TightVNC分析文档

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分类：
非C/C++类 win32 SDK
2009-04-10 16:54
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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
SetProcessShutdownParametersfunction sets shutdown parameters for the currently calling process.This function sets a shutdown order for a process relative to the otherprocesses 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

NagleAlgorithm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，NagleAlgorithm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TimeoutSpan 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*32pixel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.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：

Kernel	vncBuffer.cpp vncClient.cpp vncDesktop.cpp vncServer.cpp WinVNC.cpp
GUI	vncAbout.cpp vncAcceptDialog.cpp vncAdvancedProperties.cpp vncConnDialog.cpp vncMenu.cpp vncProperties.cpp vncTimedMsgBox.cpp
Misc	d3des.cLog.cpp MinMax.cpp RectList.cpp stdhdrs.cpp tableinitcmtemplate.cpptableinittctemplate.cpp tabletranstemplate.cpp translate.cpp vncauth.cvncInstHandler.cpp vncKeymap.cpp vncRegion.cpp< vncService.cpp
Network	VSocket.cpp vncSockConnect.cpp vncHTTPConnect.cpp rfbproto.h
Encoding	vncEncodeCoRRE.cpp vncEncodeHexT.cpp vncEncoder.cpp vncEncodeRRE.cpp vncEncodeTight.cpp vncEncodeZlib.cpp vncEncodeZlibHex.cpp

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 = newvncBuffer(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RFBLibDLL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。

Reference：

http://www.tightvnc.com/