輔助材料……原文地址:http://hi.baidu.com/ring3world/blog/item/3f0fb1dbf1fa0a65d0164eab.html
Native API乃Windows用戶模式中為上層Win32 API提供接口的本機系統服務。平常我們總是調用MS為我們提供的公用的Win32 API函數來實現來實現我們系統的功能。今天我們要談的是如何通過本機系統服務(Native API)來探測本機系統信息。當然,微軟沒有為我們提供關于本機系統服務的文檔 (Undocumented),也就是不會為對它的使用提供任何的保證,所以我們不提倡使用Native API來開發軟件。不過在特殊情況下,本機系統服務卻為我們提供了通向“秘密”的捷徑。本文提到的信息僅在Windows2000/XP/2003上測試 過。
今天,我們主要討論的是一個函數NtQuerySystemInformation(ZwQuerySystemInformation)。當然,你不要小看這么一個函數,它卻為我們提供了豐富的系統信息,同時還包括對某些信息的控制和設置。以下是這個函數的原型:
typedef NTSTATUS (__stdcall *NTQUERYSYSTEMINFORMATION)
(IN SYSTEM_INFORMATION_CLASS SystemInformationClass,
IN OUT PVOID SystemInformation,
IN ULONG SystemInformationLength,
OUT PULONG ReturnLength OPTIONAL);
NTQUERYSYSTEMINFORMATION NtQuerySystemInformation;
NtQuerySystemInformation這個函數有四個參數:
第一個參數是dwRecordType,這個參數指定了我們所查詢的系統信息類型,為了查詢系統HANDLE列表,我們定義一個常量#define NT_HANDLE_LIST 16(這個數值我是查資料得到的,如果誰有更詳細的資料,也請讓我共享一下)。
第二個參數是一個指針,這個指針用來返回系統句柄列表,在調用NtQuerySystemInformation函數之前,必須為這個指針分配足夠的內存空間,否則函數調用會出錯。
第三個參數是指定你為HandleList所分配的內存空間大小,單位是byte。
第四個參數是NtQuerySystemInformation返回的HandleList的大小;如果NtQuerySystemInformation函數調用成功,返回值將是0,否則可以使用GetLastError()獲得詳細的錯誤代碼。
從中可以看到,SystemInformationClass是一個類型信息,它大概提供了50余種信息,也就是我們可以通過這個函數對大約50多種 的系統信息進行探測或設置。SystemInformation是一個LPVOID型的指針,它為我們提供需要獲得的信息,或是我們需要設置的系統信息。 SystemInformationLength是SystemInformation的長度,它根據探測的信息類型來決定。至于 ReturnLength則是系統返回的需要的長度,通常可以設置為空指針(NULL)。
首先,我們來看看大家比較熟悉的系統進程/線程相關的信息。這個題目在網上已經討論了N多年了,所以我就不在老生常談了,呵呵。那么就提出這個結構類型的定義:
typedef struct _SYSTEM_PROCESSES
{
ULONG NextEntryDelta; //構成結構序列的偏移量;
ULONG ThreadCount; //線程數目;
ULONG Reserved1[6];
LARGE_INTEGER CreateTime; //創建時間;
LARGE_INTEGER UserTime; //用戶模式(Ring 3)的CPU時間;
LARGE_INTEGER KernelTime; //內核模式(Ring 0)的CPU時間;
UNICODE_STRING ProcessName; //進程名稱;
KPRIORITY BasePriority; //進程優先權;
ULONG ProcessId; //進程標識符;
ULONG InheritedFromProcessId; //父進程的標識符;
ULONG HandleCount; //句柄數目;
ULONG Reserved2[2];
VM_COUNTERS VmCounters; //虛擬存儲器的結構,見下;
IO_COUNTERS IoCounters; //IO計數結構,見下;
SYSTEM_THREADS Threads[1]; //進程相關線程的結構數組,見下;
}SYSTEM_PROCESSES,*PSYSTEM_PROCESSES;
typedef struct _SYSTEM_THREADS
{
LARGE_INTEGER KernelTime; //CPU內核模式使用時間;
LARGE_INTEGER UserTime; //CPU用戶模式使用時間;
LARGE_INTEGER CreateTime; //線程創建時間;
ULONG WaitTime; //等待時間;
PVOID StartAddress; //線程開始的虛擬地址;
CLIENT_ID ClientId; //線程標識符;
KPRIORITY Priority; //線程優先級;
KPRIORITY BasePriority; //基本優先級;
ULONG ContextSwitchCount; //環境切換數目;
THREAD_STATE State; //當前狀態;
KWAIT_REASON WaitReason; //等待原因;
}SYSTEM_THREADS,*PSYSTEM_THREADS;
typedef struct _VM_COUNTERS
{
ULONG PeakVirtualSize; //虛擬存儲峰值大小;
ULONG VirtualSize; //虛擬存儲大小;
ULONG PageFaultCount; //頁故障數目;
ULONG PeakWorkingSetSize; //工作集峰值大小;
ULONG WorkingSetSize; //工作集大小;
ULONG QuotaPeakPagedPoolUsage; //分頁池使用配額峰值;
ULONG QuotaPagedPoolUsage; //分頁池使用配額;
ULONG QuotaPeakNonPagedPoolUsage; //非分頁池使用配額峰值;
ULONG QuotaNonPagedPoolUsage; //非分頁池使用配額;
ULONG PagefileUsage; //頁文件使用情況;
ULONG PeakPagefileUsage; //頁文件使用峰值;
}VM_COUNTERS,*PVM_COUNTERS;
typedef struct _IO_COUNTERS
{
LARGE_INTEGER ReadOperationCount; //I/O讀操作數目;
LARGE_INTEGER WriteOperationCount; //I/O寫操作數目;
LARGE_INTEGER OtherOperationCount; //I/O其他操作數目;
LARGE_INTEGER ReadTransferCount; //I/O讀數據數目;
LARGE_INTEGER WriteTransferCount; //I/O寫數據數目;
LARGE_INTEGER OtherTransferCount; //I/O其他操作數據數目;
}IO_COUNTERS,*PIO_COUNTERS;
以上這些信息應該是比較全面的了,在Win32 API里為我們提供了PSAPI(進程狀態)和ToolHelp32這兩種探測系統進程/線程信息的方式,在Windows2K/XP/2003都支持它們。
現在,我們來看看系統的性能信息,性能結構SYSTEM_PERFORMANCE_INFORMATION為我們提供了70余種系統性能方面的信息,真是太豐富了,請慢慢體會~
typedef struct _SYSTEM_PERFORMANCE_INFORMATION
{
LARGE_INTEGER IdleTime; //CPU空閑時間;
LARGE_INTEGER ReadTransferCount; //I/O讀操作數目;
LARGE_INTEGER WriteTransferCount; //I/O寫操作數目;
LARGE_INTEGER OtherTransferCount; //I/O其他操作數目;
ULONG ReadOperationCount; //I/O讀數據數目;
ULONG WriteOperationCount; //I/O寫數據數目;
ULONG OtherOperationCount; //I/O其他操作數據數目;
ULONG AvailablePages; //可獲得的頁數目;
ULONG TotalCommittedPages; //總共提交頁數目;
ULONG TotalCommitLimit; //已提交頁數目;
ULONG PeakCommitment; //頁提交峰值;
ULONG PageFaults; //頁故障數目;
ULONG WriteCopyFaults; //Copy-On-Write故障數目;
ULONG TransitionFaults; //軟頁故障數目;
ULONG Reserved1;
ULONG DemandZeroFaults; //需求0故障數;
ULONG PagesRead; //讀頁數目;
ULONG PageReadIos; //讀頁I/O操作數;
ULONG Reserved2[2];
ULONG PagefilePagesWritten; //已寫頁文件頁數;
ULONG PagefilePageWriteIos; //已寫頁文件操作數;
ULONG MappedFilePagesWritten; //已寫映射文件頁數;
ULONG MappedFileWriteIos; //已寫映射文件操作數;
ULONG PagedPoolUsage; //分頁池使用;
ULONG NonPagedPoolUsage; //非分頁池使用;
ULONG PagedPoolAllocs; //分頁池分配情況;
ULONG PagedPoolFrees; //分頁池釋放情況;
ULONG NonPagedPoolAllocs; //非分頁池分配情況;
ULONG NonPagedPoolFress; //非分頁池釋放情況;
ULONG TotalFreeSystemPtes; //系統頁表項釋放總數;
ULONG SystemCodePage; //操作系統代碼頁數;
ULONG TotalSystemDriverPages; //可分頁驅動程序頁數;
ULONG TotalSystemCodePages; //操作系統代碼頁總數;
ULONG SmallNonPagedLookasideListAllocateHits; //小非分頁側視列表分配次數;
ULONG SmallPagedLookasideListAllocateHits; //小分頁側視列表分配次數;
ULONG Reserved3;
ULONG MmSystemCachePage; //系統緩存頁數;
ULONG PagedPoolPage; //分頁池頁數;
ULONG SystemDriverPage; //可分頁驅動頁數;
ULONG FastReadNoWait; //異步快速讀數目;
ULONG FastReadWait; //同步快速讀數目;
ULONG FastReadResourceMiss; //快速讀資源沖突數;
ULONG FastReadNotPossible; //快速讀失敗數;
ULONG FastMdlReadNoWait; //異步MDL快速讀數目;
ULONG FastMdlReadWait; //同步MDL快速讀數目;
ULONG FastMdlReadResourceMiss; //MDL讀資源沖突數;
ULONG FastMdlReadNotPossible; //MDL讀失敗數;
ULONG MapDataNoWait; //異步映射數據次數;
ULONG MapDataWait; //同步映射數據次數;
ULONG MapDataNoWaitMiss; //異步映射數據沖突次數;
ULONG MapDataWaitMiss; //同步映射數據沖突次數;
ULONG PinMappedDataCount; //牽制映射數據數目;
ULONG PinReadNoWait; //牽制異步讀數目;
ULONG PinReadWait; //牽制同步讀數目;
ULONG PinReadNoWaitMiss; //牽制異步讀沖突數目;
ULONG PinReadWaitMiss; //牽制同步讀沖突數目;
ULONG CopyReadNoWait; //異步拷貝讀次數;
ULONG CopyReadWait; //同步拷貝讀次數;
ULONG CopyReadNoWaitMiss; //異步拷貝讀故障次數;
ULONG CopyReadWaitMiss; //同步拷貝讀故障次數;
ULONG MdlReadNoWait; //異步MDL讀次數;
ULONG MdlReadWait; //同步MDL讀次數;
ULONG MdlReadNoWaitMiss; //異步MDL讀故障次數;
ULONG MdlReadWaitMiss; //同步MDL讀故障次數;
ULONG ReadAheadIos; //向前讀操作數目;
ULONG LazyWriteIos; //LAZY寫操作數目;
ULONG LazyWritePages; //LAZY寫頁文件數目;
ULONG DataFlushes; //緩存刷新次數;
ULONG DataPages; //緩存刷新頁數;
ULONG ContextSwitches; //環境切換數目;
ULONG FirstLevelTbFills; //第一層緩沖區填充次數;
ULONG SecondLevelTbFills; //第二層緩沖區填充次數;
ULONG SystemCall; //系統調用次數;
}SYSTEM_PERFORMANCE_INFORMATION,*PSYSTEM_PERFORMANCE_INFORMATION;
現在看到的是結構SYSTEM_PROCESSOR_TIMES提供的系統處理器的使用情況,包括各種情況下的使用時間及中斷數目:
typedef struct __SYSTEM_PROCESSOR_TIMES
{
LARGE_INTEGER IdleTime; //空閑時間;
LARGE_INTEGER KernelTime; //內核模式時間;
LARGE_INTEGER UserTime; //用戶模式時間;
LARGE_INTEGER DpcTime; //延遲過程調用時間;
LARGE_INTEGER InterruptTime; //中斷時間;
ULONG InterruptCount; //中斷次數;
}SYSTEM_PROCESSOR_TIMES,*PSYSTEM_PROCESSOR_TIMES;
頁文件的使用情況,SYSTEM_PAGEFILE_INFORMATION提供了所需的相關信息:
typedef struct _SYSTEM_PAGEFILE_INFORMATION
{
ULONG NetxEntryOffset; //下一個結構的偏移量;
ULONG CurrentSize; //當前頁文件大小;
ULONG TotalUsed; //當前使用的頁文件數;
ULONG PeakUsed; //當前使用的頁文件峰值數;
UNICODE_STRING FileName; //頁文件的文件名稱;
}SYSTEM_PAGEFILE_INFORMATION,*PSYSTEM_PAGEFILE_INFORMATION;
系統高速緩存的使用情況參見結構SYSTEM_CACHE_INFORMATION提供的信息:
typedef struct _SYSTEM_CACHE_INFORMATION
{
ULONG SystemCacheWsSize; //高速緩存大小;
ULONG SystemCacheWsPeakSize; //高速緩存峰值大小;
ULONG SystemCacheWsFaults; //高速緩存頁故障數目;
ULONG SystemCacheWsMinimum; //高速緩存最小頁大小;
ULONG SystemCacheWsMaximum; //高速緩存最大頁大小;
ULONG TransitionSharedPages; //共享頁數目;
ULONG TransitionSharedPagesPeak; //共享頁峰值數目;
ULONG Reserved[2];
}SYSTEM_CACHE_INFORMATION,*PSYSTEM_CACHE_INFORMATION;