64位内核开发第六讲,IRQL中断级别了解

目录

• 中断级别IROL了解
  • 一丶IRQL
    • 1.了解什么是中断
    • 2.IROL中断级别.
    • 3.遵守IROL编程规范的方式

中断级别IROL了解

一丶IRQL

1.了解什么是中断

中断就是产生的一个电信号.比如键盘.当按下就会产生电信号发送给CPU
而CPU就会停止当前处理.去执行电信号.他是根据IRQL中断级别来进行处理的.
如下图:

中断说白了就是个电信号.打断CPU执行的代码. 去调用中断处理函数.
此时CPU就处于硬件上下文.

2.IROL中断级别.

因为会产生很多CPU电信号.所有硬件同是发送中断处理级别怎么办.所以需要为这些级别分一个优先级. CPU会先执行优先级高的.会把优先级低的给屏蔽掉.

当CPU处于中断上下文的时候. CPU不能是阻塞的/阻塞. 没有进程可以调度.

了解CPU的上下文.至少脑海需要有印象

上下文	说明
中断上下文	CPU代替硬件做某些事情.
进程上下文	CPU代替进程做某些事情.

中断级别了解
如下图:

软件中只会处理下面三种级别.
DISPATCH_LEVEL最高
APC_LEVEL 其次
PASSIVE_LEVEL最低

3.遵守IROL编程规范的方式

1.查询MSDN.MSDN最下面有IRQL级别的说明.

运行在DISPATHCH_LEVEL级别的上下文.如何调用PASSIVE_LEVEL级别的函数.
如我们有一个需求.
当键盘按下的时候. 键盘的优先级最高. 会运行在DISPATCH_LEVEL级别.但是此时
按照我们Ring3编程的想法.你可能会调用ZwCreateFile这个函数进行将按键写入到文件中.
但是此时我们如果查询MSDN之后就会发现.其实ZwCreateFile是不能运行在DISPATCH级别的. 此时解决方法 就是创建一个 工作线程. 工作线程中完成
我们想要操作的事情.

3.在PASSIVE级别下.我们可以使用任何内存没有限制.

首先了解下如下表格.

函数	运行级别
DriverEntry	Passive级别.
各种派遣函数	Passive级别
完成函数	Dispatch级别
各种NDIS回调函数	Dispatch级别

PASSIVE级别是可以使用任何函数和内存
DISPATCH级别只能访问能运行在DISPATCH级别内存.

非分页内存
NONPAGEPOOL 内存是可以在任何级别使用的.

相关申请内存函数为:

ExAllocatePoolWithTag

PAGEDPOOL 分页内存
只能在PASSIVE级别或者APC级别使用.
我们可以加入一个宏.来判断当前的中断级别.有没有高于APC
产生一个断言.如果当前级别大于APC级别就会报错.

断言宏的意思就是 我决定当前的事就是某事. 如果你不是我指定的.
那么对不起.报错.

使用PAGE_CODE这个宏即可.
其实很简单.宏站看看一下.

#define PAGED_CODE() PAGED_ASSERT(KeGetCurrentIrql() <= APC_LEVEL);


#if (NTDDI_VERSION >= NTDDI_VISTA)
#define PAGED_ASSERT( exp ) NT_ASSERT( exp )
#else
#define PAGED_ASSERT( exp ) ASSERT( exp )
#endif

往下跟很多.....

直到最终

#define NT_ASSERT_ACTION(_exp) \
    ((!(_exp)) ? \
        (__annotation(L"Debug", L"AssertFail", L#_exp), \
         DbgRaiseAssertionFailure(), FALSE) : \
        TRUE)

其实很简单. 首先调用 KeGetCurrentIrql() 这个函数来判断是否小于等于 APC级别.
然后当参数传递给 PAGED_ASSERT(exp)宏. 里面就调用函数进行断言

断言宏只会在Debug版本中有效.让我们尽快发现问题.
把 PAGE_CODE 放到我们代码块中即可.