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.c

6 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IDDWORD           dwInheritedFromUniqueProcessId;     // 父进程IDDWORD           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FALSEbreak;}NtQuerySystemInformation = ( Fun_NtQuerySystemInformation ) GetProcAddress( hNtDll, "NtQuerySystemInformation" );if ( NULL == NtQuerySystemInformation ) {// 获取导出函数NtQuerySystemInformation失败，返回FALSEbreak;}// 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FALSEbreak;}// 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) dofor PPID,PNAME in pairs(item) doprint(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链接：http://pan.baidu.com/s/1geQ10R5 密码：pknq