TightVNC分析文档

迈不过友情╰ 2022-08-23 14:58 205阅读 0赞

[http://www.cnblogs.com/piccolo/articles/251356.html][http_www.cnblogs.com_piccolo_articles_251356.html]

**Content List:**

*  System Shell
    
     *  [IActiveDesktop][]
     *  [SetProcessShutdownParameters][]
     *  [One Instance Running by Mutex][]
     *  [sscanf][]
     *  [Kill ScreenSaver][]
     *  [Diable Nagle Algorithm][]
 *  Screen Capture
    
     *  [Poll Schema][]
     *  [TightVNC][]

**System Shell ：**  
1.1 IActiveDesktop  
Allows a client program to manage the desktop items and wallpaper on a local computer.

#include 
      
       
    
    IActiveDesktop* active_desktop = 0;
    CoCreateInstance(CLSID_ActiveDesktop, NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER,
    		IID_IActiveDesktop, (void**)&active_desktop);

1.2 SetProcessShutdownParameters  
The[SetProcessShutdownParameters][]function sets shutdown parameters for the currently calling process. This function sets a shutdown order for a process relative to the other processes in the system.

// Set this process to be the last application to be shut down.
    SetProcessShutdownParameters(0x100, 0);

1.3 One Instance Running by Mutex  
Use Win32 Mutex object to insure that only one instance is currently running in our OS.

const char mutexname [] = "WinVNC_Win32_Instance_Mutex";
    
    BOOL vncInstHandler::Init()
    {
    	// Create the named mutex
    	HANDLE mutex = CreateMutex(NULL, FALSE, mutexname);
    	if (mutex == NULL)
    		return FALSE;
    
    	// Check that the mutex didn't already exist
    	if (GetLastError() == ERROR_ALREADY_EXISTS)
    		return FALSE;
    
    	return TRUE;
    }

1.4 sscanf  
Read formatted data from a string.

// Check the protocol version
    int major, minor;
    sscanf((char *)&protocol_ver, "RFB %03d.%03d/n", &major, &minor);

1.5 Kill Screen Saver

// How to kill the screen saver depends on the OS
    switch (osversioninfo.dwPlatformId)
    case VER_PLATFORM_WIN32_WINDOWS:
    	HWND hsswnd = FindWindow ("WindowsScreenSaverClass", NULL);
    	if (hsswnd != NULL)
    		PostMessage(hsswnd, WM_CLOSE, 0, 0); 
    	break;
     
    case VER_PLATFORM_WIN32_NT:
    	HDESK hDesk = OpenDesktop(
    				"Screen-saver",
    				0,
    				FALSE,
    				DESKTOP_READOBJECTS | DESKTOP_WRITEOBJECTS
    				);
    	if (hDesk != NULL)
    	{
    		EnumDesktopWindows(hDesk, (WNDENUMPROC) &KillScreenSaverFunc, 0);
    		CloseDesktop(hDesk);
    		// Pause long enough for the screen-saver to close
    		//Sleep(2000);
    		// Reset the screen saver so it can run again
    		SystemParametersInfo(SPI_SETSCREENSAVEACTIVE, TRUE, 0, SPIF_SENDWININICHANGE); 
    	}
    	break;
    }

1.6 Disable Nagle Algorithm  
Nagle Algorithm主要是用于优化小数据包的发送，用于在IP栈中缓冲小数据包，积累一定数量的小数据包一起发送。这样可以减少系统发包的数量，Nagle Algorithm实现时内部也有一个Timeout机制，但这个Timeout时间长度不能在外部设置。而且对每个IP栈的实现，这个Timeout Span 都有一个实现相关的值。

// Disable Nagle's algorithm
    BOOL nodelayval = TRUE;
    setsockopt(m_sock, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, (const char *)&nodelayval, sizeof(BOOL));

**Screen Capture ：**  
2.1 Poll Schema  
Poll方式就是最简单的一种方式了，也是大家在考虑截屏时最先想到一个解决方案。为取得系统的屏幕，poll方案每33ms轮询一次系统屏幕，将变化的部分添加加到一个UpdateRegion中。为获取这些屏幕变化的Rect,系统还采取了一种优化Polling算法，将屏幕分为32\*32 pixel的小矩形块，算法给出了一个各个矩形块轮询的Order:

const int pollingOrder[32] = {
    		0, 16,  8, 24,  4, 20, 12, 28,
    		10, 26, 18,  2, 22,  6, 30, 14,
    		1, 17,  9, 25,  7, 23, 15, 31,
    		19,  3, 27, 11, 29, 13,  5, 21
    };

获取当前屏幕鼠标图像的思路：  
第一步：获取屏幕鼠标的HCURSOR  
GetCursorPos获取屏幕鼠标位置，然后WindowFromPoint获取鼠标的拥有者窗口，GetWindowThreadProcessId获取相关线程ID,比较该ID和GetCurrentThreadId返回的ID，如果相同，通过GetCursor直接获取鼠标的HCURSOR；否则，通过AttachThreadInput连接上目标线程的Input Mechanism，再调用GetCursor获取鼠标的HCURSOR。  
第二步：获取HCURSOR的Bitmap

int :GetCursorSendBuffer(BYTE *pBuffer, int nSize)
    {
    	....
    	ICONINFO IconInfo;
    	GetIconInfo(hcursor, &IconInfo);
    	
    	BITMAP bmMask;
    	GetObject(IconInfo.hbmMask, sizeof(BITMAP), (LPVOID)&bmMask);	
    	GetBitmapBits(IconInfo.hbmMask,bmMask.bmWidthBytes * bmMask.bmHeight, m_mBits);
    	....
    }

现在有必要对HRGN操作相关API做一下介绍

GetRgnBox      获取HRGN的边界矩形
    GetRegionData  可以将一个HRGN分解为一个RECT数组，见RGNDATA结构体说明
    CombineRgn     对HRGN操作RGN_AND，RGN_COPY，RGN_DIFF，RGN_OR或是RGN_XOR

2.2 TightVNC  
TightVNC(Tight Virtual Network Computing)是一个远程桌面控制的开源软件,详情请参考[http://www.tightvnc.com][http_www.tightvnc.com].下载了TightVNC的代码，分析了一下其Server部分的代码， WinVNC下的文件很多，但我们按照它们各自的功能做一下划分,其结构如下：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="FONT-SIZE: 12px">Kernel</td> 
   <td style="FONT-SIZE: 12px">vncBuffer.cpp vncClient.cpp vncDesktop.cpp vncServer.cpp WinVNC.cpp</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="FONT-SIZE: 12px">GUI</td> 
   <td style="FONT-SIZE: 12px">vncAbout.cpp vncAcceptDialog.cpp vncAdvancedProperties.cpp vncConnDialog.cpp vncMenu.cpp vncProperties.cpp vncTimedMsgBox.cpp</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="FONT-SIZE: 12px">Misc</td> 
   <td style="FONT-SIZE: 12px">d3des.c Log.cpp MinMax.cpp RectList.cpp stdhdrs.cpp tableinitcmtemplate.cpp tableinittctemplate.cpp tabletranstemplate.cpp translate.cpp vncauth.c vncInstHandler.cpp vncKeymap.cpp vncRegion.cpp&lt; vncService.cpp</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="FONT-SIZE: 12px">Network</td> 
   <td style="FONT-SIZE: 12px">VSocket.cpp vncSockConnect.cpp vncHTTPConnect.cpp rfbproto.h</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="FONT-SIZE: 12px">Encoding</td> 
   <td style="FONT-SIZE: 12px">vncEncodeCoRRE.cpp vncEncodeHexT.cpp vncEncoder.cpp vncEncodeRRE.cpp vncEncodeTight.cpp vncEncodeZlib.cpp vncEncodeZlibHex.cpp</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

其服务端的主要功能模块结构如下：  
其核心框架就是四个类vncClient，vncServer，vncDesktop和vncBuffer.下面我就这四个类之间的联系和用途来作一下简单的分析：  
vncServer：  
vncServer主要是做如下的一些工作：容许vncClient动态的添加和删除；将本地vncDesktop对象内部状态的任何改变"传播"到各个客户端；传播客户端的鼠标和键盘事件到本地的vncDesktop对象。同时，其还创建了vncSockConnect，vncCORBAConnect和vncHTTPConnect来接受Socket,Corba和HTTP的连接。 vncServer为每个连接上来的客户端分配了一个ClientID（其实就是内部客户对象数组的Index），并且提供了对客户端管理的众多函数：

virtual void DisableClients(BOOL state);
    virtual void KillClient(vncClientId client);
    virtual void KillAuthClients();
    virtual void KillUnauthClients();
    
    virtual vncClient* GetClient(vncClientId clientid);
    vncClientId AddClient(VSocket *socket, BOOL auth, BOOL shared);
    virtual void RemoveClient(vncClientId client);

同时，vncServer还提供了对客户Teleport，Capability，KeyboardEnabled，PointerEnabled，Name，Authenticated属性的get/set方法。  
下面我们来看一下vncServer对客户端连接上来和客户端认证成功这两个事件的处理流程：  
vncServer::AddClient：  
首先vncServer在其内部的vncClient \*m\_clientmap\[MAX\_CLIENTS\]数组中为新连接上的客户端分配一个空闲的slot，并将其作为此客户的 clientID. 然后，为此连接分配一个vncClient对象，根据传递过来的参数，设置vncClient对象的相关属性，然后调用vncClient::Init方法将vncServer的实例指针和 clientID传给vncClient实例。接着，m\_clientmap\[clientid\] = client并将此用户加入vncServer的未认证用户链表。  
vncServer::Authenticated(vncClientId clientid)：  
首先从未认证用户列表中根据clientid获取vncClient对象，并将其从unauth list 中删除。如果是vncServer的第一个用户，创建vncDesktop对象，并调用m\_desktop->Init(this)来初始化该vncDesktop对象。接下来，为这个用户分配一个vncBuffer \*buffer = new vncBuffer(m\_desktop);并通过调用vncClient::SetBuffer为vncClient设置这个Buffer，最后将此用户添加到auth list中。  
vncServer提供了一个用户列表的操作接口，这些接口通过将vncServer的方法调用映射到对auth list中各个客户的同样的方法的函数调用，这些方法有：

virtual void TriggerUpdate();
    virtual void UpdateRect(RECT &rect);
    virtual void UpdateRegion(vncRegion ®ion);
    virtual void CopyRect(RECT &dest, POINT &source);
    virtual void UpdateMouse();
    virtual void UpdateClipText(LPSTR text);
    virtual void UpdatePalette();

vncDesktop:  
vncDesktop是一个全局唯一的对象，根据注释，vncDesktop主要是处理从display buffer中获取数据；同时，它还利用RFBLib DLL为vncServer提供诸如鼠标移动和屏幕更新等信息。上面提到，vncServer在第一个用户连接上来时发现其m\_desktop为空时就创建一个vncDesktip对象，并调用 vncDesktop::Init(this)对其初始化.在vcnDesktop::Init的实现中我们发现其创建了一个vncDesktopThread，vncDesktop的方法调用大部分都在这个vncDesktopThread里完成的.下面我们来分析一下这个线程都做了些什么:  
vncDesktopThread::run\_undetached(void \*arg)：  
首先调用vncDesktop::Startup初始化，vncDesktop对象（见vncDesktop::Startup），然后就是处理桌面消息，调用 m\_server->UpdateMouse()和m\_server->UpdateRegion(rgncache) ，接下来调用vncServer::TriggerUpdate来发送屏幕更新到每个vncClient.然后就是处理RFB\_SCREEN\_UPDATE和RFB\_MOUSE\_UPDATE这两个注册消息。  
  
vncClient:  
vncClient做了数据发送的工作，在vncClient::SendUpdate函数的实现中，我们可以看到vncClient调用SendRFBMsg首先发送 ,然后 SendCursorShapeUpdate发送鼠标形状更新， SendCursorPosUpdate发送鼠标Pos更新，发送 SendCopyRect，最后调用 SendRectangles发送需要更新的矩形的相关数据。其实每个客户端vncClient在调用vncClient::Init初始化的时候都开了一个线程，客户端的行为基本上都是在vncClientThread::run里完成的。该线程在跟客户端交互完成了认证，Pixel格式，Encoding算法等信息的协商后，就进入一个loop循环开始接受和处理远程客户端发过来的rfbSetPixelFormat，rfbSetEncodings，rfbFramebufferUpdateRequest，rfbKeyEvent，rfbPointerEvent，rfbClientCutText消息。   
  
vncBuffer:  
vncBuffer主要处理发送数据的Encoding工作，其提供了远程客户的本地视图，其主要是利用内部的vncDesktop指针来获取相关的数据

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[sscanf]: http://publishblog.blogchina.com/control/blog/Repository.html#1.4
[Kill ScreenSaver]: http://publishblog.blogchina.com/control/blog/Repository.html#1.5
[Diable Nagle Algorithm]: http://publishblog.blogchina.com/control/blog/Repository.html#1.6
[Poll Schema]: http://publishblog.blogchina.com/control/blog/Repository.html#2.1
[TightVNC]: http://publishblog.blogchina.com/control/blog/Repository.html#2.2
[http_www.tightvnc.com]: http://www.tightvnc.com/index.html