引用注明>> 【作者：张佩】【原文：www.yiiyee.cn/blog】
最近我写了一个WDM驱动的demo工程，选择target OS是Win8，在VS2012上编译通过后，安装在Win8系统上能正常运行。换了一台Win7系统，安装驱动的过程中即遇到蓝屏。后来发现问题不在安装上，蓝屏乃发生在驱动加载的时候。
因为驱动特别简单，我先排除代码出错的可能。为了比较，我接下来又创建了一个KMDF框架的驱动demo工程，测试过程如法炮制，却没有碰到任何问题。
我立刻想到的是，WDK 8.0对WDM框架可能做了兼容性方面的修改。到底怎么回事呢？一起来看看吧。
集成开发环境
Visual Studio 2012（下称VS2012）中包含了Windows驱动程序编译器，使得Windows驱动开发也可以在集成开发环境中进行了。安装VS2012后，再安装Win8 WDK，打开VS2012会发现多了两种新的“平台工具集”，支持Windows内核和用户驱动程序的编译。如下图所示：
新建的内核驱动项目，会自动选择合适的工具集：WindowsKernelModeDriver8.0。更改工作集，会影响到工程的设置，如包含目录。如果把驱动项目的工具集改成用户程序的工具集的话，编译器会报很多找不到WDK头文件的错误（如<ntddk.h>）。
和控制台编译环境类似，在IDE环境中我们也可以选择目标系统，即操作系统和硬件平台。如右图所示：
Security Cookie导致的不兼容
编译器默认开启/GS编译选项，用来保护内核栈的完整性。编译器会在程序开始的地方，保存一个cookie值到栈上；在程序退出时再检查这个cookie值是否被破坏，如果被破坏，说明栈溢出，表明系统遭到了破坏从而需要蓝屏保护。
GS是一种被普遍运用的保护机制。开启了GS选项后，编译器会链接一个GS相关的库文件来实现GS功能，当目标系统为Win7时库文件是BufferOverflowK.lib，当目标系统为Win8+时库文件是BufferOverflowFastFailK.lib。链接器是如何实现栈保护的呢？它先在驱动加载的时候，也就是GsDriverEntry函数内初始化cookie。然后在每个驱动函数的开始和结束的地方，添加cookie检查的代码。
链接器为了对cookie进行初始化，会为驱动程序重新生成一个名为GsDriverEntry的入口函数，初始化Cookie后再调用驱动程序自己的DriverEntry入口函数。下面是一个典型的GsDriverEntry的实现：
Test!GsDriverEntry: 82ea403e 8bff mov edi,edi 82ea4040 55 push ebp 82ea4041 8bec mov ebp,esp 82ea4043 e8bdffffff call Test!__security_init_cookie// 初始化cookie 82ea4048 5d pop ebp 82ea4049 e9b8fff7ff jmp Test!DriverEntry (82e24006)//调用DriverEntry 82ea404e cc int 3
下面是Win7版本security_init_cookie函数的逻辑：
test!__security_init_cookie: 82eb3005 a10050e382 mov eax,dword ptr [test!__security_cookie (82e35000)] ds:0023:82e35000=00300083 82eb300a b94ee640bb mov ecx,0BB40E64Eh 82eb300f 85c0 test eax,eax 82eb3011 7404 je test!__security_init_cookie+0x12 (82eb3017) // 判断是否等于0 82eb3013 3bc1 cmp eax,ecx // 判断是否等于0BB40E64Eh 82eb3015 751a jne test!__security_init_cookie+0x2c (82eb3031) 82eb3017 a13040e382 mov eax,dword ptr [test!KeTickCount (82e34030)] // 获取当前系统时间 82eb301c 8b00 mov eax,dword ptr [eax] 82eb301e 350050e382 xor eax,offset test!__security_cookie (82e35000) 82eb3023 a30050e382 mov dword ptr [test!__security_cookie (82e35000)],eax 82eb3028 7507 jne test!__security_init_cookie+0x2c (82eb3031) 82eb302a 8bc1 mov eax,ecx 82eb302c a30050e382 mov dword ptr [test!__security_cookie (82e35000)],eax // 生成新cookie值 // 返回 82eb3031 f7d0 not eax 82eb3033 a30450e382 mov dword ptr [test!__security_cookie_complement (82e35004)],eax 82eb3038 c3 ret
这段逻辑先检查security_cookie的当前值，如果不等于0且不等于0xBB40E64E，就立即退出；否则根据当前的系统时间，产生一个随机的cookie值。这里的值0xBB40E64E是个特征值，可能是系统默认生成的。大部分的镜像在加载的时候，其cookie都会被初始化成这个特征值。
当目标OS为Win8时，编译器默认链接BufferOverflowFastFailK.lib文件，它使用新的Cookie算法。正是这个新算法导致了不兼容性。看看Win8中security_init_cookie函数的逻辑，它硬是和0xBB40E64E较上了劲：
mov eax, __security_cookie test eax, eax jz short loc_404029 cmp eax, 0BB40E64Eh // 如果等于0BB40E64Eh，跳到下面产生0x29中断，产生蓝屏 jz short loc_404029 not eax mov __security_cookie_complement, eax retn loc_404029: ; CODE XREF: push 6 pop ecx int 29h // 蓝屏
它判断当前的cookie值是否等于特征值0xBB40E64E，如果相等，立刻蓝屏。神奇的是，在 Win7及以前的OS上，大部分的驱动程序的cookie值都会被加载器初始化为0xBB40E64E。而在Win8+系统上则永远不会这样。这就是为什么能在Win8+正常运行的驱动，一放到Win7上就蓝屏的原因。
KMDF为什么没问题？
那为什么使用KMDF编译的驱动没问题呢？原因很简单：KMDF框架链接的静态库文件还是BufferOverflowK.lib。可使用depends工具进行确认。
如何避免
虽然KMDF兼容性良好，但我有些时还是会写WDM驱动的。因为框架有时显得臃肿，WDM有时显得简单。如何避免呢。下面先介绍三种简单的方法：
- 其一是为Win7及以前系统和Win8+系统产生不同的镜像文件，区别对待。这也是比较推荐的方法。
- 其二只为Win7系统编译驱动程序，它也可以在Win8+系统上被正确地安装、加载和运行，没任何问题。但不保证以后的Windows系统仍有此兼容性。
- 其三是干脆关闭GS编译选项。但这样就缺少了栈保护，不推荐。
最后再介绍MSDN中介绍的一种比较高级的办法，通过修改编译选项让编译器在为Win8+目标系统编译驱动时，仍选择旧版的BufferOverflowK.lib。过程如下：
- 手动编译，手动设定KernelBufferOverflowLib的路径：
msbuild /p:KernelBufferOverflowLib="C:\Program Files (x86)\Windows Kits\8.1\Lib\win8\km\x64\BufferOverflowK.lib" /p:platform=x64 /p:Configuration="Win8 Release" myDriver.sln
- 用记事本打开驱动项目的工程文件（.vcproj）并添加下面的内容：
<KernelBufferOverflowLib>$(DDK_LIB_PATH)\BufferOverflowK.lib<KernelBufferOverflowLib>
10,913 total views, 4 views today
今晚也中枪了。。。。
感谢张老师的分享。