如何合并不连续内存？驱动内存映射及探测问题咨询

核心问题：是否需要探测未使用未分配的内存？ #

是的，必须探测。要将不连续内存映射到指定虚拟地址，必须确保目标地址范围完全未被占用、未分配——不管是内核态还是用户态虚拟地址空间，一旦目标地址已被其他内存块（如池内存、驱动镜像、系统数据）占用，强行映射会触发内存冲突，导致系统崩溃或内存访问错误。

内核态虚拟地址空间有明确分区（系统镜像区、驱动加载区、分页/非分页池、会话空间等），你需要确认目标地址段属于空闲区域，且满足页对齐、大小匹配的要求。

你的代码问题分析 #

从WinDbg输出看，g_pMaped和你期望的g_p地址不一致，原因是代码逻辑存在两处关键错误：

1. 目标地址已被占用
   你用ExAllocatePool分配了g_p，这个地址已经被非分页池占用，系统不可能再将其他内存映射到这里——MmMapLockedPagesSpecifyCache会自动忽略被占用的BaseAddress参数，重新分配一个空闲地址。

2. MDL初始化逻辑错误
   MmBuildMdlForNonPagedPool用于关联你自己分配的非分页池内存和MDL，但你的MDL是针对系统分配的pDriverObject创建的，调用这个函数属于画蛇添足，反而可能破坏MDL的正确状态。

修正方案 #

步骤1：实现空闲虚拟地址探测 #

你需要先找到一个页对齐、大小足够的空闲内核态虚拟地址。以Windows 10+为例，可以用MmQueryVirtualMemory查询地址状态，判断是否为MEM_FREE。示例探测逻辑框架：

PVOID FindFreeKernelAddress(SIZE_T size) {
    // 内核态虚拟地址起始范围（避开系统关键区域）
    PVOID addr = (PVOID)0xFFFF800000000000;
    SIZE_T pageSize = PAGE_SIZE;
    SIZE_T alignedSize = PAGE_ALIGN(size);

    while ((ULONG_PTR)addr < 0xFFFFF80000000000) { // 避开系统镜像核心区
        MEMORY_BASIC_INFORMATION mbi;
        NTSTATUS status = MmQueryVirtualMemory(
            NtCurrentProcess(),
            addr,
            MemoryBasicInformation,
            &mbi,
            sizeof(mbi),
            NULL
        );

        if (!NT_SUCCESS(status)) {
            addr = (PVOID)((ULONG_PTR)addr + pageSize);
            continue;
        }

        if (mbi.State == MEM_FREE && mbi.RegionSize >= alignedSize) {
            return addr;
        }

        addr = (PVOID)((ULONG_PTR)addr + mbi.RegionSize);
    }

    return NULL;
}

步骤2：修正映射代码 #

去掉错误的ExAllocatePool和MmBuildMdlForNonPagedPool调用，使用探测到的空闲地址作为映射目标：

SIZE_T mapSize = sizeof(DRIVER_OBJECT);
PVOID targetAddr = FindFreeKernelAddress(mapSize);
if (!targetAddr) {
    DbgPrint("Failed to find free address\n");
    return;
}

// 创建MDL描述目标内存
g_pMdl = IoAllocateMdl(pDriverObject, mapSize, FALSE, FALSE, NULL);
if (!g_pMdl) {
    DbgPrint("IoAllocateMdl failed\n");
    return;
}

// 锁定内存页
__try {
    MmProbeAndLockPages(g_pMdl, KernelMode, IoModifyAccess);
} __except(EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER) {
    DbgPrint("MmProbeAndLockPages failed\n");
    IoFreeMdl(g_pMdl);
    g_pMdl = NULL;
    return;
}

// 映射到指定地址
g_pMaped = MmMapLockedPagesSpecifyCache(
    g_pMdl,
    KernelMode,
    MmCached,
    targetAddr,
    FALSE,
    NormalPagePriority
);

if (g_pMaped != targetAddr) {
    DbgPrint("Failed to map to specified address\n");
    MmUnlockPages(g_pMdl);
    IoFreeMdl(g_pMdl);
    g_pMdl = NULL;
    return;
}

// 输出验证
DbgPrint("DriverObject: 0x%p\n", pDriverObject);
DbgPrint("targetAddr: 0x%p\n", targetAddr);
DbgPrint("g_pMdl: 0x%p\n", g_pMdl);
DbgPrint("g_pMaped: 0x%p\n", g_pMaped);

注意事项 #

• 目标地址必须页对齐，否则MmMapLockedPagesSpecifyCache会忽略指定地址。
• 不要映射到系统关键地址区域（如0xFFFFF80000000000以上的系统镜像区），否则会触发系统崩溃。
• 映射完成后，在驱动卸载时要记得调用MmUnmapLockedPages、MmUnlockPages和IoFreeMdl释放资源。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者fahuifai