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使得开荒的局地基本概念,竹林蹊径新京葡娱乐

2019-11-09 01:04 来源:未知

   1.  前言

WDK(Windows Driver Kit卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎是后生可畏种截然集成的驱动程序开采连串,它包罗 Windows DDK,用于测量检验Wi
ndows 驱动器的可信赖性和安宁性.

因专业上项目标内需,小编必要做驱动相关的支付,以前并未接触过有关的文化,折腾风姿洒脱段时间下来,功能如需兑现了,也积攒了有的涉世和眼光,所以在这里做番总计。

WDM 是 Win32配备驱动程序种类布局

本尘寰接以为,编写程序是大器晚成件很奇异的事情,它可以拉动创建和决定的欲望。每当自个儿阅读只怕编写风流洒脱段代码时,脑子里自然地就能够虚构这段代码如何实现预定的逻辑。当直面二个素不相识的花费景况,可能二个新的根底平台时,首先要通晓那么些意况如故平台是何许做事的,以至提供了哪些效能。代码本人只怕特别复杂,以至奥密无穷,但平时状态下,真正美丽的高水平代码往往是大约的、易于领悟的。对于代码编写者恐怕维护者来讲,真正见武功的地点不在于代码自个儿,而在于对下层开拓平台的理解和理解手艺,恐怕那便是俗称的“内功”。

对此驱动开荒的费用指点,微软官方文书档案网址已经提供了很详细的科目文书档案,何况在Github上提供了一文山会海规范的例程源码用于开辟人士参照他事他说加以调查。开垦人士在有着一定的驱动概念知识后,通过参照他事他说加以考查官方例程能够非常轻易完成全体一定效用的驱动应用程序。

Windows设备驱动程序,过去是WDM(Windows Driver Model卡塔尔国框架,编制程序复杂,初读书人难以调整其编制程序
要领。为了解决这一难题,微软对WDM驱动程序的框架结构做了改过,形成了斩新的WDF(Windows Driver F
oundation卡塔尔国架构。它提供了面向对象和事件驱动的驱动程序开拓框架,大大裁减了费用难度。从现
在始发,驾驭Windows设备驱动程序的开垦人士,由过去的“专门的职业”人员,将成为“普通”大众。

以此意见既适用于选拔软件工程师,也适用于系统软件工程师。对于使用软件技师,低层的运用开拓平台是永葆应用开拓的根底,譬喻,基于Windows SDK来支付Windows应用程序。那么,程序员有不可贫乏知道Windows SDK中的基本要素,诸如音讯分发机制、种种图片功效等。在这里种情况下,阅读一些一级的事例程序代码往往能起到便捷引领入门的作用。相符地,C/C 技术员如若局限于C/C 语言本人,很难编写出高素质的实用程序。他们不但要调整C/C 运转库中等学园函授数和类其他用法,以至还要了然这一个函数和类型的得以达成机理。纵然源代码层面上的库,举例STL(C 的正规模板库卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,也亟需领悟其代码达成本事灵活自如地用好这么些库(例如STL中的各样容器数据结构、迭代器或算法卡塔尔。

Windows驱动程序入门:

WDF驱动程序包涵两个项目,贰个是内核级的,称为KMDF(Kernel-Mode Driver Framework卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,为SYS
文件;另一个是顾客级的,称为UMDF(User-Mode Driver Framework卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,为DLL文件。

那正是说,对于系统软件技术员,“内功”是何许吧?系统软件是指操作系统本人照旧依赖于操作系统上为运用软件提供劳务的软件。系统软件也许有机遇跟硬件直接打交道,那授予了程序猿更加强的调节技艺,他们有机会参预操作系统的行事逻辑,甚至校正操作系统的表现特征。但随之而来的是对系统软件代码的更加高要求。现代操作系统为运用软件提供了很强的容错手艺,应用程序的停业日常不会涉嫌到操作系统自个儿的安澜,但操作系统对系统软件的容错技术却相比单薄,毕竟系统软件运维起来然后可能被融合到操作系统的施行逻辑中成为操作系统的意气风发某些。因此,明白和垄断操作系统的运营机制成为系统程序员编写出准确、高效的种类软件的基本前提。所谓“内功”,便着落在那。

Github:

 

在Windows平台上开采软件,编写Windows内核驱动程序是最棒核准技士“内功”的。内核驱动程序的代码量日常很小,但驱动程序框架中的任何一个函数,以至那么些函数中任何风姿洒脱行代码背后都或者蕴涵着复杂的逻辑,也许隐式的渴求和假若。尽管驱动程序编写者在纯粹自行定义的函数中,也必须谨严地关爱一些与情形有关的因素,比方代码是或不是可被中止、是或不是可重入,只怕所引述的内部存款和储蓄器是或不是被换来到外部存款和储蓄器。另一面,APP开垦中的比非常多概念,举例地址空间、内部存款和储蓄器管理、万分管理和多线程并发等,在驱动程序开拓中可能须要有例外的领悟方法。其它,常用的C运转库函数基本上不再切合于驱动程序了,驱动程序编写者必得面前境遇四个全新的底部意况和支保持平衡台。由此,要编写制定可科学生运动维的驱动程序,程序员不止要清楚地理解驱动程序所针没有错目的设备或效果与利益(或者包括硬件道具的各个特色卡塔尔,还要调节Windows内核是怎样与驱动程序打交道的,以致根基中广大拘系和平运动行机制,越发是内部存款和储蓄器管理、线程调节和现身调节。

 

 Windows的驱动开拓模型

当Windows内核驱动程序被加载到根本中并且运营现在,它们成为了Windows内核的生机勃勃某个,驱动程序中的接口函数在适度的每13日被基本调用,那是Windows驱动程序的基本职业措施。Microsoft定义了WDM(Windows驱动程序模型卡塔尔国来明确驱动程序的组织,以致Windows内核怎么着与WDM驱动程序打交道。WDM不止囊括I/O微型机定义的驱动程序框架,还定义了在驱动程序中什么帮衬PnP(Plug and Play,即插即用卡塔尔国、电源管理和WMI(Windows Management Instrumentation,Windows管理专门的学问卡塔尔国。由此,若要编写贰个一心扶助WDM的驱动程序,也亟需掌握WDM中所涉及的逐个内核组件。

   2.  驱动类型

  在Windows的不等版本上开辟的驱动程序 "模型"(模型这几个词语应该来自单词“Mode”。在Win
dowsNT上,驱动程序被叫做KernelDriverMode驱动程序。
笔者感觉那个Mode是指意气风发种驱动程序的结构和
运转的正式卡塔尔,有过不一样的称呼。比方在Windows9x上的驱动程序,都称得上VXD,而在WindowsNT上的驱动
次第被称作KDM驱动程序,Windows98~二〇〇四以那时候期现身的新模型叫做WDM。
  Windows的驱动模型概念,本来是就驱动程序的行事来讲的。举例WDM驱动,一定要满意提供n种被要
求的风味(如电源处理、即插即用卡塔尔国才被称呼"WDM驱动"。借使不提供那一个功能,那么统意气风发称为NT式驱动。
无差异于的,WDF驱动也会有它的生机勃勃层层标准。
  不过本书接受简约的差异方法。将全部在Windows二零零一~WindowsVista下能平常运行且未调用WDF相
关的内核API函数的驱动都称为古板型驱动(包蕴NT式和WDM卡塔尔国。要是调用了WDF相关的内核API则名称为WD
F驱动。
  请留意:WDF驱动是足以调用守旧型驱动所调用的内核API的,WDF可以说是守旧型的晋级版。
  模型的向上并不是和操作系统版本的晋级齐步走的,而是有贰个慢慢替代的历程。比方Windows98已
经扶植部分的WDM驱动程序,不过又支持部分的VXD驱动。而到了Windows二〇〇〇,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的基本功上增添了一些新的特征,制订了部分新的正规而造
就的。绝抢先二分之大器晚成函数调用都是通用的。当然,Windows9x种类的内核完全两样,所以VXD与之相比,就没
有叁个内核API函数是一模一样的。
  故而随着Windows9x的坐冷板凳,VXD难逃深透被淘汰的气数。WindowsNT则向上成了新兴的Windows版本
,KDM也改为了WDM而留存下来。当然,微软不会闲着,以后又推出了新的WDF。读者又一定要忧郁:本书
是用WDM写的如故用WDF写的啊?会不会刚刚学完又被淘汰呢?
  和VXD不一致,从KDM到WDM再到WDF是世代相承的,基本上KDM程序猿在就学WDM时曾经占尽了有益。到
WDF也不例外,WDF与其说是新的驱动开辟模型,还不比说是在已某些内核API和数据结构的功底上,又封
装出意气风发套让使用者认为更简明、更易用的以Wdf-带头的生机勃勃组API。因而,读者大可不必顾虑WDF的升华会
让前方学习守旧型驱动的不竭半途而返。七个优异的事例是:大致在1994年到1994年间公布第三个本子的
硬盘上层过滤diskperf的代码,18年过去了,后日仍然是能够编译并符合规律在新型版本的Vista上运转。
  本书对于绝大好多不能够找到WDF实例的章节,都使用了古板型驱动举行表达。比方磁盘过滤、文件系统
过滤和互连网中间层驱动。别的为了从轻巧入手,对于入门级的多个例证(串口和键盘卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎也应用了古板型
使得。可是设想磁盘和编造网卡(第5章和第11章卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,使用了WDF版本的例子,请读者注意识别。

Windows内核驱动程序与底工的紧密关联性使得驱动程序的调养极为不低价,从某种意义上讲,驱动程序的调度等同于Windows内核的调度。而且,对于有些特定的逻辑错误,内核调节和测验器以至是无能为力的。正因为这些缘故,内核驱动程序的代码尽恐怕洗练,从软件设计角度而言,应最大程度地把效益代码放到应用程序中,在驱动程序中只留下最非常重要的职能逻辑。这样的安插也足以使Windows内核被不科学驱动程序代码牵连而招致稳固性难题的可能率相对降低。

 驱动分为如下几种类型:

 

为了便于Windows驱动程序的支出,Microsoft定义了一个驱动程序框架,称为WDF(Windows Driver Foundation卡塔尔,在那之中针对内核驱动程序的片段可以称作KMDF(Kernel-Mode Driver Framework卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。KMDF实际上是二个库,它包裹了WDM中有的着力的代码逻辑,进而使工程师能够更进一层有益于地编写出WDM驱动程序。KMDF能够部分地简化Windows内核驱动程序的支付任务,但是精气神儿上它并不曾下降内核驱动程序的纷纭,以至必要程序猿付出额外的就学努力。

  • 设施函数驱动程序
  • 配备筛选器驱动程序
  • 软件驱动程序
  • 文件系统挑选器驱动程序
  • 文件系统驱动程序

服务调节管理程序 SCM
就像于linux的医生和护师进程(在linux也许unix操作系统中在系统的指点的时候交易会开比很多劳动,那一个劳动
就叫做守护进度卡塔 尔(英语:State of Qatar)

总的说来,作为一名系统技师,你须求看清目的操作系统中与你的软件打交道的次第零件,也要十一分清楚地领会你所依据的开辟工具是什么样帮忙您做到那或多或少的。系统技士往往直面着比使用技术员越来越长的上学曲线,不过,系统程序猿从编写程序中拿到的童趣也是在动用层上麻烦心得获得的。小编深信,当您开采本身编写的软件模块已经与操作系统内核融为风华正茂体时,那一刻你的感到一定是手心里攥着一个操作系统——操作系统尽在你的掌握控制中了。

驱动程序不是迟早须要与硬件通信,如若急需拜谒操作系统宗旨数据,往往应用程序未有丰富的权限,这种情景则要求在幼功格局下进展拜会。就地方5种驱动类型,小编参考着微软的驱动例子开垦过 鼠标键盘设备过滤驱动网络过滤软件驱动程序,所以对驱动开垦的知道仍在浅水区,如在读书进程中发掘成误的地点,还请不吝提出。

 

那本书《竹林蹊径——深入显出Windows驱动开垦》是三个人小编张佩、马勇和董鉴源的时尚力作,他们将和谐在施行中储存起来的经历收拾成册,以期望后学者能少走弯路,减弱Windows驱动程序开荒的上学之路。那本书根本介绍了KMDF、USB/1394和音频驱动程序的支付,以至设备驱动程序的发行和装置。提出有早晚Windows驱动程序开垦功底的读者看意气风发看那本书,尤其是,借使您正希图接受KMDF,只怕正在从事与USB/1394或音频驱动程序相关的编制程序职业,那么,那本书正是豆蔻年华份难得的奉行辅导了。

利用的驱动类型涉及到代码的贯彻(需无需寻思PNP和电源管理卡塔尔和驱动的设置( NT式驱动程序以 service 的情势运营,其余驱动需求利用通用的INF文件安装卡塔尔,微软的官方文书档案那样提到:

windows服务在系统运转是加载,客户需在劳动调节平台开启也许关闭服务
Driver Service是服务的贰个特例,遵循windows服务的商业事务
加载和睦在NT驱动分为多少个步骤:
1.为NT驱动创制新的服务
2.拉开此项服务
3.关闭此项服务
4.刨除NT驱动创造的劳务
如上七个步骤都是透过SCM创建的劳务来得以完结的。

潘爱民

style="font-family: 'Microsoft YaHei';">有关软件驱动程序,你的八个选择为 KMDF 和水源方式 Windows NT 驱动程序模型。 使用 KMDF 和根本方式 Windows NT 模型,你能够编写制定驱动程序,而没有必要构思即插即用 (PnP) 和电源处理。 你能够改为专一于驱动程序的首要义务上。 使用 KMDF,你不用考虑 PnP 和电源,因为框架会为您管理 PnP 和电源。 使用根底格局 Windows NT 模型,你不用思虑 PnP 和电源,因为基本方式服务在与 PnP 和电源管理完全非亲非故的意况中运转。

 

2008年11月5日于首都西二旗

   3.  开发环境

IO请求包-IRP

 

 

IRP(IO央浼包卡塔 尔(英语:State of Qatar)用于win32和驱动程序通信,NT内核有一个零器件叫做IO微机。IO微机负担IRP的分发
,驱动程序里成立好器材况且创建好标识链接后,Win32就能够加载驱动了。而要让二个驱动可以处理I
RP,必须给驱动增添IRP管理例程。

驱网宗旨才具丛书

Visual Studio WDK(Windows Driver Kit)

加上的办法正是再DriverEntry里面临驱动对象DriverObject操作。该参数是二个指南针,指向驱动对象,
使得对象内部有一个MajorFunction数组,该数组的品类是
NTSTATUS (*PDRIVER_DISPATCH) (IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject,IN PIRP Irp) 。那是一个函数指
针,指向每一个IRP对于的管理例程。最后就是为全数须求管理的IRP完成对应的例程。

竹林蹊径:深入浅出Windows驱动开辟

其间WDK供给和谐手动下载安装

 

张佩 马勇 董鉴源 编著

作者是在Windows平台上支出,使用的开荒条件为 Visual Studio 二〇一二 WDK 8.1

ISBN 978-7-121-12555-3

 

2011年2月出版

   4.  实现方式

定价:69.00元

 

16开

WDM vs WDF

对此刚接触驱动开拓的新手来讲,作者不建议利用WDM(Windows 驱动程序模型卡塔尔实行支付。近年来在网络能找到的关于驱动开荒的汉语图书基本上都以环绕WDM方式展开描述的,而至于WDF(Windows 驱动框架卡塔尔开荒的书籍十分的少,《竹林溪径——深入显出Window驱动开辟》和《Developing Drivers with the Windows Driver Foundation》算是两本陈述基于WDF开垦驱动的书本,两个都能在网络找到E-BOOK能源。

 

532页

据他们说WDF的驱动开采

WDF的开支必要服从一定的法规,开辟达成时须求思考相当多的底细,由于篇幅有限,作者凭着本身的经历近些日子稍做列举,后续将写后生可畏篇针对WDF驱动开采的篇章。

  • PNP和电源管理(WDF已经帮衬封装了绝大好些个的接口卡塔尔国;
  • 各样对象:驱动对象,设备对象,WDF对象,文件对象,队列对象;
  • 使得上下文:一时称为设备扩张,用于存款和储蓄特定设备对象的有关音信的数据结构;
  • 目的的自由:要求考虑不一样性别质对象释放的机会;
  • 中断诉求等级:管理不当易招致蓝屏;
  • 分页与非分页内部存款和储蓄器;
  • 同步锁:回调同步锁、框架等待锁、自旋锁、中断锁等;
  • 日记跟踪记录: 调节和测验的必不可缺,能够使用 WPP(Windows软件追踪预微处理器卡塔 尔(英语:State of Qatar)或简捷的 DebugPrint 输出
  • 与应用程序的简报:调整代码、I景逸SUVQ,诉求队列

 

   5.  驱动安装

 

测验情状下安装驱动前

开垦的驱动程序没有张开签订公约只怕使用测验具名,则须要在设备上开启测验情势,具体操作为:张开调节台,输入:

bcdedit /set testsigning on

回车,会提示:操作成功完成。 然后重启设备,开机后会在Computer桌面右下方展现有“测验情势”字样内容的水印。

假使要关张测量试验情势,则需在支配台输入:

bcdedit /set testsigning off

回车,一样会提醒:操作成功完成。 重启设备后则会发觉桌面右下角的水印消失。

 

本书是小编依据连年的干活学习资历,计算的直白驱动开辟资料。本书越多的是经历之谈,一些试行中的小发掘小意外,颇为书中内容添彩。

以服务的款型运转

NT式的驱动程序允许以 service 的款式运转, 服务安装的例程能够参照他事他说加以考察 WDF Sample 中的 Eventdrv 工程,大概参谋笔者写的关于进度互连网监督的驱动例程的开源代码

 

本书的天性之后生可畏,是对WDF框架做了比较多的切入。本书第二个第风华正茂内容是(第3~7章卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎围绕WDF而张开斟酌,侧入眼各有分歧。第3章以框架为钻探的为主;第4、5两章以WDF框架开辟USB和1394驱动;第6章陈述内核C 编制程序,也以WDF框架为底本;第7章叙述WDF驱动的测量试验和调节和测验。

应用INF文件安装

设备相关的驱动装置能够选拔INF举办安装,INF安装文件的编辑撰写提议从 WDF Sample 中找到相符的INF文件实行修正,假若您想询问INF的语法,能够参照这里

  • 经过设备微机手工业安装

新京葡娱乐场网址,开采调控台,输入 devmgmt 回车,那是开垦设备微处理器的中间风流倜傥种办法,别的办法举例右键系统菜单栏Logo均能够张开职责微机,只是利用命令行的办法少之又少见,这里极其记下一下。找到感兴趣的 设施节点,右键 属性(或更新驱动程序软件卡塔尔国,切换来 驱动程序,能够扩充感兴趣的操作。这里所见到所提供的选项,后续等你纯熟了驱动装置的接口后,你会发觉都有照料的接口对应各种成效选项。

  • 经过程序完结自动安装

能够参谋 WDF Sample 中的Driver Install Frameworks API (DIFxAPI) SampleDevice Console (DevCon) Tool 三个工程,分别提供了分化调用接口的驱动装置方式,Device Console (DevCon) Tool 生成的devcon.exe 是二个功用强盛的工具,不仅仅可用以驱动(包卡塔 尔(英语:State of Qatar)的安装和卸载,还可以赢得器械的硬件ID,描述符以致配备所设置的驱动列表等新闻,开辟职员能够从当中风姿罗曼蒂克窥毕竟。

在驱动的装置进度中,系统会自动记录安装的日志,在INF目录(路线常常在 C:Windowsinf下卡塔尔下得以找到八个日志文件 setupapi.app.logSetupapi.dev.log ,查看那四个日志文件有助于掌握驱动装置的施行进程,同一时候也可能有助于逐个审查驱动装置进度中冒出的拾贰分。

使得的设置涉及到驱动文件的校验(有限扶植驱动文件的完整性和合法性卡塔尔国,驱动的开始的一段时期级总结(选拔最优的驱动去相配当前识别到的新的道具卡塔 尔(英语:State of Qatar),驱动的停放目录(Driver Store卡塔尔国等剧情。开荒职员熟识驱动装置逻辑有利于驱动的费用,感兴趣能够通过此处张开问询。

 

   6.  驱动签名

 

其次个举足轻重内容是关于音摄像驱动开辟(第10~11章卡塔 尔(英语:State of Qatar)。音录制驱动包罗AVStream架构,本书做了较详细的阐释。第10章呈报使用AVStream小端口架构,第11章陈说ASIO音频驱动开垦。

测验情形

由此VS集成开垦意况创制 Driver 技术方案后会生成七个类型,右键属性张开 XXX Package,左边选中 Driver Signing ,在侧边栏 Sign Mode 选择 Test Sign,在 Test Certificate选择 <Create test certificate...>,则在编写翻译时会自动生成测验签字证书。

 

其多少个首要内容是关于设备驱动装置(第12~14章卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。第12章讲系统安装模块,从完整角度论述系统和器械驱动如何协作完好地开展专业;第13章汇报INF安装文件的细节,包含各样域的效应,以致众多安装指令的选用。第14章讲哪些编写驱动装置软件。

坐褥蒙受

从Win10发端,驱动文件包不止需求展开增加验证 (EV) 代码具名,还须求提交到硬件开采为主仪表盘,具体操作指南能够参照他事他说加以考察此处,你能够在该文书档案上找到驱动具名所需的其他内容。

 

剩余的部分章节,分别是关于驱动入门(第1、2章卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎、Windbg调节和测量检验命令(第8章卡塔尔国、内核同步(第9章卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎等内容。

本书相符日常入门级内核程序员,对WDF有意思味,考虑付出USB或1394装备驱动者,本书极度有用。本书对于入行较久,经验丰硕的技士,也具备一定的仿效价值。

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