一、基本概念：
鉤子(Hook)，是Windows消息處理機(jī)制的一個(gè)平臺,應(yīng)用程序可以在上面設(shè)置子程以監(jiān)視指定窗口的某種消息，而且所監(jiān)視的窗口可以是其他進(jìn)程所創(chuàng)建的。當(dāng)消息到達(dá)后，在目標(biāo)窗口處理函數(shù)之前處理它。鉤子機(jī)制允許應(yīng)用程序截獲處理window消息或特定事件。鉤子實(shí)際上是一個(gè)處理消息的程序段，通過系統(tǒng)調(diào)用，把它掛入系統(tǒng)。每當(dāng)特定的消息發(fā)出，在沒有到達(dá)目的窗口前，鉤子程序就先捕獲該消息，亦即鉤子函數(shù)先得到控制權(quán)。這時(shí)鉤子函數(shù)即可以加工處理（改變）該消息，也可以不作處理而繼續(xù)傳遞該消息，還可以強(qiáng)制結(jié)束消息的傳遞。二、運(yùn)行機(jī)制：
1、鉤子鏈表和鉤子子程：每一個(gè)Hook都有一個(gè)與之相關(guān)聯(lián)的指針列表，稱之為鉤子鏈表，由系統(tǒng)來維護(hù)。這個(gè)列表的指針指向指定的，應(yīng)用程序定義的，被Hook子程調(diào)用的回調(diào)函數(shù)，也就是該鉤子的各個(gè)處理子程。當(dāng)與指定的Hook類型關(guān)聯(lián)的消息發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)就把這個(gè)消息傳遞到Hook子程。一些Hook子程可以只監(jiān)視消息，或者修改消息，或者停止消息的前進(jìn)，避免這些消息傳遞到下一個(gè)Hook子程或者目的窗口。最近安裝的鉤子放在鏈的開始，而最早安裝的鉤子放在最后，也就是后加入的先獲得控制權(quán)。Windows 并不要求鉤子子程的卸載順序一定得和安裝順序相反。每當(dāng)有一個(gè)鉤子被卸載，Windows 便釋放其占用的內(nèi)存，并更新整個(gè)Hook鏈表。如果程序安裝了鉤子，但是在尚未卸載鉤子之前就結(jié)束了，那么系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)為它做卸載鉤子的操作。鉤子子程是一個(gè)應(yīng)用程序定義的回調(diào)函數(shù)(CALLBACK Function),不能定義成某個(gè)類的成員函數(shù)，只能定義為普通的C函數(shù)。用以監(jiān)視系統(tǒng)或某一特定類型的事件，這些事件可以是與某一特定線程關(guān)聯(lián)的，也可以是系統(tǒng)中所有線程的事件。鉤子子程必須按照以下的語法：
1 LRESULT CALLBACK HookProc
2 (
3 int nCode,
4 WPARAM wParam,
5 LPARAM lParam
6 );
HookProc是應(yīng)用程序定義的名字。nCode參數(shù)是Hook代碼，Hook子程使用這個(gè)參數(shù)來確定任務(wù)。這個(gè)參數(shù)的值依賴于Hook類型，每一種Hook都有自己的Hook代碼特征字符集。wParam和lParam參數(shù)的值依賴于Hook代碼，但是它們的典型值是包含了關(guān)于發(fā)送或者接收消息的信息。2、鉤子的安裝與釋放：使用API函數(shù)SetWindowsHookEx()把一個(gè)應(yīng)用程序定義的鉤子子程安裝到鉤子鏈表中。SetWindowsHookEx函數(shù)總是在Hook鏈的開頭安裝Hook子程。當(dāng)指定類型的Hook監(jiān)視的事件發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)就調(diào)用與這個(gè)Hook關(guān)聯(lián)的Hook鏈的開頭的Hook子程。每一個(gè)Hook鏈中的Hook子程都決定是否把這個(gè)事件傳遞到下一個(gè)Hook子程。Hook子程傳遞事件到下一個(gè)Hook子程需要調(diào)用CallNextHookEx函數(shù)。
1 HHOOK SetWindowsHookEx(
2 int idHook, // 鉤子的類型，即它處理的消息類型
3 HOOKPROC lpfn, // 鉤子子程的地址指針。如果dwThreadId參數(shù)為0
4 // 或是一個(gè)由別的進(jìn)程創(chuàng)建的線程的標(biāo)識，
5 // lpfn必須指向DLL中的鉤子子程。
6 // 除此以外，lpfn可以指向當(dāng)前進(jìn)程的一段鉤子子程代碼。
7 // 鉤子函數(shù)的入口地址，當(dāng)鉤子鉤到任何消息后便調(diào)用這個(gè)函數(shù)。
8 HINSTANCE hMod, // 應(yīng)用程序?qū)嵗木浔?biāo)識包含lpfn所指的子程的DLL。
10 // 如果dwThreadId 標(biāo)識當(dāng)前進(jìn)程創(chuàng)建的一個(gè)線程，
11 // 而且子程代碼位于當(dāng)前進(jìn)程，hMod必須為NULL。
12 // 可以很簡單的設(shè)定其為本應(yīng)用程序的實(shí)例句柄。
13 DWORD dwThreadId // 與安裝的鉤子子程相關(guān)聯(lián)的線程的標(biāo)識符。
14 // 如果為0，鉤子子程與所有的線程關(guān)聯(lián)，即為全局鉤子。
15 );
函數(shù)成功則返回鉤子子程的句柄，失敗返回NULL。以上所說的鉤子子程與線程相關(guān)聯(lián)是指在一鉤子鏈表中發(fā)給該線程的消息同時(shí)發(fā)送給鉤子子程，且被鉤子子程先處理。在鉤子子程中調(diào)用得到控制權(quán)的鉤子函數(shù)在完成對消息的處理后，如果想要該消息繼續(xù)傳遞，那么它必須調(diào)用另外一個(gè)SDK中的API函數(shù)CallNextHookEx來傳遞它，以執(zhí)行鉤子鏈表所指的下一個(gè)鉤子子程。這個(gè)函數(shù)成功時(shí)返回鉤子鏈中下一個(gè)鉤子過程的返回值，返回值的類型依賴于鉤子的類型。這個(gè)函數(shù)的原型如下：
1 LRESULT CallNextHookEx
2 (
3 HHOOK hhk;
4 int nCode;
5 WPARAM wParam;
6 LPARAM lParam;
7 );
hhk為當(dāng)前鉤子的句柄，由SetWindowsHookEx()函數(shù)返回。NCode為傳給鉤子過程的事件代碼。wParam和lParam 分別是傳給鉤子子程的wParam值，其具體含義與鉤子類型有關(guān)。 鉤子函數(shù)也可以通過直接返回TRUE來丟棄該消息，并阻止該消息的傳遞。否則的話，其他安裝了鉤子的應(yīng)用程序?qū)⒉粫?huì)接收到鉤子的通知而且還有可能產(chǎn)生不正確的結(jié)果。鉤子在使用完之后需要用UnHookWindowsHookEx()卸載，否則會(huì)造成麻煩。釋放鉤子比較簡單，UnHookWindowsHookEx()只有一個(gè)參數(shù)。函數(shù)原型如下：
1 UnHookWindowsHookEx
2 (
3 HHOOK hhk;
4 );
函數(shù)成功返回TRUE，否則返回FALSE。3、一些運(yùn)行機(jī)制：在Win16環(huán)境中，DLL的全局?jǐn)?shù)據(jù)對每個(gè)載入它的進(jìn)程來說都是相同的；而在Win32環(huán)境中，情況卻發(fā)生了變化，DLL函數(shù)中的代碼所創(chuàng)建的任何對象（包括變量）都?xì)w調(diào)用它的線程或進(jìn)程所有。當(dāng)進(jìn)程在載入DLL時(shí)，操作系統(tǒng)自動(dòng)把DLL地址映射到該進(jìn)程的私有空間，也就是進(jìn)程的虛擬地址空間，而且也復(fù)制該DLL的全局?jǐn)?shù)據(jù)的一份拷貝到該進(jìn)程空間。也就是說每個(gè)進(jìn)程所擁有的相同的DLL的全局?jǐn)?shù)據(jù)，它們的名稱相同，但其值卻并不一定是相同的，而且是互不干涉的。因此，在Win32環(huán)境下要想在多個(gè)進(jìn)程中共享數(shù)據(jù)，就必須進(jìn)行必要的設(shè)置。在訪問同一個(gè)Dll的各進(jìn)程之間共享存儲(chǔ)器是通過存儲(chǔ)器映射文件技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。也可以把這些需要共享的數(shù)據(jù)分離出來，放置在一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)段里，并把該段的屬性設(shè)置為共享。必須給這些變量賦初值，否則編譯器會(huì)把沒有賦初始值的變量放在一個(gè)叫未被初始化的數(shù)據(jù)段中。#pragma data_seg預(yù)處理指令用于設(shè)置共享數(shù)據(jù)段。例如：
1 #pragma data_seg("SharedDataName")
2 HHOOK hHook=NULL;
3 #pragma data_seg()
在#pragma data_seg("SharedDataName")和#pragma data_seg()之間的所有變量 將被訪問該Dll的所有進(jìn)程看到和共享。當(dāng)進(jìn)程隱式或顯式調(diào)用一個(gè)動(dòng)態(tài)庫里的函數(shù)時(shí)，系統(tǒng)都要把這個(gè)動(dòng)態(tài)庫映射到這個(gè)進(jìn)程的虛擬地址空間里(以下簡稱"地址空間")。這使得DLL成為進(jìn)程的一部分，以這個(gè)進(jìn)程的身份執(zhí)行，使用這個(gè)進(jìn)程的堆棧。4、系統(tǒng)鉤子與線程鉤子：SetWindowsHookEx()函數(shù)的最后一個(gè)參數(shù)決定了此鉤子是系統(tǒng)鉤子還是線程鉤子。 線程勾子用于監(jiān)視指定線程的事件消息。線程勾子一般在當(dāng)前線程或者當(dāng)前線程派生的線程內(nèi)。 系統(tǒng)勾子監(jiān)視系統(tǒng)中的所有線程的事件消息。因?yàn)橄到y(tǒng)勾子會(huì)影響系統(tǒng)中所有的應(yīng)用程序，所以勾子函數(shù)必須放在獨(dú)立的動(dòng)態(tài)鏈接庫(DLL) 中。系統(tǒng)自動(dòng)將包含"鉤子回調(diào)函數(shù)"的DLL映射到受鉤子函數(shù)影響的所有進(jìn)程的地址空間中，即將這個(gè)DLL注入了那些進(jìn)程。幾點(diǎn)說明：（1）如果對于同一事件（如鼠標(biāo)消息）既安裝了線程勾子又安裝了系統(tǒng)勾子，那么系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)先調(diào)用線程勾子，然后調(diào)用系統(tǒng)勾子。 （2）對同一事件消息可安裝多個(gè)勾子處理過程，這些勾子處理過程形成了勾子鏈。當(dāng)前勾子處理結(jié)束后應(yīng)把勾子信息傳遞給下一個(gè)勾子函數(shù)。 （3）勾子特別是系統(tǒng)勾子會(huì)消耗消息處理時(shí)間，降低系統(tǒng)性能。只有在必要的時(shí)候才安裝勾子，在使用完畢后要及時(shí)卸載。三、鉤子類型
每一種類型的Hook可以使應(yīng)用程序能夠監(jiān)視不同類型的系統(tǒng)消息處理機(jī)制。下面描述所有可以利用的Hook類型。1、WH_CALLWNDPROC和WH_CALLWNDPROCRET HooksWH_CALLWNDPROC和WH_CALLWNDPROCRET Hooks使你可以監(jiān)視發(fā)送到窗口過程的消息。系統(tǒng)在消息發(fā)送到接收窗口過程之前WH_CALLWNDPROCHook子程，并且在窗口過程處理完消息之后調(diào)用WH_CALLWNDPROCRET Hook子程。WH_CALLWNDPROCRET Hook傳遞指針到CWPRETSTRUCT結(jié)構(gòu)，再傳遞到Hook子程。CWPRETSTRUCT結(jié)構(gòu)包含了來自處理消息的窗口過程的返回值，同樣也包括了與這個(gè)消息關(guān)聯(lián)的消息參數(shù)。2、WH_CBT Hook在以下事件之前，系統(tǒng)都會(huì)調(diào)用WH_CBT Hook子程，這些事件包括：1. 激活，建立，銷毀，最小化，最大化，移動(dòng)，改變尺寸等窗口事件；2. 完成系統(tǒng)指令；3. 來自系統(tǒng)消息隊(duì)列中的移動(dòng)鼠標(biāo)，鍵盤事件；4. 設(shè)置輸入焦點(diǎn)事件；5. 同步系統(tǒng)消息隊(duì)列事件。 Hook子程的返回值確定系統(tǒng)是否允許或者防止這些操作中的一個(gè)。3、WH_DEBUG Hook在系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)中與其他Hook關(guān)聯(lián)的Hook子程之前，系統(tǒng)會(huì)調(diào)用WH_DEBUG Hook子程。你可以使用這個(gè)Hook來決定是否允許系統(tǒng)調(diào)用與其他Hook關(guān)聯(lián)的Hook子程。4、WH_FOREGROUNDIDLE Hook當(dāng)應(yīng)用程序的前臺線程處于空閑狀態(tài)時(shí)，可以使用WH_FOREGROUNDIDLE Hook執(zhí)行低優(yōu)先級的任務(wù)。當(dāng)應(yīng)用程序的前臺線程大概要變成空閑狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)調(diào)用WH_FOREGROUNDIDLE Hook子程。5、WH_GETMESSAGE Hook應(yīng)用程序使用WH_GETMESSAGE Hook來監(jiān)視從GetMessage or PeekMessage函數(shù)返回的消息。你可以使用WH_GETMESSAGE Hook去監(jiān)視鼠標(biāo)和鍵盤輸入，以及其他發(fā)送到消息隊(duì)列中的消息。6、WH_JOURNALPLAYBACK HookWH_JOURNALPLAYBACK Hook使應(yīng)用程序可以插入消息到系統(tǒng)消息隊(duì)列。可以使用這個(gè)Hook回放通過使用WH_JOURNALRECORD Hook記錄下來的連續(xù)的鼠標(biāo)和鍵盤事件。只要WH_JOURNALPLAYBACK Hook已經(jīng)安裝，正常的鼠標(biāo)和鍵盤事件就是無效的。WH_JOURNALPLAYBACK Hook是全局Hook，它不能象線程特定Hook一樣使用。WH_JOURNALPLAYBACK Hook返回超時(shí)值，這個(gè)值告訴系統(tǒng)在處理來自回放Hook當(dāng)前消息之前需要等待多長時(shí)間（毫秒）。這就使Hook可以控制實(shí)時(shí)事件的回放。WH_JOURNALPLAYBACK是system-wide local hooks，它們不會(huì)被注射到任何行程位址空間。7、WH_JOURNALRECORD HookWH_JOURNALRECORD Hook用來監(jiān)視和記錄輸入事件。典型的，可以使用這個(gè)Hook記錄連續(xù)的鼠標(biāo)和鍵盤事件，然后通過使用WH_JOURNALPLAYBACK Hook來回放。WH_JOURNALRECORD Hook是全局Hook，它不能象線程特定Hook一樣使用。WH_JOURNALRECORD是system-wide local hooks，它們不會(huì)被注射到任何行程位址空間。8、WH_KEYBOARD Hook在應(yīng)用程序中，WH_KEYBOARD Hook用來監(jiān)視WM_KEYDOWN and WM_KEYUP消息，這些消息通過GetMessage or PeekMessage function返回。可以使用這個(gè)Hook來監(jiān)視輸入到消息隊(duì)列中的鍵盤消息。9、WH_KEYBOARD_LL HookWH_KEYBOARD_LL Hook監(jiān)視輸入到線程消息隊(duì)列中的鍵盤消息。10、WH_MOUSE HookWH_MOUSE Hook監(jiān)視從GetMessage 或者 PeekMessage 函數(shù)返回的鼠標(biāo)消息。使用這個(gè)Hook監(jiān)視輸入到消息隊(duì)列中的鼠標(biāo)消息。11、WH_MOUSE_LL HookWH_MOUSE_LL Hook監(jiān)視輸入到線程消息隊(duì)列中的鼠標(biāo)消息。12、WH_MSGFILTER 和 WH_SYSMSGFILTER HooksWH_MSGFILTER 和 WH_SYSMSGFILTER Hooks使我們可以監(jiān)視菜單，滾動(dòng)條，消息框，對話框消息并且發(fā)現(xiàn)用戶使用ALT+TAB or ALT+ESC 組合鍵切換窗口。WH_MSGFILTER Hook只能監(jiān)視傳遞到菜單，滾動(dòng)條，消息框的消息，以及傳遞到通過安裝了Hook子程的應(yīng)用程序建立的對話框的消息。WH_SYSMSGFILTER Hook監(jiān)視所有應(yīng)用程序消息。 WH_MSGFILTER 和 WH_SYSMSGFILTER Hooks使我們可以在模式循環(huán)期間過濾消息，這等價(jià)于在主消息循環(huán)中過濾消息。 通過調(diào)用CallMsgFilter function可以直接的調(diào)用WH_MSGFILTER Hook。通過使用這個(gè)函數(shù)，應(yīng)用程序能夠在模式循環(huán)期間使用相同的代碼去過濾消息，如同在主消息循環(huán)里一樣。13、WH_SHELL Hook外殼應(yīng)用程序可以使用WH_SHELL Hook去接收重要的通知。當(dāng)外殼應(yīng)用程序是激活的并且當(dāng)頂層窗口建立或者銷毀時(shí)，系統(tǒng)調(diào)用WH_SHELL Hook子程。WH_SHELL 共有５鐘情況：1. 只要有個(gè)top-level、unowned 窗口被產(chǎn)生、起作用、或是被摧毀；2. 當(dāng)Taskbar需要重畫某個(gè)按鈕；3. 當(dāng)系統(tǒng)需要顯示關(guān)于Taskbar的一個(gè)程序的最小化形式；4. 當(dāng)目前的鍵盤布局狀態(tài)改變；5. 當(dāng)使用者按Ctrl+Esc去執(zhí)行Task Manager（或相同級別的程序）。 按照慣例，外殼應(yīng)用程序都不接收WH_SHELL消息。所以，在應(yīng)用程序能夠接收WH_SHELL消息之前，應(yīng)用程序必須調(diào)用SystemParametersInfo function注冊它自己。以上轉(zhuǎn)自：http://www.microsoft.com/china/community/program/originalarticles/techdoc/hook.mspx以下轉(zhuǎn)自：http://topic.csdn.net/t/20030513/03/1774836.htmlCallNextHookEx 作用Hook 串鏈（Hook Chains） 當(dāng)許多程式都安裝了某種型態(tài)的hook 時(shí)，就會(huì)形成一個(gè)filter-function chain。一旦特定 的event 發(fā)生，Windows 會(huì)呼叫該型態(tài)中最新掛上的hook filter function。舉個(gè)例，如果 程式A 掛上了一個(gè)system-wide WH_KEYBOARD hook，每當(dāng)有任何執(zhí)行緒取得鍵盤訊 息，Windows 就會(huì)呼叫這個(gè)filter function。如果程式B 也掛上了一個(gè)system-wide WH_KEYBOARD hook，那麼當(dāng)event 發(fā)生，Windows 不再呼叫程式A 的filter function， 改呼叫程式B的filter function。這也意味每一個(gè)filter function 有責(zé)任確保先前掛上的filter Windows 95 程式設(shè)計(jì)指南（Windows 95 : A Developer’s Guide） 394 function 被呼叫（也就是維護(hù)串鏈的完整性）。 SetWindowsHookEx 函式會(huì)將新掛上的hook filter function 的代碼傳回。任何程式只要掛 上一個(gè)新的filter function 就必須儲(chǔ)存這個(gè)代碼（通常存放在全域變數(shù)中）： static HHOOK g_hhook = NULL; . . . g_hhook = SetWindowsHookEx(WH_KEYBOARD, Example_kybdHook, hinst, NULL); . . . 如果有錯(cuò)誤發(fā)生，SetWindowsHookEx 函式會(huì)傳回NULL。 如果你希望hook chain 中的其它filter functions 也能夠執(zhí)行，你可以在你的filter function 中呼叫CallNextHookEx 函式（或許你已經(jīng)在先前的Example_KybdHook 函式片段中注意 到了） LRESULT CallNextHookEx(HHOOK hhook, int nCode, WPARAM wParam, LPARAM lParam); 這個(gè)函式會(huì)呼叫filter-function chain 的下一個(gè)filter function，並傳入相同的nCode、 wParam 和lParam。下一個(gè)filter function 結(jié)束之前，應(yīng)該也遵循這個(gè)規(guī)則去呼叫 CallNextHookEx 函式，並再次將hook 代碼（通常那是被放在全域變數(shù)中）傳入。 CallNextHookEx 函式利用這個(gè)hook 代碼，走訪整個(gè)串鏈，決定哪一個(gè)filter function 是 下一個(gè)呼叫目標(biāo)。如果CallNextHookEx 函式發(fā)現(xiàn)已經(jīng)沒有下一個(gè)filter function 可以呼叫 （走到串鏈盡頭了），它會(huì)傳回0；否則它就傳回「下一個(gè)filter function 執(zhí)行後的傳回值」。 你可能會(huì)在許多文件（包括SDK 文件）中發(fā)現(xiàn)一個(gè)有關(guān)CallNextHookEx 函式的過氣警告：「如 果nCode 小於0，則hook 函式應(yīng)該不做任何處理，直接將它交給CallNextHookEx 函式，並傳回 CallNextHookEx 函式的回返值」。這並不是真的，而且自Windows 3.0 以來（那時(shí)還在使用舊版的 SetWindowsHook 函式）就已經(jīng)不是真的了！撰寫程式時(shí)，你可以完全不理會(huì)這項(xiàng)警告。 第６章訊息攔截（Hooks） 395 有些時(shí)候你可能不希望呼叫其他的filter functions，這種情況下你只要不在你的filter function 中呼叫CallNextHookEx 函式即可。只要不將CallNextHookEx 函式放到你的filter function 中，你就不會(huì)呼叫其他的filter functions，而你也因此可以指定你自己的傳回值。 不幸的是，這裡埋伏著一個(gè)陷阱：另一個(gè)執(zhí)行緒可能也為你安裝了一個(gè)hook，新的filter function 於是比你的filter function 更早被喚起，而它可能不呼叫你的filter function，完蛋 了！這個(gè)問題沒有一般性的解決方案，如果你先將自己的hook 卸除，然後再重新掛上， 那麼你的filter function 就成為最新的一個(gè)，會(huì)最先被呼叫。沒錯(cuò)，但你不能夠保證其他 人不會(huì)依樣畫葫蘆。簡言之，hooks 是一個(gè)合作機(jī)制，沒有任何保障。
posted on 2012-11-05 11:27
王海光 閱讀(565)
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