическую память. Наберите, например, в поле адреса 000FFF00 , нажмие Read и в ячейках начиная с FFFF5 прочитайте дату прошивки BIOS Вашей материнской платы. 

Используя данные функции Вы легко получаете возможность просмотра всего объёма физической памяти, за исключением системных адресов операционной системы. 

В следующей статье используя эти методы получим данные о системе – структуры (SMBIOS).

delphiplus
Альберт Мамедов

Добавить комментарий