在windows程序中嵌入Lua脚本引擎--编写自己的Lua库
在《在windows程序中嵌入Lua脚本引擎--建立一个简易的“云命令”执行的系统》一文中，我提到了使用Lua的ffi库，可以让我们像写C代码一样写lua程序。这是个非常令我们这些C程序员激动的事。但是我们使用ffi库写出来的程序往往比较大，因为我们可能要声明一些API的原型和结构体。比如我们看luajit的wiki中关于使用ffi调用kernel32的一个例子。（转载请指明出于breaksoftware的csdn博客）如果我们要使用
BOOL HeapWalk(HANDLE hHeap, PROCESS_HEAP_ENTRY * lpEntry);则在Lua中要做如下声明
ffi.cdef[[
typedef struct _PROCESS_HEAP_ENTRY {
PVOID lpData;
DWORD cbData;
BYTE cbOverhead;
BYTE iRegionIndex;
WORD wFlags;
union {
struct {
HANDLE hMem;
DWORD dwReserved[ 3 ];
} Block;
struct {
DWORD dwCommittedSize;
DWORD dwUnCommittedSize;
LPVOID lpFirstBlock;
LPVOID lpLastBlock;
} Region;
} DUMMYUNIONNAME;
} PROCESS_HEAP_ENTRY, *LPPROCESS_HEAP_ENTRY, *PPROCESS_HEAP_ENTRY;
BOOL HeapWalk(HANDLE hHeap, PROCESS_HEAP_ENTRY * lpEntry);
]] 即告诉Lua，我们要调用的函数的名字和函数使用的结构体的原型。
看到这，可能会让想使用ffi库的朋友打起了退堂鼓。那我们如何才可以比较简洁的调用这个函数呢？那就是：编写我们自己的Lua库"fl"。
我们可以参考luajit中os库的声明方式。
1 lualib.h中新增我们库的名字"fl"，并声明注册我们库的函数luaopen_fl
…… #define LUA_FFILIBNAME "ffi" #define LUA_FLLIBNAME "fl"
…… LUALIB_API int luaopen_ffi(lua_State *L); LUALIB_API int luaopen_fl(lua_State *L);2 在lib_init.c中，将我们的库名字和打开库的名字banding
……
{ LUA_JITLIBNAME, luaopen_jit },
{ LUA_FLLIBNAME, luaopen_fl },
{ NULL, NULL }
3 在Lualib目录下新建一个lib_fl.c文件
实现最基本的函数和结构。主要是实现注册我们库的luaopen_fl函数，和函数名和函数地址绑定结构体数组uaL_Reg_fl_lib
#include "lua.h"
#include "lauxlib.h"
#include "lualib.h"
#include "lj_lib.h"
static const luaL_Reg fl_lib[] = {
{ NULL, NULL }
};
LUALIB_API int luaopen_fl(lua_State *L)
{
luaL_register(L, LUA_FLLIBNAME, fl_lib);
return 1;
} 4 将lib_fl.c加入 《在windows程序中嵌入Lua脚本引擎--使用VS IDE编译Luajit脚本引擎》中介绍的Lua工程。
5 修改 《在windows程序中嵌入Lua脚本引擎--使用VS IDE编译Luajit脚本引擎》中介绍的Buildvm工程的生成后事件。在事件中，将lib_fl.c加入ALL_LIB中
@set ALL_LIB=lib_base.c lib_math.c lib_bit.c lib_string.c lib_table.c lib_io.c lib_os.c lib_package.c lib_debug.c lib_jit.c lib_ffi.c lib_fl.c6 在ljamalg.c中新增#include "lib_fl.c"
如此我们便新增了一个名字叫fl的库，我们可以
fl = require "fl" fl.……这样调用它。
现在我们要扩充我的库：
A 在fl库中新增一个获取系统版本信息的函数
LJLIB_CF(fl_GetSystemVersion)
{
OSVERSIONINFOA osver;
ZeroMemory(&osver, sizeof(OSVERSIONINFOA));
osver.dwOSVersionInfoSize = sizeof(osver);
if ( GetVersionExA(&osver) )
{
lua_pushnumber(L, osver.dwMajorVersion);
lua_pushnumber(L, osver.dwMinorVersion);
lua_pushnumber(L, osver.dwBuildNumber);
lua_pushnumber(L, osver.dwPlatformId);
lua_pushstring(L, osver.szCSDVersion);
return 5;
}
else
{
return 0;
}
} 并在fl_lib数组中新增名字和该函数的地址的绑定
static const luaL_Reg fl_lib[] = {
{ "GetSystemVersion", lj_cf_fl_GetSystemVersion },
{ NULL, NULL }
}; 这样我们编译出来的luajit便可以使用简单的方法调用获取系统版本了。
B 在fl库中一个获取系统中所有进程的函数
为了让我们的这个例子尽可能复杂，我不准备使用快照的方法去获取进程信息。而是使用Windows未公开的函数NtQuerySystemInformation。我在之前的《使用APIHOOK实现进程隐藏》中介绍过该方法。
#include <windows.h>
#define MAXLOOPCOUNT 5
#define MAXPROCSSNUM 1024
#define STATUS_SUCCESS 0x00000000
#define SystemProcessInformation 5
#define STATUS_SUCCESS 0x00000000
#define STATUS_INFO_LENGTH_MISMATCH ((ULONG)0xC0000004L)
typedef DWORD (WINAPI * Fun_NtQuerySystemInformation)( DWORD, PVOID, DWORD, PDWORD );
typedef struct _UNICODE_STRING {
USHORT Length;
USHORT MaximumLength;
PWSTR Buffer;
} UNICODE_STRING;
typedef UNICODE_STRING *PUNICODE_STRING;
typedef const UNICODE_STRING *PCUNICODE_STRING;
typedef struct _SYSTEM_PROCESS_INFORMATION
{
DWORD dwNextEntryOffset; // 下段结构对象的偏移
DWORD dwNumberOfThreads; // 线程数
LARGE_INTEGER qSpareLi1;
LARGE_INTEGER qSpareLi2;
LARGE_INTEGER qSpareLi3;
LARGE_INTEGER qCreateTime; // 创建时间
LARGE_INTEGER qUserTime; // 用户态时间
LARGE_INTEGER qKernelTime; // 内核态时间
UNICODE_STRING ImageName; // 文件名（非路径）
int nBasePriority; // 基本优先级
DWORD dwProcessId; // 进程ID
DWORD dwInheritedFromUniqueProcessId; // 父进程ID
DWORD dwHandleCount; // 句柄数
DWORD dwSessionId;
ULONG dwSpareUl3;
SIZE_T tPeakVirtualSize;
SIZE_T tVirtualSize;
DWORD dwPageFaultCount;
DWORD dwPeakWorkingSetSize;
DWORD dwWorkingSetSize;
SIZE_T tQuotaPeakPagedPoolUsage;
SIZE_T tQuotaPagedPoolUsage;
SIZE_T tQuotaPeakNonPagedPoolUsage;
SIZE_T tQuotaNonPagedPoolUsage;
SIZE_T tPagefileUsage;
SIZE_T tPeakPagefileUsage;
SIZE_T tPrivatePageCount;
LARGE_INTEGER qReadOperationCount;
LARGE_INTEGER qWriteOperationCount;
LARGE_INTEGER qOtherOperationCount;
LARGE_INTEGER qReadTransferCount;
LARGE_INTEGER qWriteTransferCount;
LARGE_INTEGER qOtherTransferCount;
}SYSTEM_PROCESS_INFORMATION, *PSYSTEM_PROCESS_INFORMATION;
BOOL GetNtQuerySystemInfoBuffer( IN DWORD SystemInformationClass, void** lpBuffer )
{
BOOL bSuccess = FALSE;
HMODULE hNtDll = NULL;
Fun_NtQuerySystemInformation NtQuerySystemInformation = NULL;
ULONG cbBuffer = 0x0001;
ULONG ulNeedBytes = cbBuffer;
int nloopcount = 0;
ULONG nstatus = 0;
void* pBuffer = NULL;
*lpBuffer = NULL;
hNtDll = GetModuleHandle( L"ntdll.dll" );
do {
if( NULL == hNtDll ) {
// 加载ntdll失败，返回FALSE
break;
}
NtQuerySystemInformation =
( Fun_NtQuerySystemInformation ) GetProcAddress( hNtDll, "NtQuerySystemInformation" );
if ( NULL == NtQuerySystemInformation ) {
// 获取导出函数NtQuerySystemInformation失败，返回FALSE
break;
}
// 预分配的空间大小,先分配一个小空间，理论上使用这个空间去获取信息是失败的
cbBuffer = 0x0001;
ulNeedBytes = cbBuffer;
// 分配内存用于保存进程信息，只分配不释放，由外部释放
*lpBuffer = malloc( cbBuffer );
nloopcount = 0;
do {
// 为了防止无限循环，做个最大循环限制
if ( nloopcount > MAXLOOPCOUNT ) {
break;
}
nloopcount++;
if( NULL == *lpBuffer ) {
// 分配内存失败，返回FALSE
break;
}
// 理论上，第一次执行这个函数会失败的，因为分配的空间太小
nstatus = NtQuerySystemInformation(
SystemInformationClass,
*lpBuffer,
cbBuffer,
&ulNeedBytes );
if ( STATUS_INFO_LENGTH_MISMATCH == nstatus ) {
// 理论上，第一次执行NtQuerySystemInformation后会进入这里进行内存的再次扩容
cbBuffer = ulNeedBytes;
// 重新分配内存用于保存进程信息，只分配不释放，由外部释放
pBuffer = realloc( *lpBuffer, cbBuffer );
if (pBuffer != NULL)
*lpBuffer = pBuffer;
continue;
}
else if ( STATUS_SUCCESS == nstatus ) {
// 成功
bSuccess = TRUE;
break;
}
else {
// 非内存大小分配不够导致的错误
bSuccess = FALSE;
break;
}
} while(1);
} while( 0 );
if ( NULL != hNtDll ) {
FreeLibrary( hNtDll );
hNtDll = NULL;
}
if ( FALSE == bSuccess ) {
// 如果获取信息失败，则释放分配的内存
if ( NULL != *lpBuffer ) {
free( *lpBuffer );
*lpBuffer = NULL;
}
}
return bSuccess;
} 看到如上结构体，要是在lua中用ffi去声明，岂不是很崩溃！我们再看下填充数据的辅助函数
BOOL GetProcessFullInfo(lua_State *L)
{
BOOL bSuccess = FALSE;
PSYSTEM_PROCESS_INFORMATION pInfo = NULL;
int nloopcount = 0;
do {
LPVOID pBuffer = NULL;
if ( FALSE == GetNtQuerySystemInfoBuffer( SystemProcessInformation, &pBuffer) ) {
// 获取失败，直接返回，不用释放pBuffer，因为GetZwQuerySystemInfoBuffer内部就释放了
break;
}
if ( NULL == pBuffer ) {
break;
}
pInfo = ( PSYSTEM_PROCESS_INFORMATION ) pBuffer;
nloopcount = 0;
lua_newtable( L );
while( NULL != pInfo ) {
// 为了防止无限循环，做个最大进程数限制
if ( nloopcount > MAXPROCSSNUM ) {
break;
}
nloopcount++;
if( 0 == pInfo->dwNextEntryOffset ) {
// 找到末尾最后一个了，就退出循环
break;
}
else {
lua_pushinteger( L, pInfo->dwProcessId);
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
lua_newtable( L );
lua_pushinteger( L, pInfo->dwInheritedFromUniqueProcessId );
lua_pushlstring( L, (char*)pInfo->ImageName.Buffer, pInfo->ImageName.Length );
lua_settable( L, -3 );
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
lua_settable( L, -3 );
// 利用偏移，找到下一个结构对象
pInfo = ( PSYSTEM_PROCESS_INFORMATION)(
( (PUCHAR) pInfo ) + pInfo->dwNextEntryOffset );
}
}
if ( NULL != pBuffer ) {
free( pBuffer );
pBuffer = NULL;
}
bSuccess = TRUE;
} while( 0 );
return bSuccess;
} 该函数生成一个如同
struct PINFO{
DWORD dwPPID; // 父进程ID
wstring wstrProcessName; // 本进程名字
};
struct PINFOEX{
DWORD dwPID; // 本进程ID
PINFO Info;
}
list<PINFOEX> PINFOLIST; 的结果。
如果我们执行如此简短的Lua脚本
fl = require "fl" allprocessinfo = fl.GetAllProcess() for PID,item in pairs(allprocessinfo) do for PPID,PNAME in pairs(item) do print(PPID,PNAME) end end将把我们系统中进程信息打印出来。
介绍Luajit嵌入win32程序的文章讲完了。
最后，该工程源码都在以下下载链接中。