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Native API乃Windows用户模式中为上层Win32 API提供接口的本机系统服务。平常我们总是调用MS为我们提供的公用的Win32 API函数来实现我们系统的功能。今天我们要谈的是如何通过本机系统服务(Native API)来探测本机系统信息。当然,微软没有为我们提供关于本机系统服务的文档 (Undocumented),也就是不会为对它的使用提供任何的保证,所以我们不提倡使用Native API来开发软件。不过在特殊情况下,本机系统服务却为我们提供了通向“秘密”的捷径。本文提到的信息仅在Windows2000/XP/2003上测试 过。
今天,我们主要讨论的是一个函数NtQuerySystemInformation(ZwQuerySystemInformation)。当然,你不要小看这么一个函数,它却为我们提供了丰富的系统信息,同时还包括对某些信息的控制和设置。以下是这个函数的原型: typedef NTSTATUS (__stdcall *NTQUERYSYSTEMINFORMATION) (IN SYSTEM_INFORMATION_CLASS SystemInformationClass, IN OUT PVOID SystemInformation, IN ULONG SystemInformationLength, OUT PULONG ReturnLength OPTIONAL); NTQUERYSYSTEMINFORMATION NtQuerySystemInformation;
NtQuerySystemInformation这个函数有四个参数:
第一个参数是dwRecordType,这个参数指定了我们所查询的系统信息类型,为了查询系统HANDLE列表,我们定义一个常量#define NT_HANDLE_LIST 16(这个数值我是查资料得到的,如果谁有更详细的资料,也请让我共享一下)。
第二个参数是一个指针,这个指针用来返回系统句柄列表,在调用NtQuerySystemInformation函数之前,必须为这个指针分配足够的内存空间,否则函数调用会出错。 第三个参数是指定你为HandleList所分配的内存空间大小,单位是byte。 第四个参数是NtQuerySystemInformation返回的HandleList的大小;如果NtQuerySystemInformation函数调用成功,返回值将是0,否则可以使用GetLastError()获得详细的错误代码。 从中可以看到,SystemInformationClass是一个类型信息,它大概提供了50余种信息,也就是我们可以通过这个函数对大约50多种 的系统信息进行探测或设置。SystemInformation是一个LPVOID型的指针,它为我们提供需要获得的信息,或是我们需要设置的系统信息。 SystemInformationLength是SystemInformation的长度,它根据探测的信息类型来决定。至于 ReturnLength则是系统返回的需要的长度,通常可以设置为空指针(NULL)。 首先,我们来看看大家比较熟悉的系统进程/线程相关的信息。这个题目在网上已经讨论了N多年了,所以我就不在老生常谈了,呵呵。那么就提出这个结构类型的定义: typedef struct _SYSTEM_PROCESSES { ULONG NextEntryDelta; //构成结构序列的偏移量; ULONG ThreadCount; //线程数目; ULONG Reserved1[6]; LARGE_INTEGER CreateTime; //创建时间; LARGE_INTEGER UserTime; //用户模式(Ring 3)的CPU时间; LARGE_INTEGER KernelTime; //内核模式(Ring 0)的CPU时间; UNICODE_STRING ProcessName; //进程名称; KPRIORITY BasePriority; //进程优先权; ULONG ProcessId; //进程标识符; ULONG InheritedFromProcessId; //父进程的标识符; ULONG HandleCount; //句柄数目; ULONG Reserved2[2]; VM_COUNTERS VmCounters; //虚拟存储器的结构,见下; IO_COUNTERS IoCounters; //IO计数结构,见下; SYSTEM_THREADS Threads[1]; //进程相关线程的结构数组,见下; }SYSTEM_PROCESSES,*PSYSTEM_PROCESSES; typedef struct _SYSTEM_THREADS { LARGE_INTEGER KernelTime; //CPU内核模式使用时间; LARGE_INTEGER UserTime; //CPU用户模式使用时间; LARGE_INTEGER CreateTime; //线程创建时间; ULONG WaitTime; //等待时间; PVOID StartAddress; //线程开始的虚拟地址; CLIENT_ID ClientId; //线程标识符; KPRIORITY Priority; //线程优先级; KPRIORITY BasePriority; //基本优先级; ULONG ContextSwitchCount; //环境切换数目; THREAD_STATE State; //当前状态; KWAIT_REASON WaitReason; //等待原因; }SYSTEM_THREADS,*PSYSTEM_THREADS; typedef struct _VM_COUNTERS { ULONG PeakVirtualSize; //虚拟存储峰值大小; ULONG VirtualSize; //虚拟存储大小; ULONG PageFaultCount; //页故障数目; ULONG PeakWorkingSetSize; //工作集峰值大小; ULONG WorkingSetSize; //工作集大小; ULONG QuotaPeakPagedPoolUsage; //分页池使用配额峰值; ULONG QuotaPagedPoolUsage; //分页池使用配额; ULONG QuotaPeakNonPagedPoolUsage; //非分页池使用配额峰值; ULONG QuotaNonPagedPoolUsage; //非分页池使用配额; ULONG PagefileUsage; //页文件使用情况; ULONG PeakPagefileUsage; //页文件使用峰值; }VM_COUNTERS,*PVM_COUNTERS; typedef struct _IO_COUNTERS { LARGE_INTEGER ReadOperationCount; //I/O读操作数目; LARGE_INTEGER WriteOperationCount; //I/O写操作数目; LARGE_INTEGER OtherOperationCount; //I/O其他操作数目; LARGE_INTEGER ReadTransferCount; //I/O读数据数目; LARGE_INTEGER WriteTransferCount; //I/O写数据数目; LARGE_INTEGER OtherTransferCount; //I/O其他操作数据数目; }IO_COUNTERS,*PIO_COUNTERS; 以上这些信息应该是比较全面的了,在Win32 API里为我们提供了PSAPI(进程状态)和ToolHelp32这两种探测系统进程/线程信息的方式,在Windows2K/XP/2003都支持它们。 现在,我们来看看系统的性能信息,性能结构SYSTEM_PERFORMANCE_INFORMATION为我们提供了70余种系统性能方面的信息,真是太丰富了,请慢慢体会~ typedef struct _SYSTEM_PERFORMANCE_INFORMATION { LARGE_INTEGER IdleTime; //CPU空闲时间; LARGE_INTEGER ReadTransferCount; //I/O读操作数目; LARGE_INTEGER WriteTransferCount; //I/O写操作数目; LARGE_INTEGER OtherTransferCount; //I/O其他操作数目; ULONG ReadOperationCount; //I/O读数据数目; ULONG WriteOperationCount; //I/O写数据数目; ULONG OtherOperationCount; //I/O其他操作数据数目; ULONG AvailablePages; //可获得的页数目; ULONG TotalCommittedPages; //总共提交页数目; ULONG TotalCommitLimit; //已提交页数目; ULONG PeakCommitment; //页提交峰值; ULONG PageFaults; //页故障数目; ULONG WriteCopyFaults; //Copy-On-Write故障数目; ULONG TransitionFaults; //软页故障数目; ULONG Reserved1; ULONG DemandZeroFaults; //需求0故障数; ULONG PagesRead; //读页数目; ULONG PageReadIos; //读页I/O操作数; ULONG Reserved2[2]; ULONG PagefilePagesWritten; //已写页文件页数; ULONG PagefilePageWriteIos; //已写页文件操作数; ULONG MappedFilePagesWritten; //已写映射文件页数; ULONG MappedFileWriteIos; //已写映射文件操作数; ULONG PagedPoolUsage; //分页池使用; ULONG NonPagedPoolUsage; //非分页池使用; ULONG PagedPoolAllocs; //分页池分配情况; ULONG PagedPoolFrees; //分页池释放情况; ULONG NonPagedPoolAllocs; //非分页池分配情况; ULONG NonPagedPoolFress; //非分页池释放情况; ULONG TotalFreeSystemPtes; //系统页表项释放总数; ULONG SystemCodePage; //操作系统代码页数; ULONG TotalSystemDriverPages; //可分页驱动程序页数; ULONG TotalSystemCodePages; //操作系统代码页总数; ULONG SmallNonPagedLookasideListAllocateHits; //小非分页侧视列表分配次数; ULONG SmallPagedLookasideListAllocateHits; //小分页侧视列表分配次数; ULONG Reserved3; ULONG MmSystemCachePage; //系统缓存页数; ULONG PagedPoolPage; //分页池页数; ULONG SystemDriverPage; //可分页驱动页数; ULONG FastReadNoWait; //异步快速读数目; ULONG FastReadWait; //同步快速读数目; ULONG FastReadResourceMiss; //快速读资源冲突数; ULONG FastReadNotPossible; //快速读失败数; ULONG FastMdlReadNoWait; //异步MDL快速读数目; ULONG FastMdlReadWait; //同步MDL快速读数目; ULONG FastMdlReadResourceMiss; //MDL读资源冲突数; ULONG FastMdlReadNotPossible; //MDL读失败数; ULONG MapDataNoWait; //异步映射数据次数; ULONG MapDataWait; //同步映射数据次数; ULONG MapDataNoWaitMiss; //异步映射数据冲突次数; ULONG MapDataWaitMiss; //同步映射数据冲突次数; ULONG PinMappedDataCount; //牵制映射数据数目; ULONG PinReadNoWait; //牵制异步读数目; ULONG PinReadWait; //牵制同步读数目; ULONG PinReadNoWaitMiss; //牵制异步读冲突数目; ULONG PinReadWaitMiss; //牵制同步读冲突数目; ULONG CopyReadNoWait; //异步拷贝读次数; ULONG CopyReadWait; //同步拷贝读次数; ULONG CopyReadNoWaitMiss; //异步拷贝读故障次数; ULONG CopyReadWaitMiss; //同步拷贝读故障次数; ULONG MdlReadNoWait; //异步MDL读次数; ULONG MdlReadWait; //同步MDL读次数; ULONG MdlReadNoWaitMiss; //异步MDL读故障次数; ULONG MdlReadWaitMiss; //同步MDL读故障次数; ULONG ReadAheadIos; //向前读操作数目; ULONG LazyWriteIos; //LAZY写操作数目; ULONG LazyWritePages; //LAZY写页文件数目; ULONG DataFlushes; //缓存刷新次数; ULONG DataPages; //缓存刷新页数; ULONG ContextSwitches; //环境切换数目; ULONG FirstLevelTbFills; //第一层缓冲区填充次数; ULONG SecondLevelTbFills; //第二层缓冲区填充次数; ULONG SystemCall; //系统调用次数; }SYSTEM_PERFORMANCE_INFORMATION,*PSYSTEM_PERFORMANCE_INFORMATION; 现在看到的是结构SYSTEM_PROCESSOR_TIMES提供的系统处理器的使用情况,包括各种情况下的使用时间及中断数目: typedef struct __SYSTEM_PROCESSOR_TIMES { LARGE_INTEGER IdleTime; //空闲时间; LARGE_INTEGER KernelTime; //内核模式时间; LARGE_INTEGER UserTime; //用户模式时间; LARGE_INTEGER DpcTime; //延迟过程调用时间; LARGE_INTEGER InterruptTime; //中断时间; ULONG InterruptCount; //中断次数; }SYSTEM_PROCESSOR_TIMES,*PSYSTEM_PROCESSOR_TIMES; 页文件的使用情况,SYSTEM_PAGEFILE_INFORMATION提供了所需的相关信息: typedef struct _SYSTEM_PAGEFILE_INFORMATION { ULONG NetxEntryOffset; //下一个结构的偏移量; ULONG CurrentSize; //当前页文件大小; ULONG TotalUsed; //当前使用的页文件数; ULONG PeakUsed; //当前使用的页文件峰值数; UNICODE_STRING FileName; //页文件的文件名称; }SYSTEM_PAGEFILE_INFORMATION,*PSYSTEM_PAGEFILE_INFORMATION; 系统高速缓存的使用情况参见结构SYSTEM_CACHE_INFORMATION提供的信息: typedef struct _SYSTEM_CACHE_INFORMATION { ULONG SystemCacheWsSize; //高速缓存大小; ULONG SystemCacheWsPeakSize; //高速缓存峰值大小; ULONG SystemCacheWsFaults; //高速缓存页故障数目; ULONG SystemCacheWsMinimum; //高速缓存最小页大小; ULONG SystemCacheWsMaximum; //高速缓存最大页大小; ULONG TransitionSharedPages; //共享页数目; ULONG TransitionSharedPagesPeak; //共享页峰值数目; ULONG Reserved[2]; }SYSTEM_CACHE_INFORMATION,*PSYSTEM_CACHE_INFORMATION |
类别:windows技术
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