当前位置: 美高梅棋牌 > 美高梅棋牌 > 正文

Windows驱动开发入门指引

时间:2019-10-16 08:33来源:美高梅棋牌
   1.  前言 Windows的驱动开发模型 因工作上项目的需要,笔者需要做驱动相关的开发,之前并没有接触过相关的知识,折腾一段时间下来,功能如需实现了,也积累了一些经验和看法,

   1.  前言

Windows的驱动开发模型

因工作上项目的需要,笔者需要做驱动相关的开发,之前并没有接触过相关的知识,折腾一段时间下来,功能如需实现了,也积累了一些经验和看法,所以在此做番总结。

 

对于驱动开发的开发指引,微软官方文档网站已经提供了很详细的教程文档,并且在Github上提供了一系列典型的例程源码用于开发人员参考。开发人员在具备一定的驱动概念知识后,通过参考官方例程可以很容易实现拥有特定功能的驱动应用程序。

    在Windows的不同版本上开发的驱动程序“模型”(模型这个词语应该来源于单词“Mode”。在Windows NT上,驱动程序被称为Kernel Driver Mode驱动程序。笔者认为这个Mode是指一种驱动程序的结构和运作的规范),有过不同的名称。比如在Windows 9x上的驱动程序,都叫做VXD,而在Windows NT上的驱动程序被称为KDM驱动程序,Windows 98~2000这个时期出现的新模型叫做WDM。
    Windows的驱动模型概念,本来是就驱动程序的行为而言的。比如WDM驱动,必须要满足提供n种被要求的特性(如电源管理、即插即用)才被称为WDM驱动。如果不提供这些功能,那么统一称为NT式驱动。同样的,WDF驱动也有它的一系列规范。
    但是本书采用简单的区分方法。将一切在Windows 2000~Windows Vista下能正常运作且未调用WDF相关的内核API函数的驱动都称为传统型驱动(包括NT式和WDM)。如果调用了WDF相关的内核API则称为WDF驱动。
请注意:WDF驱动是可以调用传统型驱动所调用的内核API的,WDF可以视为传统型的升级版。
    模型的发展并不是和操作系统版本的升级齐步走的,而是有一个逐渐替代的过程。比如Windows 98已经支持部分的WDM驱动程序,但是又支持一部分的VXD驱动。而到了Windows 2000,则VXD这种驱动程序完全被淘汰了。KDM则是WDM的前身。WDM是在KDM的基础上增加了一些新的特性,制定了一些新的规范而造就的。绝大部分函数调用都是通用的。当然,Windows 9x系列的内核完全不同,所以VXD与之相比,就没有一个内核API函数是一样的。
    故而随着Windows 9x的失宠,VXD难逃彻底被淘汰的命运。Windows NT则发展成了后来的Windows版本,KDM也变成了WDM而存在下来。当然,微软不会闲着,现在又推出了新的WDF。读者又不得不担心:本书是用WDM写的还是用WDF写的呢?会不会刚刚学完又被淘汰呢?
    和VXD不同,从KDM到WDM再到WDF是一脉相承的,基本上KDM程序员在学习WDM时已经占尽了便宜。到WDF也不例外,WDF与其说是新的驱动开发模型,还不如说是在已有的内核API和数据结构的基础上,又封装出一套让使用者觉得更简单、更易用的以Wdf-开头的一组API。因此,读者大可不必担心WDF的发展会让前面学习传统型驱动的努力付之东流。一个典型的例子是:大约在1991年到1992年间发布首个版本的硬盘上层过滤diskperf的代码,18年过去了,今天依然可以编译并正常在最新版本的Vista上运行。
    本书对于大部分无法找到WDF实例的章节,都采用了传统型驱动进行说明。比如磁盘过滤、文件系统过滤和网络中间层驱动。此外为了从简单入手,对于入门级的两个例子(串口和键盘)也使用了传统型驱动。但是虚拟磁盘和虚拟网卡(第5章和第11章),使用了WDF版本的例子,请读者注意识别。

Windows驱动程序入门:

Github:

 

   2.  驱动类型

 驱动分为如下几种类型:

  • 设备函数驱动程序
  • 设备筛选器驱动程序
  • 软件驱动程序
  • 文件系统筛选器驱动程序
  • 文件系统驱动程序

驱动程序不是一定需要与硬件通讯,如果需要访问操作系统核心数据,往往应用程序没有足够的权限,这种情况则需要在内核模式下进行访问。就上面5种驱动类型,笔者参考着微软的驱动例子开发过 鼠标键盘设备过滤驱动网络过滤软件驱动程序,所以对驱动开发的理解仍在浅水区,如在阅读过程中发现有误的地方,还请不吝指出。

采用的驱动类型关乎到代码的实现(需不需要考虑PNP和电源管理)和驱动的安装( NT式驱动程序以 service 的形式运行,其他驱动需要采用通用的INF文件安装),微软的官方文档这样提到:

style="font-family: 'Microsoft YaHei';">有关软件驱动程序,你的两个选项为 KMDF 和内核模式 Windows NT 驱动程序模型。 使用 KMDF 和内核模式 Windows NT 模型,你可以编写驱动程序,而无需考虑即插即用 (PnP) 和电源管理。 你可以改为专心于驱动程序的首要任务上。 使用 KMDF,你不必考虑 PnP 和电源,因为框架会为你处理 PnP 和电源。 使用内核模式 Windows NT 模型,你不必考虑 PnP 和电源,因为内核模式服务在与 PnP 和电源管理完全无关的环境中运行。

   3.  开发环境

 

编辑:美高梅棋牌 本文来源:Windows驱动开发入门指引

关键词: