Windows虚拟地址转物理地址（原理+源码实现，附简单小工具）

上个月就想写了，一直没时间...网上大概搜了一下，原理与操作倒是一大堆，一直没看到源码实现，总得有人动手，这回轮到我了。东西写得很烂，请大牛勿喷。一直觉得靠源码的方式驱动学习是非常好的一种学习方法，比较直观！声明一下，本教程只有讨论开启PAE与关闭PAE两种，至于PSE是否开启没有管...我的虚拟机默认PSE貌似是开启滴？不知是不是写的小工具有问题....对于x64下的等我有时间再写吧。
东西都上传在压缩包中了，Codes文件夹下是工程源码，Demo文件夹下是测试案例，Tool文件夹放的是小工具的Demo和源码。
我的环境：开发环境（win7 sp1 x64 + vs2013社区版 update5 + wdk8.1）
                     测试环境（vm10 + win7 sp1 x86）
一、先说说未开启PAE的情况，祭出intel手册的经典图例：

这幅图就是虚拟地址转为物理地址的原理图（4k页面），看图说话，用伪代码描述一下：
1.Directory Entry(PDE)            = PDBR[Directory];
2.Page-Table Entry(PTE)                = PDE + Table * 4;
3.Physical Address                 = PTE + Offset;
由上可知，Linear Address(线性地址)中的Directory和Table其实就是个索引，在未开启PAE的情况下，PDE、PTE均是32bit（4字节，所以要Table*4），以上只是原理上的描述，实际上，PDE、PTE的后3位是属性值，所以需要把后3位抹掉。
下边上关键代码，基本都步骤都写了注释了，有需要的可以封装成函数。此外，本段代码只是测试用，写的很不规范，比如，在调用MmMapIoSpace应该调用MmUnMapIoSpace释放内存。

// 得到ring3传入的虚拟地址
			size_t* pOutAddress = (size_t*)MmGetSystemAddressForMdlSafe(pIrp->MdlAddress, NormalPagePriority);
			VIRTUAL_ADDRESS virtualAddress = { 0 };
			virtualAddress.ulVirtualAddress = *pOutAddress;
			ULONG pdbr;

			_asm{
				mov eax,  cr3;
				mov pdbr, eax;
			}
			
			PHYSICAL_ADDRESS phyAddress = { 0 };
			phyAddress.LowPart = pdbr;
			PULONG pPdbr = (PULONG)MmMapIoSpace(phyAddress, sizeof(PHYSICAL_ADDRESS), MmNonCached);
			KdPrint(("pdbr = 0x%08X, 映射后的地址0x%p\n", pdbr, pPdbr));
			
			// pPdbr[ulDirBaseIdx] 页目录项
			ULONG ulDirBaseIdx = virtualAddress.stVirtualAddress.dirBaseIndex;
			ULONG ulDirIdx = virtualAddress.stVirtualAddress.dirIndex;
			KdPrint(("第一级，已找到页目录所在项:pPdbr[%d]:0x%08X", ulDirBaseIdx,pPdbr[ulDirBaseIdx]));
			ULONG ulDir = pPdbr[ulDirBaseIdx] & 0xFFFFF000;			// 抹去后3位得到真正的页目录项


			ULONG ulDirPlus = ulDir + ulDirIdx * 4;					// 页表项
			phyAddress.LowPart = ulDirPlus;
			PULONG pDirPlus = (PULONG)MmMapIoSpace(phyAddress, sizeof(PHYSICAL_ADDRESS), MmNonCached);
			KdPrint(("第二级，已找到页表项:ulDirPlus = 0x%08X, 映射后的地址0x%p\n", ulDirPlus, pDirPlus));
			ULONG ulPageTable = *pDirPlus & 0xFFFFF000;				// 抹去后3位得到真正的页表项

			// 得到物理地址
			ULONG ulPhyAddress = ulPageTable + virtualAddress.stVirtualAddress.offset;

			// 映射为虚拟地址，获取其值进行验证
			phyAddress.LowPart = ulPhyAddress;
			PWCHAR pPhyAddress = (PWCHAR)MmMapIoSpace(phyAddress, sizeof(PHYSICAL_ADDRESS), MmNonCached);
			KdPrint(("虚拟地址：0x%08X, 对应物理地址：0x%08X, Value:%S\n", *pOutAddress, ulPhyAddress, pPhyAddress));

			// 传出对应物理地址
			*pOutAddress = ulPhyAddress;

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