C# 에서 MEMORY_BASIC_INFORMATION 선언 후 VirtualQuery kernel32.dll 호출 방법

이전 C++ 게시글에서 VirtualQuery 함수를 호출해서 사용하는 방법에 대해 알아보았다. 기본적으로 VirtualQuery 의 멤버 변수 중 대표적인 구조체는 MEMORY_BASIC_INFORMATION 이 있다. 원하는 메모리 포인터에 대해 조회를 시도하면, MEMORY_BASIC_INFORMATION 포인터에 실제 데이터를 담아 반환해준다.

위 사진은 winnt.h 윈도우 NT 커널 헤더에 포함된 구조체의 일부분이다. 자세한 헤더 정보는 아래 링크에서 조회할 수 있다.

https://learn.microsoft.com/ko-kr/windows/win32/api/winnt/ns-winnt-memory_basic_information

아무튼, C# 에서 VirtualQuery 를 사용하기 위해서 관련 함수를 정의하고 이를 kernel32.dll DLL로부터 가져와야 한다. 실제 VirtualQuery 의 구현은 kernel32.dll에서 수행하고 있다.

그리고 그 과정에서 MEMORY_BASIC_INFORMATION 구조체를 포인터로 받는 과정이 필요하다. 다만, MEMORY_BASIC_INFORMATION 의 구조체는 winnt.h 의 헤더에 정의된 것이기 때문에 C#에서 사용하기 위해 우리가 별도로 구조체를 정의해야 한다.

기본적으로 각 메모리 크기에 맞는 데이터형을 가져다 사용하면 된다. C#에서는 C++ 에서 사용하던 포인터 변수들을 가져다 사용할 수 있게끔 IntPtr 을 제공한다. 기본적으로 운영체제 또는 소프트웨어 비트수에 따라 포인터 IntPtr 크기는 4바이트(32비트) 또는 8바이트(64비트)가 될 수 있다.

특히 C# 에서 구조체는 LayoutKind.Sequential 로 StructLayout 을 지정해줘야 Struct 에서 해당 구조의 크기 정보를 C/C++ 와 동일하게 맞출 수 있다. 그러지 않는 경우 C# 내부에서 알아서 순서 및 바이트 정보를 최적화함으로 문제가 발생할 수 있다.

그리고, VirtualQuery 함수를 kernel32.dll 로부터 선언해서 사용하면 되는데, C/C++ 에서는 memoryapi.h 에 포함되어 있다.

이에 대한 자세한 구조체 설명은 아래 링크에서 확인할 수 있다.

https://learn.microsoft.com/ko-kr/windows/win32/api/memoryapi/nf-memoryapi-virtualquery

아무튼 요놈을 C#에서 가져다쓰기 위해, LPCVoid는 말 그대로 포인터이기 때문에 IntPtr 을 사용하면 될 것이고, dwLength의 SIZE_T 또한 Unsigned Long(8바이트)이므로

비슷한 데이터형을 가져다 DllImport 를 사용해 참조하면 될 것으로 보인다.

[DllImport("kernel32.dll")] static extern int VirtualQuery(IntPtr lpAddress, out MemoryBasicInformation lpBuffer, UInt64 dwLength);

이때 C#에서 제공하는 예약어로 out 제공하는데, 포인터와 같은 정보는 out으로 내뱉어 특정 객체에 내보내도록 할 수 있다.

즉 사용은 위와 같이 기존 구조체를 인스턴스화하고, 해당 인스턴스된 메모리 변수를 out 첨자를 붙여 VirtualQuery를 호출하면 된다.

이 때, C/C++ 에서는 MEMORY_BASIC_INFORMATION 구조체의 크기를 구하기 위해 단순 sizeof 를 사용하면 된다.

다만, C#에서는 만든 구조체를 직접 크기를 구하기 위해 Marshal이라는 도구를 사용해야한다. 즉 비관리되는 구조체에 관여하기 위해 Marshal 을 사용한다. 위 구조체가 비관리되는 구조체인 이유는 C/C++ 와 데이터 구조를 맞추기 위해 Sequential 모드로 구조체를 선언했고, 이로써 해당 구조체는 메모리에 그대로 나열되는, C#의 비관리되는 구조체 모드로 선언되었기 때문이다.

사이즈를 가져오는 건 어렵지 않다. 사이즈는 기본적으로 음수가 없기 때문에 Unsigned 형태로 64비트 정수 메모리를 선언하여 Marshal.SizeOf 를 통해 구조체의 크기를 가져온다. 이 때 Type 형을 넣어야하므로, typeof 로 가져온다.

이로써 C# 에서 kernel32.dll 의 VirtualQuery 를 사용할 수 있다. 위 코드를 실행하면 아래와 같은 결과가 출력된다.

[BaseAddress] 0 [Size] 2147352576 [State] 65536 --------------------------- 확인