Windows Driver Model視窗驅動程式模型(Windows Driver Model,簡稱WDM),是微軟視窗作業系統的驅動程式設計架構,包括對於各項裝置(Device)的支援,如鍵盤(Keyboard)、滑鼠(Mouse)、網路卡(Network Driver Interface Specification,Ndis)、通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)等。WDM可支援Windows 98, Windows 98 Second Edition, Windows Me, Windows 2000, Windows XP以及Windows Server 2003在x86平台上的建制工作。這個架構分成好幾個管理層面:
種類驅動程式的種類有匯流排驅動程式(bus driver)、功能驅動程式(function driver)、篩選驅動程式(filter driver)三種:
程式進入點如同許多語言從main函式開始,WDM驅動程式的載入(Loading)乃至於動作,以及其卸載(Unload)行為,都有其步驟與規則。WDM驅動程式可以動態式的載入與卸載,當偵測到裝置(Device)插入的時候,依據「PnP Manager」會自動地載入相對應的裝置驅動程式,然後成為「Driver Object」,並呼叫DriverEntry函式。所有的WDM驅動程式,都必須擁有這個DriverEntry常式(routine),而且「此一名稱不可改變」的,所有的驅動程式也是從這裡開始執行的,I/O Manager首先呼叫驱动程式的 DriverEntry函式有兩個參數,其中第一个参数 NTSTATUS DriverEntry(PDRIVER_OBJECT DriverObject, PUNICODE_STRING pRegistryString)
{
//PDEVICE_OBJECT DriverObject;
UNICODE_STRING deviceName;
RtlInitUnicodeString( &deviceName, DEVICE_NAME );
status = IoCreateDevice( DriverObject, 0, &deviceName,
FILE_DEVICE_UNKNOWN, FILE_DEVICE_SECURE_OPEN, true, &pDeviceObj );
UNICODE_STRING linkName;
RtlInitUnicodeString( &linkName, LINK_NAME );
status = IoCreateSymbolicLink( &linkName, &deviceName );
DriverObject->DriverUnload = DriverUnload;
DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE] =
DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE] =
DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_DEVICE_CONTROL] = xxDriverDispatch;
DriverObject->DriverUnload = xxUnload;
return STATUS_SUCCESS;
}
IRQLDriverEntry運作在IRQL = PASSIVE_LEVEL等級,所以可以使用分頁內存。WDM有數個經常實作的PASSIVE_LEVEL等級如下:
另外還有幾個DISPATCH_LEVEL等級的函式如下:
派送行程當DriverEntry函式完成物件的初始化與系統註冊之後,接下來的重點便會落在Dispatch Function身上。每當I/O Manager得到一個請求時(例如按鍵,移動滑鼠),它使用請求的函數代碼(IoControlCode)呼叫驅動程序中幾個Dispatch行程。 NTSTATUS xxDispatch (IN PDEVICE_OBJECT DeviceObject,IN PIRP pIrp)
{
NTSTATUS ntStatus = STATUS_SUCCESS;
ULONG IoControlCodes = 0;
PIO_STACK_LOCATION IrpStack=NULL;
pIrp->IoStatus.Status = STATUS_SUCCESS;
pIrp->IoStatus.Information = 0;
IrpStack = IoGetCurrentIrpStackLocation(pIrp);
switch (IrpStack->MajorFunction)
{
case IRP_MJ_CREATE:
break;
case IRP_MJ_CLOSE:
break;
case IRP_MJ_DEVICE_CONTROL:
IoControlCodes=IrpStack->Parameters.DeviceIoControl.IoControlCode;
switch (IoControlCodes)
{
case IOCTL_1:
break;
case IOCTL_2:
break;
default:
pIrp->IoStatus.Status = STATUS_INVALID_PARAMETER;
break;
}
break;
default:
break;
}
ntStatus=pIrp->IoStatus.Status;
IoCompleteRequest(pIrp,IO_NO_INCREMENT);
return ntStatus;
}
卸載Unload負責在驅動程式被停止前做一些必要的處理動作,如释放资源,记录最後状态等。 VOID DriverUnLoad (IN PDRIVER_OBJECT DriverObject)
{
if (DeviceObject) {
IoUnregisterFileSystem(DeviceObject);
IoDeleteDevice(DeviceObject);
//DeviceObject = 0;
}
編譯驅動程式的编译需要使用DDK(Device Driver Kit)中的build指令,它是一道命令行程序,一般會在後面加上參數:-ceZ。例如: C:\driver sample>build.exe -ceZ
DDK可用於建立用於 Windows 2000、Windows XP、Microsoft Windows Server 2003、Vista的建置環境,但在Windows作業系統並非預設的功能,必須另行安裝。安装完成後你會看到Build Enviroment,free是指release版,check則是debug版。
build指令一開始呼叫Build.exe編譯連結器,從系統「環境變數」(Environment Variable)Include中得到引用文件的地址,然後呼叫Visual C++的编译链接器Nmake.exe进行实际的编译链接工作。在編譯過程中遇到的错误,遇到的警告,會記錄到buildxxx.log,buildxxx.wrn,buildxxx.err等文件中。 安裝安裝過程分成兩個步驟:
範例Microsoft DDK提供了大量的WDM範例(samples)參考,這些範例隨著DDK的安裝,會進駐我們的系統之中(WINDDK\xx00\src)。一般人不大可能從輪子造起一個新的驅動程式,大部份要靠“既有的範例”來改良一個新的驅動程式。
批評
相關條目外部連結
參考
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