книги хакеры / журнал хакер / 084_Optimized

hang

e

C

E

X

-

d

F

t

D

i

r

P

NOW!

o

BUY

to

w Click

m

w

ìîé.o

С ней будет работать Windows! Базовая UNIX-машина в этом слу-

w

.

.c

p

g

df

n

e

-xcha

hang

e

C

E

X

-

d

F

t

D

i

r

P

NOW!

o

BUY

to

w Click

m

w

драйверу для работы. О, да! Для этого необходимо уметь программиро-

o

w

.

.c

p

g

df

n

e

вать! Для простых смертных пользователей такой рецепт совершенно

-x cha

не годится, но тут уже ничего не попишешь. Тем не менее перенести го-

товый драйвер намного проще, чем переписать его с нуля. Как мини-

мум, не потребуется проводить кропотливую работу по дизассемблиро-

ванию оригинального кода, заменяющую собой поиск технической доку-

ментации (которая либо совсем отсутствует, либо отдается только под

подписку о неразглашении, зачастую запрещающее открытое распрост-

ранение исходных текстов). К тому же, при выходе новых версий

Windows-драйвера, процедура обновления Linux/BSD порта существен-

но упрощается, просто скопировал поверх старого файла, и все. Но все

это теория. Перейдем к деталям.

Ядерная модель Windows NT и всех производных от нее операционных

систем (как Windows 2000, XP, 2003) достаточно проста. С «внешним»

миром ядро связывает Диспетчер Системных Сервисов, «подключен-

ный» к ntdll.dll. Эта библиотека находится уже за «скорлупой» ядра и ис-

полняется в пользовательском режиме. Диспетчер Системных Серви-

сов, реализованный в ntoskrnl.exe, опирается на Вызываемые Интер-

фейсы Ядра, часть которых реализована внутри самого ntoskrnl.exe, а

часть — во внешних драйверах, к числу которых принадлежит Диспет-

чер Электропитания. Определенный класс драйверов, называемый

Драйверами Устройств файловой системы, находится в своеобразной

«скорлупе» и взаимодействует с Диспетчером Системных Вызовов че-

рез Диспетчер ввода-вывода, реализованный в ntoskrnl.exe!

Ядро, на котором, как на фундаменте, держатся все вышеупомянутые

компоненты, представляет собой совокупность низкоуровневых функ-

ций, сосредоточенных... Правильно! В ntoskrnl.exe! Ниже находится

только слой абстрагирования от оборудования, или сокращенно HAL

(Hardware Abstraction Level). Когда-то у Microsoft была идея разделить

ядро на системно-зависимую и системно-независимую части, чтобы уп-

ростить перенос Windows на другие платформы, но уже во времена NT

4.x все перемешалось, и большая часть системно-зависимых функций

попала в ntoskrnl.exe, а сегодня от HAL практически отказались. В нем

осталось небольшое количество действительно низкоуровневых функ-

ций, непосредственно взаимодействующих с оборудованием. В частнос-

ти, с портами и с DMA. Но в ядре Linux/BSD есть свои функции для ра-

боты с DMA, так что тащить за собой HAL нам совершенно необязатель-

но, тем более что драйвера взаимодействуют с DMA не напрямую, а че-

рез Plug-n-Pray менеджер, который находится в ntoskrnl.exe.

Таким образом, если заставить ntoskrnl.exe работать в среде чужерод-

ного ему Linux'а (или BSD), мы получим возможность запускать любые

NT-драйвера без какой-либо доработки их двоичного кода. Это не толь-

ко упрощает задачу переноса, но и снимает проблему так называемых

«авторских прав». Интеграция с Европой идет полным ходом, Третий

Рим (известный под логотипом USA) рвется в заснеженные леса Рос-

сии, всюду устанавливая свои порядки и зако-

]

ны. Любой обладатель лицензионной копии

109

Windows вправе вызывать готовый драйвер от-

куда угодно без каких бы то ни было разреше-

UNIXOID

ний и без выплаты дополнительного вознаг-

раждения, но модифицировать двоичный код

ему позволят едва ли.

Но мы ведь и не собираемся ничего модифици-

ровать! Мы берем готовый ntoskrnl.exe и...

собственно, это все. Работы предстоит не так

уж и много. Достаточно спроецировать его по

адресам, указанным в заголовке PE-файла (а

ntoskrnl.exe — это обычный PE-Файл) и разоб-

раться с таблицей экспорта, используемой

драйверами. Короче говоря, мы должны реали-

зовать свой собственный PE-загрузчик и раз-

местить его в загружаемый модуль ядра или в

само ядро. Чтобы не мучиться, можно хлебнуть

вина и содрать готовый загрузчик оттуда. Нет,

это не спиртной напиток, это эмулятор

Windows'à — Wine (Windows Emulator).

Взаимодействие ntoskrnl.exe с Linux/BSD ядром

будет происходить через переходной код, эму-

лирующий HAL. Этот код мы будем должны на-

писать сами, однако ничего сложного в этом

нет, и объем работы предстоит минимальный,

>

поскольку HAL содержит немного функций, да

05

и те простые, как самовар. Сложнее подружить

[84]

Диспетчер Системных Вызовов с внешним ми-

12

ром, то есть миром Linux/BSD. Основная проб-

[XÀÊÅÐ

не документирован и к тому же подвержен пос-

лема в том, что интерфейс Диспетчера ни разу

hang

e

C

E

X

-

d

F

t

D

i

r

P

NOW!

o

BUY

to

w Click

m

w

тояннымo

изменениям. А потом Microsoft вновь придумает

w

.

.c

p

g

df

n

e

-xcha

новую пакость, и вся наша работа окажется бесполезной.

Поэтому приходится хитрить и тащить за собой не только

ntoskrnl.exe, но еще и ntdll.dll. Некоторые могут спросить: за-

чем? Какое отношение ntdll.dll имеет к драйверам и ядру?

Драйвера его не вызывают, да и сам ntdll.dll представляет

собой всего лишь набор переходников к ntoskrnl.exe.

Дело в том, что интерфейс ntdll.dll худо-бедно документиро-

ван и остается практически неизменным уже на протяже-

нии многих лет, поэтому его смело можно брать за основу.

После этого остается всего лишь связать ntdll.dll с миром

Linux/BSD, то есть написать транслятор запросов к драйве-

рам. Это не так-то просто сделать, поскольку писать при-

дется достаточно много, и работа отнимет не один день и

даже не одну неделю, а с учетом отладки потребуется, как

минимум, месяц. Но работа стоит того!

По крайней мере, в Linux/BSD наладится нормальная ра-

бота с NTFS и некоторыми другими драйверами ввода-вы-

вода. С видеокартами, правда, все значительно сложнее,

поскольку они взаимодействуют отнюдь не с Диспетчером

ввода-вывода (который находится внутри ntoskrnl.exe), а с

подсистемой win32. В Windows 2000 она реализована в

файле win2k.sys. Как обстоят дела в других системах — не

знаю, да это и не важно. Драйвер win2k.sys — лишь малая

часть того, что ему нужно для работы, и просто так пере-

тащить в Linux/BSD его не получится. За ним неизбежно

потянется все его окружение, и написать столько «оберток» будет

практически нереально. Реально, конечно, но сколько это потребует

времени и сил? Переписать видеодрайвер гораздо проще, не говоря

уже о том, что в этом случае он будет более производителен. Кстати

говоря, компании NVIDIA и ATI в последнее время наладили выпуск

Linux/BSD драйверов под наиболее популярные чипсеты, так что проб-

лема снимается сама собой.

[готовый пример реализации] Конкретные переносы драйверов из

мира Windows в Linux/BSD мне неизвестны, однако под MS-DOS, кажет-

ся, есть что-то похожее. Речь идет о проекте Марка Руссиновича NTFS

for MS-DOS — известного хакера и исследователя недр NT. Бесплатную

версию (www.sysinternals.com/Utilities/NtfsDosProfessional.html) может

только читать, а платную легко найти в Осле. Специальный мастер ус-

тановки просит указать путь к системному каталогу Windows и создает

две дискеты, на которые ожесточенно записывает что-то тяжелое.

Начнем с первой дискеты (которая, кстати говоря, обычно бывает систем-

ной). Здесь находится только один исполняемый файл ntfspro.exe, предс-

тавляющий собой транслятор запросов, слинкованный с расширением за-

]

щищенного режима WDOSX 0.96 DOS extender от Michael Tippach.

Файл ntfs.gz — это «родной» ntfs.sys драйвер, вытащенный из системного

110

каталога Windows и для экономии места упакованный архиватором gzip.

UNIXOID

Для распаковки нам потребуется либо Linux, либо pkzip для Windows/MS-

hang

e

C

E

X

-

d

F

t

D

i

r

P

NOW!

o

BUY

to

w Click

m

w

w

o

.

.c

p

g

df

n

e

-x cha

виртуальная Linux-машина, работающая под управлением Windows

видеодрайвера для Linux, FreeBSD и Solaris от NVIDIA

hang

e

C

E

X

-

d

F

t

D

i

r

P

NOW!

o

BUY

to

w Click

m

w

w

o

.

.c

p

g

df

n

e

-xcha

hang

e

C

E

X

-

d

F

t

D

i

r

P

NOW!

o

BUY

to

w Click

m

w

w

o

.

.c

p

g

df

n

e

-x cha

hang

e

C

E

X

-

d

F

t

D

i

r

P

NOW!

o

BUY

to

w Click

m

w

НЬЮСЫ

o

w

.

.c

p

g

df

n

e

-xcha

hang

e

C

E

X

-

d

F

t

D

i

r

P

NOW!

o

BUY

to

w Click

m

w

w

o

.

.c

p

g

df

n

e

-x cha

hang

e

C

E

X

-

d

F

t

D

i

r

P

NOW!

o

BUY

to

w Click

m

w

w

o

.

.c

p

g

df

n

e

-xcha

hang

e

C

E

X

-

d

F

t

D

i

r

P

NOW!

o

BUY

to

w Click

m

w

w

o

.

.c

p

g

df

n

e

-xcha

hang

e

C

E

X

-

d

F

i

t

P

D

o

NOW!

r

BUY

to

w

m

w Click

o

w

его предварительно пропатчить с помощью пакета IceExt, который скры-

.c

.

p

df

e

g

n

-x cha

hang

e

C

E

X

-

d

F