三、虛擬內存的映射
虛擬內存的映射使用MmCreateVirtualMapping函數 參數是進程，虛擬地址，保護類型，頁面編號，需要映射的頁面數量。
首先判斷物理頁面是否可以被映射，通過後使用MmCreateVirtualMappingUnsafe完成真正的映射。
首先是安全性的檢查，如果給定進程空指針，但是映射的地址卻低於MmSystemRangeStart的話就返回嚴重錯誤，如果是用戶進程想映射內核空間，同樣返回嚴重錯誤，頁面數量映射過多也是返回錯誤
根據參數來設置安全屬性
這個FOR循環遍歷所有頁面完成映射，首先是判斷頁面是否存在，否則返回嚴重錯誤。然後獲取上一個映射的頁面和本次映射的頁表項的偏移是否相同，如果相同就加1到下一個頁表項，代表著當前頁面已經在上一次循環中被映射，如果不同代表是2個不同的頁表項，取出對應的頁面項內容PT，用InterlockedExchangePte交換2個屬性，完成頁表項的設置，也就是完成了這一頁的映射。然後刷新TLB
細心的讀者可能會想到問題，我們說開啟保護模式後，訪問的內存都是虛擬內存，這些虛擬地址必須要進行MMU的地址轉譯，但是進程的KPROCESS結構裡面頁表基址記錄的卻是真實物理頁表的地址，這時候我們將新的頁表項存進這個真實物理頁表地址的時候，MMU是將它當成虛擬地址來訪問，這時候不就起衝突了嗎？？？這裡就可以引出超空間(Hyperspace)的使用，超空間是為了臨時訪問某一個物理頁面進行臨時的映射，實際上我們看源代碼的時候它並沒有直接訪問這個真實物理地址，而是通過超空間進行的訪問，實際上也就是訪問虛擬地址，然而這個虛擬地址指向了這個頁表。具體的代碼就在MmCreateVirtualMappingUnsafe中MmGetPageTableForProcess和MmUnmapPageTable的使用，MmGetPageTableForProcess臨時將物理頁面映射，然後返回具體PT，MmUnmapPageTable取消這個超空間的映射過程。關於超空間將於下一節分析。
我們再來分析一個解除映射的過程，有了前面映射的過程，解除估計就很好理解。
這裡容易理解，是映射的完全逆過程，不再敘述
四、Hyperspace
Hyperspace前文提到是做物理頁面的臨時映射，然後進行使用。用處例如就在上文提到的頁表的基址實際上是真正的物理地址，不能直接訪問，要先映射後再進行訪問。創建超空間映射的函數是MmCreateHyperspaceMapping，返回值為虛擬地址的起始地址
此函數是一個接口函數，真正實現映射的為MiMapPageInHyperSpace
MmFirstReservedMappingPte是系統保留的當前可用PTE指針，類似棧的原理，是從高地址往低地址，並且當前記錄是沒有使用的，個數一共有256個，也就是支持1M。
系統初始化的時候會把MmFirstReservedMappingPte設置成Hyperspace的基地址對應的PTE項
我們看代碼首先取出了對應的PFN項，如果PFN項指向的物理頁號為0，就應該為MI_HYPERSPACE_PTES（宏定義是255）代表超空間的最高頁面，然後對MmFirstReservedMappingPte記錄的物理頁號進行了減一處理。然後將這個物理頁號和臨時的內存屬性結合成PTE，然後寫入頁表，完成映射。
再看刪除映射
同樣的也是個接口，真正實現的為MiUnmapPageInHyperSpace
實現的原理非常簡單，取出地址對應頁表項，設置為0，就取消了映射、
五、系統空間映射
我們知道每個進程擁有4GB空間，分為用戶空間和內核空間，一般情況下低2G進程擁有，高2G內核擁有，實際上內核空間所有進程共享，除了Hyperspace和PAGETABLE_MAP。Hyperspace不支持共享的原因就是因為它是特定進程的，例如前文提到頁表臨時映射時，必須是基於某個進程進行的映射，所以是不支持所有進程共享。PAGETABLE_MAP頁表也不支持共享，因為同樣每個進程的頁表都是不同的。
接下來分析PspCreateProcess關於內存部分的代碼
再創建進程空間的時候，如果有父進程，調用MmCreateProcessAddressSpace函數
分析一下這個函數
不討論PAE的情況，則會申請2頁的物理頁面
接下來創建一個超空間，將內核空間的頁表MmGlobalKernelPageDirectory進行全部的拷貝，但是內核空間只有2種內存需要修改，第一個就是頁表，第二個就是超空間，設置EProcess的DirectoryTableBase結構體第一項為頁表的物理地址，第二項為超空間的物理地址。這樣就完成了進程虛擬地址的創建
如果這個進程沒有父進程，就認為是idle進程
那麼就和idle共享所有虛擬內存
MmGlobalKernelPageDirectory內核頁表會在系統初始化的時候會由MmInitGlobalKernelPageDirectory進行初始化
主要是通過複製頁表（虛擬地址）而來
我們來分析NtAllocateVirtualMemory的實現
我們略過前面的參數檢查，直接分析核心代碼
這段代碼獲取目標進程結構體，如果不是當前進程是通過句柄來引用，然後Attach到目標進程中
創建一個VAD描述符然後插入到進程的VadRoot中，表明申請了內存
如果之前是Attach的就可以Detach目標進程了
最核心的就是這些代碼，接下來同樣是進行一系列檢查。
六、共享映射區Section
共享映射區指的是不同進程共享同一段物理內存的情景，功能之一是可以進行進程間的通信，第二個功能因為這個物理頁面可以被倒換到磁盤中，進行Section的操作相當於間接的進行了文件IO，很是方便。
創建Section的方法Ring3下可以使用CreateFileMapping，實際上也是調用NtCreateSection，NtCreateSection會通過MmCreateSection創建Section。
來分析MmCreateSection
如果是要映射文件的情況
首先製作內存屬性掩碼
這段代碼獲取具體的文件對象，如果沒有提供文件句柄或者對象，然而卻勾選了SEC_IMAGE屬性就返回錯誤
這裡進行的讀寫文件主要是註釋說明主要是建立緩衝機制
然後判斷參數需要的類型，調用不同的類型對應的函數來完成Section的創建。映像文件中可能有很多段，比如數據段代碼段，所以是單獨一種情況考慮。如果有文件，如果NEWCC宏進行了定義就執行MmCreateDataFileSection，否則是MmCreateCacheSection。如果沒指定文件就用換頁的文件作為目標文件。
我們分析這些個函數的實現，先分析MmCreateDataFileSection
首先創建了這個對象，對象類型為
FileObject執行對應的文件對象，下面的聯合體因為要麼就是映像Image Section，要麼就是認為是Segment Section
這些就是一個Section 區的各項屬性，例如是否支持寫時複製，區的保護類型，對應文件的FileOffset，特徵字，這些段還用鏈表串在了一起。PageTable是頁表，其類型為
通過TableRoot結點可以看出實際上是一顆伸展樹（這個優化對程序來說非常好，因為程序有局部性訪問的原理，所以伸展樹某段時間伸展完畢後，應該可以保證一段時間不進行變形，如果穩定的話甚至時間複雜度可以保持在O(1)，並且對空間的節省相對於數組來說也是很不錯的）。PageTable實際上是二級的結構，通過文件的偏移來找到第二級。第二級的結構是一個CACHE_SECTION_PAGE_TABLE
文件的偏移的對齊值為CACHE_SECTION_PAGE_TABLE裡面的頁表項數組PageEntries的個數ENTRIES_PER_ELEMENT乘以頁面大小，這個宏一般為256。同時，FileOffset還記錄了它對應這個頁面具體位移，Segment執行了它是哪個區，RefCount為引用計數。
返回代碼
接下來對這個新申請的Section對象進行初始化
查詢文件信息
如果指定Section最大長度就用這個長度，否則就用文件的長度
如果文件的大小沒有指定的Section大小大，就對文件進行擴充。鎖住文件
如果文件之前沒有進行映射過，申請一個映射區SECTION_SEGMENT，進行初始化，對於Imge.VirtualAddress因為是數據文件所以直接是0，分析MiInitializeSectionPageTable對頁表的初始化。
對於內核GenericTable的使用必須提供比較，申請，釋放函數。這裡伸展樹初始化完畢後為空樹。
如果文件之前映射過判斷文件之前的映射區的大小，如果沒有指定要求的大就要做擴容處理
最後完成Section的創建 並返回
分析MmCreateImageSection的結果起始和MmCreateDataFileSection其實大部分相同
觀察IMAGE_SECTION和普通的SEGMENT_SECTION就可以知道區別大體在哪，一般來說鏡像文件會有多個segment，nrsegments說明了區數量，而Segments就是一個數組，對於每一個段都必須進行初始化賦值，具體為每一個段賦值在ExeFmtpCreateImageSection實現
創建了Section之後，並沒有進行映射，映射通過NtMapViewOfSection來完成，然後會調用MmMapViewOfSection完成映射
由於映像文件和普通文件大體上一樣，區別就是映像要為多個段進行映射，我們先分析普通文件的映射
計算出實際大小Viewsize後
調用MmMapViewOfSegment進行單一段映射，MmMapViewOfSegment這個函數也可用於映像文件多個段的映射
建立映射的過程也就只是把創建一個Area，將聯合體Data的Section字段進行設置，這樣就完成了映射。這裡非常奇怪，沒有建立映射到物理頁的過程，那究竟是怎麼樣進行訪問的呢？答案就是在頁面異常的缺頁異常進行處理。而取消映射的過程和映射的過程相反，就是把Area從VadRoot中進行刪除
明天繼續第四部分~
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