3.APC的挂入过程

无论是正常状态还是挂靠状态,都有两个APC队列,一个内核队列,一个用户队列。

每当要挂入一个APC函数时,不管是内核APC还是用户APC,内核都要准备一个KAPC的数据结构,并且将这个KAPC结构挂到相应的APC队列中。

kd> dt _kapc
nt!_KAPC+0x000 Type                //类型APC类型为0x12+0x002 Size              //本结构体的大小0x30+0x004 Spare0         //未使用+0x008 Thread         //目标线程+0x00c ApcListEntry      //APC队列挂的位置+0x014 KernelRoutine    //指向一个函数(调用ExFreePoolWithTag释放APC)+0x018 RundownRoutine    //未使用+0x01c NormalRoutine      //用户APC总入口或者真正的内核apc函数+0x020 NormalContext     //内核APC: NULL用户APC:真正的APC函数 +0x024 SystemArgument1 //APC函数的参数+0x028 SystemArgument2   //APC函数的参数+0x02c ApcStateIndex     //挂哪个队列,有四个值: 0 1 2 3+0x02d ApcMode            //内核APC用户APC+0x02e Inserted        //表示本apc是否已挂入队列挂入前: 0挂入后1

+0x000 Type
APC的类型为0x12，windows下任何一种内核对象都有一个类型编号。

+0x014 KernelRoutine
APC执行完毕后，释放本结构内存

+0x01c NormalRoutine
如果你当前的APC是内核APC，通过它就能找到内核APC函数。
如果你当前的APC是用户APC，通过它找到的只是用户APC的总入口并不是用户APC函数。

+0x020 NormalContext
如果是内核APC这个值为空，如果是用户APC这个值执行的就是用户APC函数

+0x02c ApcStateIndex

=0原始环境
=1挂靠环境
=2当前环境
=3插入APC时的当前环境

正常情况下:

KTHREAD.ApcStatePointer[0] 指向 KTHREAD.ApcState
KTHREAD.ApcStatePointer[1] 指向 KTHREAD.SavedApcState

挂靠情况下:

KTHREAD.ApcStatePointer[0] 指向 KTHREAD.SavedApcState
KTHREAD.ApcStatePointer[1] 指向 KTHREAD.ApcState

0时无论是在正常还是挂靠的情况下都能正常写到原来的那个列表中[0]

1时正常情况下写的就是SavedApcState，挂靠就是ApcState [1]

2 初始化的时候,当前进程的ApcState

3 插入的时候,当前进程的ApcState

在你初始化APC时可能时正常情况也可能是挂靠情况时用3，在你真正插入是它会再做一次判断。

APC挂入流程

我在3环插入APC调用QueueUserAPC，但是在0环有很多内核函数有很多函数也是可以插入APC的，它可能直接调用KelnitializeApc或者KilsertQueueApc来分配APC并且挂入APC。

KeInitializeApc函数说明

void KeInitializeApc
(IN PKAPC Apc,//KAPC指针 (分配好内存的还没初始化)IN PKTHREAD Thread,//目标线程IN KAPC_ENVIRONMENT TargetEnvironment,//0 1 2 3四种状态IN PKKERNEL_ROUTINE KernelRoutine//销毁KAPC的函数地址IN PKRUNDOWN_ROUTINE RundownRoutine OPTIONAL//未使用IN PKNORMAL_ROUTINE NormalRoutine,//用户APC总入口或者内核apc函数IN KPROCESSOR_MODE Mode,//要插入用户apc队列还是内核apc队列IN PVOID Context//内核APC: NULL 用户APC:真正的APC函数
)
1.
2.Thread传进来会挂到 _KAPC.0x8 Thread
3.TargetEnvironment 传进来会挂到_KAPC.0x2c ApcStateIndex
4.KernelRoutine 传进来会挂到_KAPC.0x14 KernelPoutine
5.
6.NormalRoutine 传进来会挂到_KAPC.0x1c NormalRoutine
7.Mode 传进来会挂到_KAPC.0x2d ApcMode
8.Context 传进来会挂到_KAPC.0x20 NormalRoutine

KeInsertQueueApc函数说明

BOOLEAN
NTAPI
KeInsertQueueApc(IN PKAPC Apc,IN PVOID SystemArgument1,IN PVOID SystemArgument2,IN KPRIORITY PriorityBoost);

根据KAPC结构中的ApcStateIndex找到对应的APC队列
再根据KAPC结构中的ApcMode确定是用户队列还是内核队列
将KAPC挂到对应的队列中(挂到KAPC的ApcListEntry处)
再根据KAPC结构中的Inserted置1,标识当前的KAPC为已插入状态
修改KAPC_STATE结构中的KernelApcPending/UserApcPending

typedef struct _KAPC_STATE {LIST_ENTRY ApcListHead[MaximumMode];//0:内核apc链表。1:用户apc链表struct _KPROCESS *Process;//APC所关联的进程BOOLEAN KernelApcInProgress;//该线程正在处理一个普通的内核apc对象BOOLEAN KernelApcPending;//有内核apc对象正在等待交付BOOLEAN UserApcPending;//有用户apc对象正在等待交付
} KAPC_STATE, *PKAPC_STATE, *PRKAPC_STATE;

UserApcPending = 1时，用户apc才能被执行。

Alertable属性说明(是否运行被APC吵醒)：

kd> dt KTHREAD
ntdil! KTHREAD
...
+0x164 Alertable: UChar
...DWORD SleepEx
(DWORD dwMilliseconds, //time-out interval BOOL bAlertable // early completion option
);DWORD WaitForSingleObjectEx
(HANDLE hHandle,//handle to objectDWORD dwMilliseconds, // time-out interval BOOL bAlertable //alertable option
);上面的两个api的最后一个还是就可以修改KTHREAD->Alertable
的值。
= 1 当前的线程是可以被APC唤醒的
= 0 不可被APC唤醒

如果为用户模式

3个跳转都没有实现的话

Alertable总结

Alertable = 0当前插入的APC函数未必有机会执行: UserApcPending = 0
Alertable-1UserApcPending =1将目标线程唤醒(从等待链表中摘出来,并挂到调度链表)

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